一、LED 燈管功率與亮度的基本關(guān)系
(一)功率對(duì)亮度的影響概述
在一般情況下,LED 燈管的功率大小與亮度之間存在著較為密切的關(guān)聯(lián)。通常來講,功率越大,LED 燈管所能發(fā)出的亮度也就越高。這是因?yàn)楣β试谝欢ǔ潭壬蠜Q定了燈管在單位時(shí)間內(nèi)消耗電能轉(zhuǎn)化為光能的多少,功率數(shù)值的提升意味著有更多的電能可以轉(zhuǎn)化為光能向外輻射,從而讓我們?nèi)庋鄹惺艿礁恋墓饩€。不過,需要注意的是,這種關(guān)系并非絕對(duì)線性的,LED 燈管的亮度還會(huì)受到其他諸多因素的影響,比如燈管內(nèi)部芯片的質(zhì)量、散熱情況以及光學(xué)設(shè)計(jì)等。但總體而言,在其他條件相近時(shí),功率大小的變化還是會(huì)使亮度產(chǎn)生相應(yīng)的變化,讓我們對(duì)二者的基本關(guān)聯(lián)先有這樣一個(gè)初步的認(rèn)知。
(二)衡量亮度的關(guān)鍵指標(biāo) —— 流明
在探討 LED 燈管亮度時(shí),有一個(gè)非常關(guān)鍵的專業(yè)參數(shù)不得不提,那就是流明。流明是光通量的單位,表示發(fā)光強(qiáng)度為 1 坎德拉的點(diǎn)光源在單位立體角(1 球面度)內(nèi)發(fā)出的光通量。簡(jiǎn)單來說,它描述的是光源在一定球面角度內(nèi)散發(fā)出等量的能量,強(qiáng)度為 1 坎德拉。例如,通俗地講,一流明大概就是一燭光(也就是一瓦的白熾燈發(fā)出的亮度),像 40W 的日光燈,它的光通量大約是 2100 流明。在 LED 燈領(lǐng)域,流明這個(gè)指標(biāo)極為重要,它是衡量 LED 燈管亮度的核心要素。通過對(duì)比不同 LED 燈管的流明數(shù)值,我們就能直觀地知曉它們實(shí)際亮度的高低情況。高流明的 LED 燈管能夠提供更亮的光線,滿足如大型場(chǎng)所照明等對(duì)亮度要求較高的場(chǎng)景;而低流明的 LED 燈管則相對(duì)較暗,更適用于一些對(duì)光線強(qiáng)度需求不大、追求柔和氛圍的環(huán)境,比如臥室的夜燈等。所以,在了解和對(duì)比 LED 燈管亮度時(shí),關(guān)注流明這一指標(biāo)能幫助我們更好地做出合適的選擇。
二、影響二者關(guān)系的多重要素
(一)LED 芯片質(zhì)量的作用
LED 芯片質(zhì)量的高低對(duì)于 LED 燈管功率與亮度的關(guān)系有著至關(guān)重要的影響。芯片質(zhì)量好的 LED,其發(fā)光效率往往更高,這意味著在同樣的功率輸入下,能夠?qū)⒏嗟碾娔苻D(zhuǎn)化為光能,從而呈現(xiàn)出更高的亮度效果。比如,優(yōu)質(zhì)的芯片在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料選用以及制造工藝等方面都更為精良,能夠讓電子與空穴的復(fù)合效率處在一個(gè)較高水平,使得電能轉(zhuǎn)化為光能的過程更加高效。
相反,質(zhì)量欠佳的芯片,本身的發(fā)光效率就比較低,即便給予相同的功率,實(shí)際發(fā)出的光亮也會(huì)大打折扣。而且,芯片質(zhì)量還會(huì)影響到像顯色指數(shù)(CRI)、色溫(CCT)等諸多關(guān)乎照明效果的指標(biāo),進(jìn)而間接影響我們對(duì)亮度的感官體驗(yàn)。所以,在選擇 LED 燈管時(shí),優(yōu)先考慮采用優(yōu)質(zhì)芯片的產(chǎn)品,對(duì)于獲得理想的亮度表現(xiàn)是非常關(guān)鍵的一步,這能保障在不同功率下,燈管都能盡可能地發(fā)揮出較好的照明亮度。
(二)光學(xué)設(shè)計(jì)的影響
光學(xué)設(shè)計(jì)也是影響 LED 燈管功率與亮度關(guān)系的重要因素之一。不同的光學(xué)設(shè)計(jì)方案,會(huì)改變光線的聚光、散光等效果,進(jìn)而讓同樣功率的 LED 燈管展現(xiàn)出不同的亮度情況。
例如,有的燈管采用了精準(zhǔn)的透鏡設(shè)計(jì),能夠?qū)?LED 芯片發(fā)出的光線進(jìn)行有效的匯聚,使其朝著特定的方向集中投射,這樣在需要照明的區(qū)域內(nèi),光線的強(qiáng)度就會(huì)得到增強(qiáng),感覺亮度更高。而若光學(xué)設(shè)計(jì)不合理,光線散射較為雜亂,沒有形成有效的光線集中,那么即使燈管本身功率足夠,實(shí)際照射到目標(biāo)區(qū)域的光線密度較低,亮度表現(xiàn)也就不盡人意。
好的光學(xué)設(shè)計(jì)可以提升亮度的利用效率,讓光線按照預(yù)期的方式傳播和分布,最大程度地發(fā)揮出 LED 燈管功率對(duì)應(yīng)的亮度潛能,滿足不同場(chǎng)景下對(duì)亮度和照明范圍等方面的多樣化需求。
(三)散熱系統(tǒng)的重要性
散熱情況與 LED 燈管的亮度緊密相關(guān)。當(dāng) LED 燈管工作時(shí),尤其是在功率提升的情況下,芯片會(huì)產(chǎn)生熱量,如果散熱系統(tǒng)不給力,芯片的溫度就會(huì)不斷升高。
而隨著芯片溫度的升高,其發(fā)光效率會(huì)逐漸降低。這是因?yàn)楦邷丨h(huán)境會(huì)影響芯片內(nèi)部電子和空穴的運(yùn)動(dòng),使得它們復(fù)合產(chǎn)生光子的效率下降,進(jìn)而導(dǎo)致在同樣的功率輸入下,最終向外輻射的光能減少,亮度也就隨之降低了。例如一些長(zhǎng)時(shí)間使用且散熱不良的 LED 燈管,會(huì)明顯出現(xiàn)亮度越來越暗的情況。所以,為了保證 LED 燈管在不同功率下都能維持穩(wěn)定且良好的亮度表現(xiàn),合理且高效的散熱系統(tǒng)是不可或缺的,像采用散熱性能好的金屬基板、優(yōu)化散熱鰭片的設(shè)計(jì)等措施,都有助于及時(shí)將芯片產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去,保障發(fā)光效率不受太大影響。
(四)電源相關(guān)因素
電源對(duì)于 LED 燈管的亮度影響同樣不容忽視。首先,電源電壓是否穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用,如果電源電壓波動(dòng)較大,在不同功率下,LED 燈管的亮度都會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng)情況。比如,當(dāng)電壓低于額定值時(shí),燈管可能無法達(dá)到應(yīng)有的亮度水平,顯得比較昏暗;而電壓過高時(shí),雖然可能一時(shí)亮度會(huì)增強(qiáng),但這不僅會(huì)縮短燈管的使用壽命,還可能超出芯片等元件的承載范圍,引發(fā)故障。
另外,電源質(zhì)量的好壞也很重要,質(zhì)量差的電源可能無法提供穩(wěn)定、純凈的電流輸出,這會(huì)使得 LED 燈管在工作時(shí),芯片無法在穩(wěn)定的電流環(huán)境下持續(xù)高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能,進(jìn)而影響亮度的穩(wěn)定性和實(shí)際的亮度數(shù)值。所以,選擇質(zhì)量可靠、電壓輸出穩(wěn)定的電源,對(duì)于保障 LED 燈管在既定功率下能輸出穩(wěn)定且合適的亮度是極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
(五)燈珠特性及串并聯(lián)形式
燈珠自身的光效特性以及它們之間不同的串并聯(lián)形式,會(huì)讓相同功率的 LED 燈管產(chǎn)生不一樣的亮度效果。從燈珠光效來講,不同廠家生產(chǎn)的、或者不同型號(hào)的燈珠,其本身將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率存在差異,光效高的燈珠在同樣功率下自然能發(fā)出更亮的光。
而在串并聯(lián)形式方面,串聯(lián)是將多個(gè)燈珠依次連接,電流相同,電壓疊加,串聯(lián)的燈珠數(shù)量增加時(shí),總功率會(huì)隨著電壓總和的增加而增加,亮度也會(huì)相應(yīng)提升;并聯(lián)則是多個(gè)燈珠同時(shí)連接到電源,電壓相同,電流疊加,當(dāng)并聯(lián)的燈珠數(shù)量增多或者電流增大時(shí),亮度也會(huì)提高。不過,串聯(lián)電路中若有一個(gè)燈珠損壞,整個(gè)電路可能就無法工作;并聯(lián)電路雖然單個(gè)燈珠損壞不影響其他燈珠,但可能存在電流分配不均導(dǎo)致部分燈珠亮度不一致的情況。了解這些燈管內(nèi)部構(gòu)造方面的因素對(duì)亮度的作用,有助于我們更好地理解和分析 LED 燈管功率與亮度之間的具體關(guān)系,也能在選擇和使用燈管時(shí)更具針對(duì)性。
三、正確選擇適配功率的 LED 燈管
(一)依據(jù)使用空間確定功率
在選擇 LED 燈管功率時(shí),使用空間的大小是一個(gè)重要的考量因素。
對(duì)于客廳這樣相對(duì)開闊的空間,一般面積較大,活動(dòng)范圍廣,需要充足且均勻的光線照亮整個(gè)區(qū)域,通常建議選擇功率在 30W - 50W 左右的 LED 燈管,這樣能保證整體環(huán)境明亮,方便人們?nèi)粘;顒?dòng)、休閑以及招待客人等。像一些大戶型的客廳,甚至可以選擇功率更高些的燈管,確保光線無死角覆蓋。
臥室主要是休息的場(chǎng)所,氛圍要相對(duì)溫馨、柔和一些,不需要過于強(qiáng)烈刺眼的光線。如果臥室面積在 10 - 20 平米左右,10W - 20W 的 LED 燈管就比較適宜,既能滿足睡前閱讀、起夜等基本照明需求,又能營(yíng)造出舒適的睡眠環(huán)境。要是臥室面積較小,功率還可以適當(dāng)降低一些。
衛(wèi)生間的空間通常不大,但對(duì)光線的明亮度要求比較高,方便洗漱、梳妝等活動(dòng),所以每平米可按照 5W - 8W 的功率來選擇 LED 燈管,例如常見的 5 平米左右衛(wèi)生間,選擇 25W - 40W 的燈管即可,讓衛(wèi)生間各個(gè)角落都清晰明亮,避免出現(xiàn)光線昏暗影響使用的情況。
總之,根據(jù)不同空間大小合理選擇 LED 燈管功率,才能達(dá)到理想的亮度效果,避免功率過高造成能源浪費(fèi)以及光線過強(qiáng)刺眼,或者功率過低導(dǎo)致照明不足的問題。
(二)結(jié)合功能需求選擇功率
不同的使用場(chǎng)景有著不同的功能需求,這也決定了我們?cè)撊绾翁暨x適配功率的 LED 燈管。
在學(xué)習(xí)工作場(chǎng)景中,比如書房或者辦公室,需要有明亮且均勻、穩(wěn)定的光線,以減少視覺疲勞,保證學(xué)習(xí)和工作的效率。像面積在 10 平米左右的書房,可選擇 15W - 20W 左右的 LED 燈管,要是空間更大或者對(duì)亮度要求更高,如一些繪圖、設(shè)計(jì)類的工作室,功率還得相應(yīng)提高,確保桌面等工作區(qū)域有足夠的照度。一般來說,學(xué)習(xí)工作用的 LED 燈管最好能達(dá)到較高的流明數(shù)值,提供清晰的視覺環(huán)境。
而在休息放松場(chǎng)景,像臥室在晚上準(zhǔn)備入睡時(shí),或者客廳在晚上觀看電視營(yíng)造氛圍時(shí),就不需要太亮的光線了。此時(shí)可以選擇功率較低的 LED 燈管,比如 3W - 8W 左右的,這類低功率燈管發(fā)出的光線比較柔和,能幫助人們放松身心,營(yíng)造出愜意的氛圍。
另外,在一些商業(yè)場(chǎng)所,例如商場(chǎng)的展示區(qū),為了突出商品、吸引顧客目光,往往需要高亮度的光線來照亮展品,那就得選擇功率較大、亮度較高的 LED 燈管;而商場(chǎng)的休息區(qū)等,則可以選擇功率適中,營(yíng)造出舒適光線環(huán)境的燈管??傊?,結(jié)合具體的功能需求來選擇合適功率的 LED 燈管,才能讓其更好地發(fā)揮作用,滿足多樣化的使用要求。