文/广州彩熠灯光有限公司 刘建华
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FINE190是彩熠为迎接2008年奥运会而量身定制的一款LED新产品,本文记录了这款灯具从光源到透镜等方面的情况,以尽可能完整,客观的方式为读者提供测试结果和结构等信息,供用户参考。
一、光源与电源
FINE190DG采用大功率的LED灯泡,单颗功率可达1W。现在市场上应用较多的品牌有LUXEON 、CREE、OSRAM、汉半、EDIXEON等。FINE190DG采用LUXEON LED。
LED与传统的灯泡相比具有更多的优点:
1.LED不会突然烧毁或停止工作,工作时间可长达5万小时以上。
2.由于使用寿命较长,使系统可维持较低的维护费用。
3.固态光源可以直接产生一致、稳定、标准的单色光。
4.拥有较高的发光效率。
5.不产生紫外线、红外热量,也不含铅和汞。
6.低电压驱动,工作电压在单颗3V左右。
FINE190 DG采用1X90颗LUXEON LED阵列的模组,分别为R、G、B各30颗,RGB无极混色系统,色彩鲜艳饱和度高,带颜色彩虹功能。电源输出48V左右的电压,平均每颗3V左右,LED灯功率为1W时其电流一般为350mA左右。
FINE190 DG电源采用的是进口高性能的200W AC/DC电源。这款电源是具有很高可靠性的隔离电源。输入和输出完全隔离,安全性高。电源使用恒流控制模式,恒流精度高,纹波电流Δ≤±1A。该电源的功率因数高达0.99, 电能利用效率比普通灯具提升了20%。总谐波含量THD<20%,对电网无污染。
二、光输出
FINE190DG采用了最新的光学透镜和新颖的透镜固定方式,实现了对光通量最有效的利用,减少了不必要的浪费和眩光,光的分布均匀、高效。LED光学结构属于非成像光学的系统运用,其需要解决的主要问题是,两个辐射传递的设计使传能最大化并得到需要的照度分布,为了达到此目的,FINE190DG量身定做自己的光学结构。
LED芯片发光后经自身的透明树脂后射出一定角度的光束,这支光束通过一组光学透镜后成为平行光束。在这个光学结构中,光源、光学透镜之间的位置关系非常重要。为了实现光通量最有效的利用,准确定位光源和光学透镜,光学透镜固定方式一改其它同类产品依靠两块钣金的做法,而使用了塑胶,依靠塑胶的特性,准确定位了光学透镜。
另外,FINE190DG 为了实现理想的光学效果,光学透镜完美配合光源:
1.此透镜特别针对LED设计,对LED所发出的光线的聚光效果可达到90%以上;
2.光斑非常均匀,无杂散光,无黑洞,无阴影和暗区,光线利用率与透光率高;
3.采用高精度非球面光学设计,采用日本三菱原装进口光学PMMA原料,保证足够的注塑时间(降低光学透镜的缩水率)。
如图3所示,最大白光输出是1700lm,这个量值完全可以与其他类似的产品竞争。经过比较,三种颜色的全部设定满功率运行时,光输出约30%,达到2200 lm。图3显示其光强度分布曲线非常均匀和对称,其受测光斑角为15°,角度会随投射距离而变化。
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三、调光与频闪
图4显示该灯具的调光曲线,它呈现出非常好的线性。其实,调光并不是FINE190DG的最强项,其调光的极间变化是十分明显的,并伴有32S的渐变过程。当灯具调光至50%以下时,我们可以观察到每个调光步级的变化,这种性能更加强化了该灯用作效果灯的优势。LED光源对输入变化的响应速度如此快捷,以至于要获得柔滑的调光效果是极其困难的,然而,这个特性却使其成为频闪灯的理想选择。因此,FINE190DG提供特有的频闪器,其可调频率范围是1.2Hz到速度很快的30Hz。
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四、色彩系统
FINE190DG采用RGB三色排布,由红色、绿色、蓝色三种颜色组成,RGB采用首尾相接形成回路的原理进行布局,此方法混色获得中等饱和度和高等饱和度的色彩,出光效果好,几乎接近白色。下列两种状况下光输出的光谱分布:其一,所有三色LED都满额光输出,如图5所示;其二,红光和蓝光LED调暗至混色产生最明亮的白光,如图6所示。在这两条曲线图中,可看到三色LED波峰:主波长约630nm陡峭的红光波峰,主波长为520nm,波段较宽的绿光光谱,主波长约460nm的蓝光光谱。从图5和图6显示的光谱辐射量值的变化中,可以清晰地看见红光和蓝光的减少,那是因为混合产生最大白光值的需要。
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五、控制系统
FINE190DG的控制系统采用的是高性能、低功耗的8位AVR微控制器—ATmega8L。它采用了先进的RISC精简指令集结构,工作电压宽,运行速度快。通过软件控制能产生各种不同的效果,更重要的是它能像其他舞台灯光一样对色温进行线性调节。各软件功能菜单如表1所示。
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六、噪音
FINE190DG散热方式采用的是自然无需风机对流冷却方式,铝基板与LED光源通过特殊工艺贴片处理,加上特质铝合金外壳直接与铝基板联接,使LED光源热量迅速传导到外壳,传导率达到95%以上,大大减少热阻,使LED灯具实现热量内外循环。所以,可以检测出噪音几乎不超过测试工作室内的地面噪音30dB水平,实现散热极为罕见,完全达到了静音。
七、防水等级
FINE190DG又一个值得称道的特性是它的防水。为了满足全天候使用,扩大其使用的场合,在防水方面FINE190DG做了多方面的设计考虑。为实现IP65,在灯体的连接处,都设计成两层防水结构,密封圈采用高弹性,抗老化,防各种液体腐蚀的硅胶。
八、安装方式
FINE190DG功能强大,可用于多种场合,为了充分发挥其性能,满足使用要求和条件,安装使用方式设计了两种:吊挂和放到地上面,可实现全方位工作。如图所示:

九、结论
在标准化设计制造的LED-RGB染色灯市场竞争中,FINE190DG是一款结实而耐用的灯具。作为特殊个体,它提供优质的光输出,高防水等级IP65,以及有效的内置式层叠机构。该产品应用的场合广泛,可用于固定大型舞台的照明、大型文艺演出、体育馆照明、临时舞台演出、城市灯光系统、电视台、会议中心专业剧院、公园、歌舞厅、酒吧和公共环境照明。
(编辑 中国演艺设备技术协会宣传部)