LED亮化工程报价与安装1.docx
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LED亮化工程报价与安装1
LED亮化工程报价及安装1
目前有全国各地众多做广告的朋友和个人加入LED亮化工程行列，
但手头缺少需此行业相关的资料和经验，造成业务无法开展。
没有足
够的资料和客户沟通，使辛苦得来的机会付之东流；在此，我向各位
介绍相关的知识，如何开展相关业务。
第一部分 产品知识准备
对相应的LED产品要有所了解；LED产品种类甚多，做亮化工程大至
要用到以下产品
1．LED数码管，又名LED护栏管，LED护栏灯，LED轮廓灯；
此产品常用来做楼体轮廓安装，KTV门头或广告招牌，以及公路和桥梁护
栏亮化项目；可以达到七彩流水，追逐，扫描等效果；若做成LED数码管
屏（LED数码招牌）则可以出各种炫丽的动画和花型，还可以播放视频；
出文字及图案。
LED数码管大至分类：
按效果可分为：
单色常亮的红，黄，蓝，绿，白；七彩的分为：
单段七彩渐变跳变；真六段，
真八段，16段，16段，32段，48段等；
按控制方法分为：
内控和外控；内控LED护栏管是将所需的程序直接写入LED护栏管的工作IC芯
片内，接通电源后能直接跑出花型；外控的简而言之就需要外置控制器；控制
器又分为脱机系统和联机系统；联机系统是指依附于电脑而工作的控制系统（多
用于LED数码管屏）；脱机系统是则不需要依附于电脑，接电后就能输入控制信
号驱动LED护栏管。
2．LED彩虹管又名LED灯带，LED美耐灯；是亮化工程中最常用的产品之一，且价
格相对便宜，是众多客户所喜爱的LED灯具产品。
主要适用于造价不高，所需效果
不需要太炫丽的场所；可以做楼体或招牌轮廓；铁皮字或造型围边；天花或KTV暗
槽装饰等。
LED彩虹管分类：
圆二线，圆三线，扁二线，方二线，扁三线，扁四线，扁五线，
扁七线等；有红，黄，蓝，绿，白，红+蓝，红绿蓝，红黄蓝，红黄蓝绿等；一般
为排跳方式通过控制器可以达到闪动效果。
3．LED装饰灯系列有LED星星灯（LED灯串），LED网灯，LED瀑布灯，LED满天星。
这些一般用于花木或小型景观装饰。
比如：
一颗树要做个亮化效果，可以使用多串
LED星星灯，将树枝绕上，再通过控制器闪动，就变成了一些七彩闪动的LED圣诞树
灯了。
其它装饰产品象LED点光源，LED霓虹灯，LED电子显示屏，LED投光灯，
LED大功率洗墙灯，LED埋地灯，LED水底灯，LED景观树，LED吸塑字等也用得比较多。
这些都需要自已慢慢了解，才能真正认识到这些产品，在工程中选择所对应的亮化灯
具。
这些都需要自已慢慢了解，才能真正认识到这些产品，在工程中选择所对应的亮化灯
大家可以到我们的产品中心和下载中心了解更多的产品及控制系统方面的知识
LED亮化工程报价及安装2
第三部分如何选LED产品
产品档次的选择主要根据客户的具体项目来定.
记住：
好马配好鞍
你的产品一定要能和客户的具体工程想匹配，象星级酒店项目
你不能用一般产品给他，这样会显得你不够专业
大部分的情况是价格找适中的厂家生产,价格太高的产品,甲方
不一定能够接受；价格太低的产品质量不一定过关，造成后期维护
成本增高，甚至无法收到货款。
一定记住：
在自己对产品质量不是很了解的情况下，宁可选价
稍高的产品，不能贪便宜，到后面吃大亏。
宁可做少一个工程，不
可做坏一个工程。
因为每个工程都是你的形象。
好事不出门，坏事传千里
做坏一个工程对你的损失不只是这一个工程，而是关系你以后的生
计啊
LED护栏管选购
选购产品时，问清楚产品的参数，包括灯珠数量，线路板材料
，灯珠是哪产的，亮度如何，防水效果如何等；是否有备品，质量
好坏直接决定工程款的回收。
另外在选用护栏管PC外壳的可以选用
半透明外管，亮度比较高，流水效果也比较明显，解决了透明管没
有混色效果，乳白管亮度不够高的问题。
LED灯带选购
使用LED灯带做工程时，尽量使用全铜线的，全铜线的比铜包铝线、
铝线的耐用，灯珠使用高亮的，有部分厂家专做低端产品，产品比较
劣质，经常容易坏，灯珠亮度很低，有甚者更用圆片灯珠生产，灯带
装上去三二个月就暗下去了；工程使用后得不偿失。
当然LED有很多产品，在此不一一说明
总之，不管你选择什么产品，你要了解产品的参数要求
大家可以参考下我们网站产品中心的关于产品的描述
总的原则是：
便宜没有好货，好货不便宜。
如何选产品就讲到这里，下期接着如何安装
第四部分 如何安装
以外控护栏管为例说明安装步骤
第一步：
安装护栏管
先将LED护栏管安装到墙体上：
在墙体上打孔，装膨胀螺钉，再装
LED护栏管，用自攻螺丝锁住；护栏之间的距离根据客户的要求而定；
一般是1CM到3CM之间。
将LED护栏管的信号线、电源线对接起来，信号
线一般是四芯或五芯也有两芯的公母插头；电源线是两芯的公母插；
第二步：
安装电源
根据变压器的功率以及护栏管的功率来计算每台变压器可以带多少
条护栏管；比如108灯的LED七彩护栏管是10W/M；144灯的LED护栏管是
12W/M；若用400W的防水变压器，则可以带108灯36M管；144灯的则带32
M管。
若变压器可以带36M管；变压器则放在第18和19条中间，接两条线
出来，每边各带18条。
注：
1.变压器一般只用到80%到90%的功率；
2.不管变压器的功率再大，每边接的管最好不要超过25M；因为电
源导线有功率损耗；越到后面的LED护栏管亮度越低；
第三步：
安装控制器
先装分控器，直接将分控器接在LED护栏管上；分控器两端一般有三
个出线头,一端一条的一般是电源线接24V或12V,注意这个电源线只是分控
器的供电,护栏管的供电要另外联接,另外一端两条接线头一条是从主控器
输入的信号线,一条是接护栏管的输出的信号线,分控器上会标出哪条接主
控哪条接分控!
信号接信号（五芯公母插），电源接电源（两芯公母插）；
再将分控器与主控器的信号对接，如果分控与主控的距离将远时可以
用超五类网线连接起来，这样信号比较好；每个分控只能带固定数量的LED
护栏管，一般可以带到100M；做楼体轮廓时，每一个分控带一路；具体的情
况根据LED效果图安装（生产厂家会帮您算好要多少分控，每个分控带哪一
路，一般会有安装图纸）。
分控与主控之间亦采用超五线网线连接；网线都
是八条线的，采用公母信号插与网线对接起来，现接到分控上；不同回路的
护栏管之间的信号线需要断开。
第四步：
导通测试
将变压器全部接到一条220V主电源上，然后采用一个空气开关和时间开
关控制LED护栏管（LED护栏管）统一通电；然后将主控器上的插头插在220V
的电源上。
常见问题:
1.若LED护栏管不能正常走程序，确认此管是否信号线有问题，请把不
能运作的管换下，还有一个问题,这条管的可能信号线只有输入没有输出,导
致后面的管变化效果不能同步,这种情况下可以把装在最后一条护栏管装在这
里,把这条护栏管装在最后面那边,可以恢复正常!
若恢复正常，就确认是此管
问题，若不行可以换个分控试试，若无法解决安装中出现的问题请与厂家联系。
2．因为LED护栏管为电子产品，总会有一些不良品，会出现虚焊漏焊现
像；另外防水处理很个很关键的因素，建议选购产品时把握好质量；若有不良
品时情退回厂家维修。
3．LED护栏管一般安装在楼体上，安装成本比较高，具有一定的危险性；
如果有坏管了，需要吊人或架手脚架上去拆换；所以建议选购优质的产品的，
减少的维护成本。
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一种用于LED路灯的全反射式二次光学透镜[图片]
香港理工大学 蒋金波杜雪李荣彬张志辉 行业分类:
灯具
1. 技术背景
LED固态半导体照明技术被认为是21世纪的战略节能技术。
中国、欧洲和北美的许多国家和城市都已经进行了LED道路照明技术的开发和大力推广，相比于金属卤素灯（MH）和高压钠灯（HPS），LED路灯拥有更长的寿命（大于5倍）；除此之外，LED路灯还具有更好的可控性和光效，可以节能50%之多。
LED路灯的另一个绿色能源的特征是光源本身不含有害物质汞。
光学方面，LED芯片的小光源特性可以比较容易实现精确的配光和二次光学的优化设计，准确控制光线的方向，把光充分的分配到所需要照明的马路上，防止光污染和眩光。
二次光学设计是决定LED路灯的配光曲线、输出光效、均匀度、以及眩光指数的一项重要技术。
现有市场上大部分的高功率白光LED的光度分布是郎伯分布，光斑是圆形的，峰值光强一半位置处的光束角的全宽度约为120°。
LED路灯如果没有经过二次光学的配光设计，那么照在马路上的光斑会是一个“圆饼”，如图 1（a）所示，大约1半左右的光斑会散落到马路之外而浪费掉，并且光斑的中间会比较亮，到周围会逐渐变暗。
这种灯装在马路上之后，路灯之间会形成很明显的明暗相间的光斑分布，对司机造成视觉疲劳，引发事故。
这种情况下的LED路灯就不能叫做“节能”和“绿色照明”了。
国家城市道路照明设计标准要求LED路灯的光斑如图 1（b）所示，光斑为长方形，正好可以覆盖马路，并且有很好的均匀性。
LED的二次光学技术，不同于其他的学科，是一门涵盖非成像光学和3维曲面建模的交叉学科，二次光学的设计可以有效解决LED路灯的出光效率、均匀性、配光角度、眩光和安全性等问题，提供符合于国家标准所要求的配光，真正实现环保和绿色的照明。
另外LED路灯有较好的显色指数（CRI），根据需要可以调节不同的色温使其可以满足白天、晚上、晴天和雨天等不同的环境。
图 1（a）没有经过二次光学设计的LED路灯的光斑，（b）经过二次光学配光设计的LED路灯的光斑
Fig. 1 （a） Light pattern without optical design, （b） Light pattern with fine optical design
全反射式二次光学透镜可以收集从LED芯片发出的全部180°的光，并重新分配到指定的区域，是个很好的解决方案。
自由曲面的配光可以使LED路灯光强的远场角度分布呈蝙蝠翼分布，使光斑成长方形，并且光斑的中间和边缘比较均匀，利用边缘光线原理，透镜还可以实现截光设计，消除眩光。
以下为一种全反射式二次光学透镜的设计方法。
2.全反射式二次光学透镜的设计
图2全反射式二次光学透镜的3D模型
Fig.2Lens3Dmodeling
图2为一种全反射式二次光学透镜的3维模型。
透镜由4部分组成，中间内凹的非球面柱面镜部分、侧面的全反射棱镜部分、两端的全反射棱镜部分、以及上表面“W”型的自由曲面组成。
透镜将郎伯型LED的光配成沿X方向120°（沿着道路方向）以及Y方向60°（垂直于道路的方向）的光度分布。
透镜的设计遵循“边缘光线原理”[1]，即在X方向，输出光线的边缘光线的与光轴的夹角为±60°，其他所有的输出光线都分布在这一角度之内，在Y方向，输出光线的边缘光线的角度为±30°。
透镜的设计原理如图3所示。
其中Y方向的配光原理如左图，从LED发出的中间部分的光，由内凹的柱面镜进行会聚，会聚后所有输出光线的反向延长线交于一虚焦点“F”，“F”与柱面镜边缘组成的这部分光线，再经过上表面之后，分布在角度±30°之内。
剩下从LED发出的往侧面部分的光，则由侧面的全反射棱镜进行配光。
经入射面入射到外侧全反射面的光线，从下到上，其反射角是渐变的，再经过上面的输出面折射之后，这部分光也分布均匀在±30°之内。
沿X方向的配光原理如图3的右图，内凹的柱面镜覆盖了从LED发出的中间部分的±76°之内的光线，上表面“W”形状的曲面将这部分的光线均匀分配在发散角为±60°之内，并形成一个蝙蝠翼的配光曲线分布。
透镜两端各有一全反射棱镜，用来起截光的作用，收集剩下从LED发出的±76°~90°的光（这部分光如果不经过配光，直接射出后会造成眩光），经过透镜两端外侧的全反射面反射和上表面“W”曲面的折射之后，重新分布在光束角±30°之内。
两部分的光叠加一起后形成一光束角为±60°的光度分布，其光强的远场角度分布（配光曲线）为蝙蝠翼形。
图3Y和X剖面的设计原理
Fig.3DesignprinciplesonYandXsections
在透镜的Y方向，内凹的非球面柱面镜的设计和外侧全反射面轮廓线的设计如图4的（a）和（b）所示。
图4（a）为Zemax中的光路图，从LED射出的±40°以内这部分光线，经过柱面镜折射之后，所有光线的反向延长线交于虚焦点“F”，经过点“F”和柱面镜的边缘所形成的边缘光线，其与光轴的夹角为±19.6°，经过上表面折射后，形成±30°的出射光线。
图4（b）为用来计算外侧全反射轮廓线上各点坐标值的数学模型。
其中q为LED出射光线OP与光轴OO¢的夹角；Q（x,y）为外侧全反射轮廓线上一点Q的坐标值，其反射线QR与光轴的夹角为d；a为全反射棱镜入射面的拔摸角，以利于中间柱面镜模芯的拔出，这里设置为2°。
（a）
（b）
图4（a）内凹柱面镜Y方向剖面在Zemax中的光路图，（b）全反射棱镜部分Y方向剖面的数学建模
Fig.4（a）OpticalpathoftherecessedasphericcylinderinZemaxsoftware,（b）MathematicmodelingoftheoutsideTIRsurface
当q角从90°变化到40°时，反射角d（即反射光线QR和竖直线QT之间的夹角）从0°变化到19.6°。
从点Q（x,y）的角度关系，可以得出以下的式子：
（1）
以及:
（2）
从公式
（1）及
（2），可得出以下的式子：
（3）
其中，b为曲线BD在点Q（x,y）处的切线角，g为切线QZ与竖线QT的夹角，PQ为P点位置的折射光线，q¢为PQ与水平线之间的夹角。
曲线BD的导数和切线角b的正切函数之间有如下的关系：
（4）
其中，dy和dx为曲线BD在Y和X方向的微元。
根据在P点位置的斯涅尔定律[3][4]，有如下关系：
因此:
（5）
当q角从90°变化到40°时，d从0°渐变到19.6°，假设AB的初始值为1mm，联合公式
（1）、（3）、（4）、和（5），Q（x,y）点的坐标值可以通过数学模型的积分迭代法依次算出。
图5X剖面，上表面配光设计的数学模型
Fig.5Mathematicmodelingalongthelongitudecrosssection
针对上表面在X方向上的配光，其数学模型如图5所示。
根据柱面镜底部AB轮廓线上P点位置的斯涅尔定律，有
（6）
再根据Q（x,y）点位置的斯涅尔定律，有如下关系式：
（7）
式中，a为竖直线QV与出射光线QR的夹角，b为法线QN与竖直线QV之间的夹角，q为LED的出射角，q¢为P点位置的折射角，n为透镜材料的折射率。
为了配成蝙蝠翼状的光强的远场角度分布，当LED的出射角q从0°变化到76°时，输出光线满足以下的关系：
ifq£60° （8）
以及
if60
再根据以下曲线CF的微分和切线QS的正切角函数之间的关系：
（10）
联合公式（6）至（10），上表面的马鞍形曲线CF的数值坐标可以用积分迭代法一一计算出来。
在X方向剩余从LED射出的角度q为76°至90°的这部分光线，如果不经过配光直接射出，则会对远处的车辆产生眩光，这部分的光需要进行截光设计，所谓截光设计，并不是把这部分的光遮挡，而是将这部分的光重新分配到所需要的地方。
这里采用透镜两端的全反射面EF将这部分光进行收集并重新分配，计算方法同上述图4的算法一样，重新分布后的光束角为±30°。
3.全反射式二次光学透镜的计算机模拟
透镜所有的透射面和反射面的轮廓线计算完成之后，数据点可以输入到3D建模软件（如CATIA或者Unigraphics）中进行3维实体模型的建立。
将二次光学透镜实体连同LED的实体模型输入到LightTools[5]中进行光线追迹，如图6所示。
LED芯片的发光面赋予1´1mm的郎伯型的发光特性，输出光通量设置为80流明/瓦，单颗为1瓦，透镜的短边方向为垂直于马路的方向（Y方向），透镜的长边的方向为沿着马路的方向（X方向）。
图6全反射式二次光学透镜的光线追迹
Fig.6RaytracingoftheLEDmodulewithfreeformTIRlens,sideview（left）andtopview（right）
图7为单颗透镜在12米远处的照度分布，光斑最大照度值为0.167勒克斯，在36米´14米范围之内的其均匀度超过了50%。
屏幕总共收集到的光通量为78.715l流明，换算成透镜的出光效率，为98.39375%，考虑到透镜材料本身的透过率，假设透镜材料本身的透过率为92%，实际注塑出来的透镜产品的效率将超过90%。
单颗透镜光强的远场角度分布（配光曲线）如图8所示，图中实线为Y方向的远场角度分布，其峰值光强一半位置处的光束角宽度约为±30°；虚线为X方向的远场角度分布，其峰值光强一半位置处的光束角宽度约为±60°。
透镜在X方向的配光曲线为很好的蝙蝠翼分布。
图7单颗透镜在12米远处的照度分布
Fig.7IlluminancedistributionofthesingleLEDmoduleat12meterdistance
图8单颗透镜光强的远场角度分布
Fig.8BatwinglightintensityfarfieldangledistributionofthesingleLEDmodule
4.LED路灯的整灯的计算机模拟
由于一般的道路照明要求路面照度的平均值超过20勒克斯，采用单颗的高功率LED来实现道路的照明，其照度是远远不够的。
一盏LED路灯往往需要由很多颗LED组成，才能达到所需的照度。
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