LED射燈已經越來越普遍的使用在普通家庭中了。目前的LED射燈都是以替代傳統鹵鎢射燈為主，受其外形及安裝要求的限制使得LED射燈的設計面臨許多的困難。在現有射燈標準的尺寸范圍內，很難將一個LED射燈做到最優的高功率和高光通量。如何充分體現LED的長壽命、高光效、可控性等特點，讓老百姓可以享受到豐富多彩的照明下，獲得更實惠、更安全可靠的LED產品，還需要我們做更多研究。

射燈是典型的無主燈、無定規模的現代流派照明 ，能營造室內照明 氣氛，若將一排小射燈 組合起來，光線能變幻奇妙的圖案 。由于小射燈可自由變換角度 ，組合照明的效果也千變萬化。射燈光線柔和，雍容華貴，其也可局部采光，烘托氣氛。

MR16 鹵素燈在市場上至少有20億只以上，大量地使用鹵素燈不但消耗了大量的電能，而且給環境帶來了諸多溫室效應地產生。同時由于鹵素燈使用壽命很短，一般鹵素燈使用壽命僅400小時左右，因此如何合理地處置廢棄鹵素燈產生的垃圾又給人們帶來了新的困惑。而LED射燈通常4W的就可以替代35W的鹵素射燈，且壽命是其5倍以上。隨著人們對能源與環保的新要求，使用MR16 LED射燈替代傳統的MR16 鹵素燈已是迫在眉睫。

LED 射燈的英文名稱是Led spotlights，它是當下最受關注節能環保產品，以LED作為發光源制成的燈具越來越多，其中最具好評的就是LED射燈，因為與其它LED燈具 相比，LED射燈性價比更高。LED射燈使用低壓直流電即可驅動：具有負載小、干擾弱的優點,對使用環境要求較低。LED射燈能夠較好地控制發光光譜組成，從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點照明。LED射燈的發光指向性非常強：亮度衰減比傳統光源低很多，LED射燈價格平民化。LED射燈響應時間非常快：在微秒級別,只要開關一開,馬上就會亮,不會出現延遲的和閃爍的現象。LED射燈的發出的光線能量集中度很高：集中在較小的波長窗口內，純度高。壽命非常長，普遍在5萬-10萬小時之間，因為LED是半導體器件,即使是頻繁的開關，也不會影響到使用壽命。環保性好，LED射燈在生產過程中不要添加“汞”，也不需要充氣，不需要玻璃外殼，抗沖擊性好，抗震性好，不易破碎，便于運輸，非常環保，被稱為”綠色能源”，LED射燈價格平民化。節能， LED射燈的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發光效率可達80～90%。一般人都認為，節能燈可節能4/5是偉大的創舉，但LED射燈比節能燈還要節能1/2，這是固體光源更偉大的改革。

除此之外，LED射燈還具有其他優勢，光線質量高，基本上無輻射，LED射燈價格平民化，屬于典型的綠色照明光源;可靠耐用，維護費用極為低廉等等。正因為LED射燈具有以上其他固體光源還無法匹敵的特點，今后LED將是照明行業的主流光源。

由于LED球泡 在結構上要比鹵素射燈復雜，所以即使在大規模生產的情況下，產品價格也會高于鹵素燈 。但隨著越來越多的人認識和接受，以及規模生產的慢慢鋪開，LED射燈的價格會很快達到人們可接受的水平。如果在購買的時候算上一筆節能帳，就會發現，即使是較高的價格，在使用一年的基礎上，初始購買成本+1年電費也要低于傳統鹵素射燈。而LED球泡的使用壽命已經可以高達50，000小時以上。

現階段的LED射燈主要以替代傳統鹵鎢燈為主，因此外形尺寸是參照IEC 60630標準，燈頭參照IEC 60061-1標準。根據傳統射燈情況，LED射燈主要有MR16、PAR16、PAR20、PAR30、PAR38這幾種。其中MR16通常采用GU5.3燈頭;PAR16主要采用GU10、E26(美洲 )、E27(歐洲及中國)、E14燈頭;PAR16、PAR20、PA30、PAR38主要采用E26、E27燈頭。

目前的LED射燈均為自鎮流式，即LED驅動電源全部內置在燈體內部，直接接電即可使用。以下是規格為GU10的LED射燈的詳細說明。GU10的LED射燈，因其體積小，通常瓦數1W、3W、5W射燈既可以滿足目前市場的基本要求。

射燈主要結構為：燈罩、面環、散熱器、光源LED、驅動電源。配件有燈頭針腳及螺絲。通常作為燈具的外殼件材料都有防火阻燃等級要求。已確保不會因燈具過熱或短路導致火災。可燃性UL94等級是應用最廣泛的塑料材料可燃性能標準。燈罩即用來保護LED光源避免受到靜電的傷害，也可以讓人眼不會受到光源的眩光傷害。一般有平板、透鏡兩種方式。

目前射燈的散熱，如果僅僅為1W的射燈話，只需要鋁基板散熱即可，不需要再另外加散熱器。而對于3到5W的射燈，通常需要借助外殼散熱，外殼的散熱組成通常有以下行書：塑料外殼加沖壓鋁、沖壓鋁外殼、壓鑄鋁外殼、擠出鋁外殼、導熱陶瓷外殼、塑包鋁結構外殼。

光源LED規格。常用于射燈的LED封裝形式有2835,3030,5630,5050等等，通常是根據客戶要求來選擇，如客戶沒有特殊要求，我們一般用于平板燈罩的話使用2835，透鏡的話使用3030。目前來說采用此兩種方式性價比會比較好。

近10年來，LED在顏色種類、亮度和功率都發生了極大的變化。特別是在光效上的提高，以及成本的下降，目前LED射燈在普通家庭中的使用已經越來越普遍了。生產用光源光效從08年的80lm/W提升到現在的140lm/W，而小功率的LED燈具價格從之前20元/W，降到現在的3到5元每瓦。使得現在LED射燈在家用及商業照明中使用越來越廣泛。LED以其令人驚嘆而欣喜的應用在城市室內外照明中發揮著傳統光源無可比擬的作用。LED壽命長達10萬小時，意味著每天工作八小時，可以有35年免維護的理論保障。低壓運行，可達較高的光輸出，調光時低到零輸出，可以組合出成千上萬種光色，而發光面積可以很小，能制作成1平方毫米。經過二次光學設計，照明燈具達到理想的光強分布。快速發展的LED技術將為照明設計與應用帶來嶄新的可能性，這是許多傳統光源所不可能實現的。白光LED技術的發展，推動著節能照明系統的進步。

目前的LED射燈都是以替代傳統鹵鎢射燈為主，受其外形及安裝要求的限制使得LED射燈的設計面臨許多的困難。在現有射燈標準的尺寸范圍內，很難將一個LED射燈做到最優的高功率和高光通量。同時配光、散熱、電氣安全等方面也面臨諸多困難，不能體現LED的壽命長、高光效等特點，不利于LED照明的健康發展。LED本身是一種新型光源，LED射燈是最早能體現LED特點的應用之一。應根據LED特點，指定一套新型的LED射燈規格標準。對LED射燈的外型尺寸、模組分塊、參數分檔、標準接口等進行規定，實現LED的模塊化和互換性，從而推進LED照明的健康發展。

現在，國際上的ZHAGA聯盟，其吸引了來自美國、亞洲和歐洲數百家燈具、光源、LED模組等制造商及行業相關企業，已經在開展LED燈具的規格接口標準指定。其致力于加強LED模組及其控制在機械、測試、參數等方面的兼容性。相關技術規范已經有出版，部分已修訂多次。在中國，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟牽頭組織了多家大型LED企業進行相關資料技術整合，力求將LED模塊標準化越來越規范詳細。使之達到后續可以針對LED燈具損壞的局部進行不同品牌間的互換。進一步節能及降低材料損耗。

總之，隨著LED技術的不斷成熟、陳本的不斷降低，LED射燈已經初步獲得普及，已經大量應用到各種場合，但LED射燈的發展和普及還面臨著許多的問題。如何解決高功率、高光通量LED射燈的散熱問日;如何實現LED射燈的模塊化和互換性;如何充分體現LED的長壽命、高光效、可控性等特點，讓老百姓可以享受到豐富多彩的照明下，獲得更實惠、更安全可靠的LED產品，還需要我們做更多的合作與研究。

【廈門大學物理與機電學院(廈門華聯電子有限公司)賈迎春、廈門大學物理與機電學院王亞軍副教授、陳艷玲 、周珍富、郭捷、倪斌等人對本文均有貢獻】

基金項目：1.福建省產學合作重大項目(2011H6025)、2.福建省科技重點項目(2012H0039)、3.福建省產學合作重大項目(2013H6024).

導師簡介：王亞軍(1969-)，男，浙江慈溪人，副教授，碩士研究生導師，主要從事新能源、半導體照明方面的研究.

作者簡介：賈迎春(1982-)，女，山西晉中人，碩士研究生，主要從事半導體照明方面的研究.