LED日光燈基礎知識

1、LED日光燈基礎知識 LED LED是一種由半導體材料制成的組件，是一種新型的是一種由半導體材料制成的組件，是一種新型的 用微弱的電能就能發(fā)光的高效固體光源。用微弱的電能就能發(fā)光的高效固體光源。 壽命長、能耗低、顯色度高、易維護、體 積小、直流電驅(qū)動、驅(qū)動電壓低、點亮速度快、無頻閃、眩 光少、耐震性強、發(fā)熱少、防爆（無高氣壓元件）等特性， 是近年來全球最具發(fā)展前景的高新技術(shù)領域之一。 LED日光燈基礎知識 發(fā)光體每秒種所發(fā)出的光亮之總和，單位發(fā)光體每秒種所發(fā)出的光亮之總和，單位- -流明（流明（LMLM）。）。 一般來講，光線都是向不同方向發(fā)射的，并且強度各異，可見光在某一特定方一般來講，光線

2、都是向不同方向發(fā)射的，并且強度各異，可見光在某一特定方 向內(nèi)所發(fā)射的強度稱為光強，單位向內(nèi)所發(fā)射的強度稱為光強，單位- -坎德拉（坎德拉（cdcd） 照度是光通量與被照面的比值，單位照度是光通量與被照面的比值，單位- -勒克斯勒克斯LuxLux（Lux Lux ）。）。1 Lux1 Lux的照度為的照度為1 LM1 LM 的光通量均勻分布在面積為一平方米的區(qū)域。的光通量均勻分布在面積為一平方米的區(qū)域。 LEDLED光衰是指光衰是指LEDLED經(jīng)過一段時間的點亮后經(jīng)過一段時間的點亮后, ,其光強會比原來的光強要低其光強會比原來的光強要低, ,而低了而低了 的部分就是的部分就是LEDLED的光衰。

3、的光衰。 電光源光通量隨交流電壓周期變化而變化稱為頻閃，研究表明，頻閃是引起近電光源光通量隨交流電壓周期變化而變化稱為頻閃，研究表明，頻閃是引起近 視和偏頭痛的主要原因。視和偏頭痛的主要原因。 代表光源將所消耗的電能轉(zhuǎn)換成光的效率，單位代表光源將所消耗的電能轉(zhuǎn)換成光的效率，單位- -流明每瓦（流明每瓦（LM/WLM/W） 是光源顯色性的定量描述，表示符號為是光源顯色性的定量描述，表示符號為RaRa。光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，。光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性， 也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對物體再顯較好，我們所看到的顏色也較接也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對物體再顯較

4、好，我們所看到的顏色也較接 近自然原色；顯色性低的光源對顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。國際近自然原色；顯色性低的光源對顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。國際 照明委員會照明委員會CIE CIE 把太陽的顯色指數(shù)定為把太陽的顯色指數(shù)定為Ra=100Ra=100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色 性是照明設計上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品燈光下顏色真實的效果。性是照明設計上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品燈光下顏色真實的效果。 指一批指一批LEDLED燈燈50%50%的數(shù)量損壞時的小時數(shù)，單位的數(shù)量損壞時的小時數(shù)，單位- -小時（小時（H

5、H） LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 LED燈管是第四代新型冷光源，主要使命是為了代替 現(xiàn)有的熒光燈，因此，其結(jié)構(gòu)尺寸和現(xiàn)在的熒光燈是一 致的，常用的燈管依據(jù)燈管的直徑來標稱，如T5、T8、 T9、T10等，而T是tube的簡寫，意指管狀燈具，就是普 通的日光燈管，每個T就是1/8 inch （英寸） T8燈管也就 是燈管直徑為一英寸的燈管。 常用燈管的長度有0.6m、0.9m、1.2m 、1.5m等。 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 一般的一般的LEDLED只能采用直流電驅(qū)動，不能在只能采用直流電驅(qū)動，不能在LEDLED兩端施加交變電流或電壓。兩

6、端施加交變電流或電壓。 同時，為了獲得高質(zhì)量的照明效果，使同時，為了獲得高質(zhì)量的照明效果，使LEDLED輸出穩(wěn)定、長壽命的光通量，輸出穩(wěn)定、長壽命的光通量， LEDLED的輸入電流需恒定。但現(xiàn)有供電系統(tǒng)通常采用的輸入電流需恒定。但現(xiàn)有供電系統(tǒng)通常采用120V120V或或220V220V的交流電。由的交流電。由 于于LEDLED不能直接用交流供電不能直接用交流供電, ,因此因此, ,要使要使LEDLED能正常、穩(wěn)定的工作能正常、穩(wěn)定的工作, ,則必須在前面則必須在前面 加一個加一個AC-DCAC-DC的轉(zhuǎn)換電源的轉(zhuǎn)換電源, ,目前廣泛應用于目前廣泛應用于LEDLED燈管的轉(zhuǎn)換電源分為：燈管的轉(zhuǎn)換

7、電源分為： 非隔離是指在負載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負載就有非隔離是指在負載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負載就有 觸電的危險，因為非隔離的電源會把交流電源的高壓引入到負載端，從而引起觸電的觸電的危險，因為非隔離的電源會把交流電源的高壓引入到負載端，從而引起觸電的 危險。通常危險。通常LEDLED和鋁散熱器之間的絕緣也就靠鋁基板的印制板的薄膜絕緣。雖然這個和鋁散熱器之間的絕緣也就靠鋁基板的印制板的薄膜絕緣。雖然這個 絕緣層可以耐絕緣層可以耐2000V2000V高壓，但有時螺絲孔的毛刺會產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象，因此，在安全高壓，但有時螺絲孔的毛刺會產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象，因此，在安全 上存在巨大隱

8、患。上存在巨大隱患。 隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離，這種變壓器可隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離，這種變壓器可 能是工頻也可能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來?？梢员苊庥|電的危險。能是工頻也可能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來?？梢员苊庥|電的危險。 由于隔離式開關(guān)電源在電氣安全上占有絕對的優(yōu)勢，因此，在由于隔離式開關(guān)電源在電氣安全上占有絕對的優(yōu)勢，因此，在LEDLED照明領域得到廣泛的應照明領域得到廣泛的應 用，但是由于隔離式開關(guān)電源比非隔離電源多加了一個變壓器，而且變壓器的體積也用，但是由于隔離式開關(guān)電源比非隔離電源多加了一個變壓器，而且變壓器的體積也 比較大

9、，因此，比較大，因此，LEDLED燈管內(nèi)置隔離電源受到成本和空間的制約。燈管內(nèi)置隔離電源受到成本和空間的制約。 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 LEDLED日光燈常用的燈板為：日光燈常用的燈板為： LED日光燈基礎知識 玻纖板是采用玻璃纖維布制成的玻纖板是采用玻璃纖維布制成的 , , 玻纖布基板的玻纖布基板的 機械性能、尺寸穩(wěn)定性、沖擊性、耐濕性都比較機械性能、尺寸穩(wěn)定性、沖擊性、耐濕性都比較 高。高。 其電氣性能優(yōu)良，工作溫度較高，本身性能受環(huán)其電氣性能優(yōu)良，工作溫度較高，本身性能受環(huán) 境影響小。境影響小。 相對于鋁基板來說相對于鋁基板來說, ,其成本要比鋁

10、基板低其成本要比鋁基板低, ,但在散但在散 熱方面卻遠不如鋁基板熱方面卻遠不如鋁基板. . 我們下一張看下玻纖板的圖片：我們下一張看下玻纖板的圖片： LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 鋁基板是一種獨特的金屬基覆銅板，具有鋁基板是一種獨特的金屬基覆銅板，具有 高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優(yōu)點。高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優(yōu)點。 它具有良好的導熱性、導熱系數(shù)在它具有良好的導熱性、導熱系數(shù)在1.21.2左右左右 我們下一張看下鋁基板的圖片：我們下一張看下鋁基板的圖片： LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 早期的早期的LEDLED燈管采用的都是燈管采用的

11、都是PCPC管，主要是因管，主要是因 為早期的為早期的LEDLED燈管驅(qū)動電源采用的是非隔離電燈管驅(qū)動電源采用的是非隔離電 源，為了防止驅(qū)動電源通過外殼漏電而用源，為了防止驅(qū)動電源通過外殼漏電而用PCPC 管，采用的燈珠是管，采用的燈珠是5DIP5DIP草帽燈珠，很快便草帽燈珠，很快便 發(fā)現(xiàn)了這種燈管的光衰很嚴重，主要是散熱問發(fā)現(xiàn)了這種燈管的光衰很嚴重，主要是散熱問 題，熱量全部堵在管內(nèi)無法散出去，再加上草題，熱量全部堵在管內(nèi)無法散出去，再加上草 帽燈珠的壽命本來就短，燈管的使用就有了局帽燈珠的壽命本來就短，燈管的使用就有了局 限。限。 所以，目前市場上基本上都采用貼片燈珠作為所以，目前市場上

12、基本上都采用貼片燈珠作為 光源。光源。 LED日光燈基礎知識 在全在全PCPC燈管的散熱問題被發(fā)現(xiàn)后，燈管的散熱問題被發(fā)現(xiàn)后， 研發(fā)工程師們針對這一現(xiàn)象對燈管的研發(fā)工程師們針對這一現(xiàn)象對燈管的 結(jié)構(gòu)重先設計，而以結(jié)構(gòu)重先設計，而以PC+PC+散熱鋁散熱鋁+ +鋁基鋁基 板組成的板組成的LEDLED鋁塑管因其具有散熱性鋁塑管因其具有散熱性 能好、光線分布均勻、不易變形等特能好、光線分布均勻、不易變形等特 點而成為目前市場上主流產(chǎn)品。（目點而成為目前市場上主流產(chǎn)品。（目 前全前全PCPC管已經(jīng)漸漸淡出市場管已經(jīng)漸漸淡出市場） LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 散熱鋁

13、散熱鋁 LED日光燈基礎知識 散熱鋁散熱鋁 LED日光燈基礎知識 擴散罩效果圖（透光率擴散罩效果圖（透光率85%85%） LED日光燈基礎知識 透明罩效果圖（透光率透明罩效果圖（透光率94%94%） LED日光燈基礎知識 市場上LED日光燈管貼片燈珠目前主要采用3528貼片燈珠， 5050貼片燈珠，3014貼片燈珠等幾種型號。 LED日光燈基礎知識 貼片3528包裝 LED日光燈基礎知識 LED日光燈基礎知識 一千小時僅耗幾度電（普通一千小時僅耗幾度電（普通60W60W白熾燈十七小時耗白熾燈十七小時耗1 1度電，普通度電，普通10W10W節(jié)節(jié) 能燈能燈1 1百小時耗百小時耗1 1度電），低壓驅(qū)

14、動，超低功耗（單管度電），低壓驅(qū)動，超低功耗（單管0.05W0.05W）. .光效高，比光效高，比 普通照明燈具節(jié)能普通照明燈具節(jié)能60%-80%.60%-80%. 半導體芯片發(fā)光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震動、不易破碎、使用壽半導體芯片發(fā)光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震動、不易破碎、使用壽 命命3 3萬到萬到5 5萬小時（普通的白熾燈使用僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命萬小時（普通的白熾燈使用僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命 也只有八千小時）相當于不間斷照明也只有八千小時）相當于不間斷照明3 3年時間。年時間。 光線健康光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含光線健康光線中不含紫外線和

15、紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含 有紫外線和紅外線）有紫外線和紅外線） 由恒流源驅(qū)動，無頻閃現(xiàn)象。由恒流源驅(qū)動，無頻閃現(xiàn)象。 LED日光燈基礎知識 所需電壓、電流較小、發(fā)熱較小，不會產(chǎn)生安全隱患。所需電壓、電流較小、發(fā)熱較小，不會產(chǎn)生安全隱患。 不含汞和鉛等有害元素，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。不含汞和鉛等有害元素，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。 LED LED 一般可在幾十毫秒（一般可在幾十毫秒（nsns）內(nèi)響應，因此是一種高速器件，這也是其）內(nèi)響應，因此是一種高速器件，這也是其 他他 光源望塵莫及的。光源望塵莫及的。 LED LED 作為一種發(fā)光器件，可以通過流過電流的變化控制亮度，也可通過不作為一種發(fā)光

16、器件，可以通過流過電流的變化控制亮度，也可通過不 同波長同波長LED LED 的配置實現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。的配置實現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。 LED日光燈基礎知識 LEDLED燈管的熱量累計不僅影響燈管的熱量累計不僅影響LEDLED的電氣性能，還可能最終導致的電氣性能，還可能最終導致LEDLED失效。因失效。因 此，為了保證此，為了保證LEDLED燈的壽命，散熱成為白光燈的壽命，散熱成為白光LEDLED應用的一個關(guān)鍵技術(shù)，減少或者應用的一個關(guān)鍵技術(shù)，減少或者 迅速耗散迅速耗散LEDLED產(chǎn)生的熱量成為白光產(chǎn)生的熱量成為白光LEDLED在應用設計方面的首要問題在應用設計方面的首要問題。 LEDLED屬

17、于點狀光源，如果使用較差的屬于點狀光源，如果使用較差的LEDLED，那么，那么LEDLED在工作過程中會放出大量在工作過程中會放出大量 的熱量的熱量, ,使管芯結(jié)溫迅速上升使管芯結(jié)溫迅速上升,LED,LED功率越高功率越高, ,發(fā)熱效應越大發(fā)熱效應越大.LED.LED芯片溫度的升高將芯片溫度的升高將 導致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減導致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減, ,嚴重時甚至失效嚴重時甚至失效。 LEDLED電源的質(zhì)量直接制約了電源的質(zhì)量直接制約了LEDLED產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)品的可靠性 ，因此，國際市場上國外客戶對，因此，國際市場上國外客戶對 LEDLED驅(qū)動電源的效率轉(zhuǎn)換、

18、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都驅(qū)動電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都 非常高，因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。非常高，因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。 LED日光燈基礎知識 LEDLED在其電流極限參數(shù)范圍內(nèi)流過在其電流極限參數(shù)范圍內(nèi)流過LEDLED的電流越大，它的發(fā)光亮度就越高的電流越大，它的發(fā)光亮度就越高. .即即 LEDLED的亮度與它的工作電流成正比的亮度與它的工作電流成正比. .但如果流過但如果流過LEDLED的電流超出極限參數(shù)范圍的電流超出極限參數(shù)范圍,LED,LED 就會出現(xiàn)飽和就會出現(xiàn)飽和, ,

19、不僅使發(fā)光效率大幅降低不僅使發(fā)光效率大幅降低, ,而且使用壽命也會縮短而且使用壽命也會縮短 LED日光燈基礎知識 即即LEDLED燈具正常工作所需要的電壓值，根據(jù)不同的國家有著不同的輸燈具正常工作所需要的電壓值，根據(jù)不同的國家有著不同的輸 入電壓值，我們通常指的民用全電壓就是入電壓值，我們通常指的民用全電壓就是AC85264VAC85264V。 輸入功率是指各類用電器件的輸入電壓和輸入電流的乘積，即電源或輸入功率是指各類用電器件的輸入電壓和輸入電流的乘積，即電源或 電網(wǎng)給各類用電器件提供電能的功率。電網(wǎng)給各類用電器件提供電能的功率。 單位單位瓦特（瓦特（WW） P Pi i（輸入功率）（輸入功

20、率） = =V Vin in（輸入電壓）（輸入電壓）* *I Ii i（輸入電流）（輸入電流） 又稱為功率因子，英文縮寫又稱為功率因子，英文縮寫PF(Power Factor),PF(Power Factor),是有功功率與視在功是有功功率與視在功 率的比值。功率因數(shù)在一定程度上反映了電能得以利用的比例，是合理率的比值。功率因數(shù)在一定程度上反映了電能得以利用的比例，是合理 用電的重要指標。用電的重要指標。 LED日光燈基礎知識 恒流精度意指當驅(qū)動電源的輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時，輸出電流波動值與恒流精度意指當驅(qū)動電源的輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時，輸出電流波動值與 額定輸出電流之比，通常用百分數(shù)

21、來表示額定輸出電流之比，通常用百分數(shù)來表示. .如某如某LEDLED驅(qū)動電源額定輸出電流驅(qū)動電源額定輸出電流0.45A,0.45A, 當輸入電壓在當輸入電壓在AC80264VAC80264V變化時，測得輸出電流在變化時，測得輸出電流在0.43-0.450.43-0.45之間變化之間變化, ,那么恒流那么恒流 精度精度=(0.45-0.43)=(0.45-0.43)0.450.045 =4.5%.0.450.045 =4.5%.恒流精度越高恒流精度越高, ,則則LEDLED工作越穩(wěn)定工作越穩(wěn)定, ,反之反之, ,則則 會出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，更為嚴重的還會導致會出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，更為嚴重的還會導致LEDLED失效。失效。 電磁兼容（電磁兼容（EMCEMC）是指設備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作并且不對）是指設備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作并且不對 該環(huán)境中任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力（如導致收音機無法正常該環(huán)境中任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的