LED日光燈基礎(chǔ)知識(shí)

1、 LED是一種由半導(dǎo)體材料制成的組件，是一種新型的是一種由半導(dǎo)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(zhǎng)、能耗低、顯色度高、易維護(hù)、體積小、直流電驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)電壓低、點(diǎn)亮速度快、無頻閃、眩光少、耐震性強(qiáng)、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(lǐng)域之一。 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（LM）。）。一般來講，光線都是向不同方向發(fā)射的，并且強(qiáng)度各異，可見光在某一特定方一般來講，光線都是向不同方向發(fā)射的，并且強(qiáng)度各異，可見光在某一特定方 向內(nèi)所發(fā)射的強(qiáng)

2、度稱為光強(qiáng)，單位向內(nèi)所發(fā)射的強(qiáng)度稱為光強(qiáng)，單位-坎德拉（坎德拉（cd）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Lux（Lux ）。）。1 Lux的照度為的照度為1 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。LED光衰是指光衰是指LED經(jīng)過一段時(shí)間的點(diǎn)亮后經(jīng)過一段時(shí)間的點(diǎn)亮后,其光強(qiáng)會(huì)比原來的光強(qiáng)要低其光強(qiáng)會(huì)比原來的光強(qiáng)要低,而低了而低了的部分就是的部分就是LED的光衰。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

3、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/W） 是光源顯色性的定量描述，表示符號(hào)為是光源顯色性的定量描述，表示符號(hào)為Ra。光源對(duì)物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色。光源對(duì)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(duì)物體再顯較好，我們所看到的顏色也性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對(duì)物體再顯較好，我們所看到的顏色也較接近自然原色；顯色性低的光源對(duì)顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。較接近自然原色；顯色性低的光源對(duì)顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。國際照

4、明委員會(huì)國際照明委員會(huì)CIE 把太陽的顯色指數(shù)定為把太陽的顯色指數(shù)定為Ra=100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色性是照明設(shè)計(jì)上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品燈光下顏色真實(shí)的效果。顯色性是照明設(shè)計(jì)上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品燈光下顏色真實(shí)的效果。指一批指一批LED燈燈50%的數(shù)量損壞時(shí)的小時(shí)數(shù)，單位的數(shù)量損壞時(shí)的小時(shí)數(shù)，單位-小時(shí)（小時(shí)（H） 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(biāo)稱，如T5、T8、T9、T10等，而T是tube的簡(jiǎn)寫，意指管狀燈具，就是普通的日光

5、燈管，每個(gè)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(zhǎng)度有0.6m、0.9m、1.2m 、1.5m等。 一般的一般的LED只能采用直流電驅(qū)動(dòng)，不能在只能采用直流電驅(qū)動(dòng)，不能在LED兩端施加交變電流或電壓。兩端施加交變電流或電壓。同時(shí)，為了獲得高質(zhì)量的照明效果，使同時(shí)，為了獲得高質(zhì)量的照明效果，使LED輸出穩(wěn)定、長(zhǎng)壽命的光通量，輸出穩(wěn)定、長(zhǎng)壽命的光通量，LED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120V或或220V的交流電。由的交流電。由于于LED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LED能

6、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(gè)加一個(gè)AC-DC的轉(zhuǎn)換電源的轉(zhuǎn)換電源,目前廣泛應(yīng)用于目前廣泛應(yīng)用于LED燈管的轉(zhuǎn)換電源分為：燈管的轉(zhuǎn)換電源分為： 非隔離是指在負(fù)載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負(fù)載就非隔離是指在負(fù)載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負(fù)載就有觸電的危險(xiǎn)，有觸電的危險(xiǎn)，因?yàn)榉歉綦x的電源會(huì)把交流電源的高壓引入到負(fù)載端，從而引起觸電因?yàn)榉歉綦x的電源會(huì)把交流電源的高壓引入到負(fù)載端，從而引起觸電的危險(xiǎn)。的危險(xiǎn)。通常通常LED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(gè)絕緣層可以耐個(gè)絕緣層

7、可以耐2000V高壓，但有時(shí)螺絲孔的毛刺會(huì)產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象，因此，在高壓，但有時(shí)螺絲孔的毛刺會(huì)產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象，因此，在安全上存在巨大隱患。安全上存在巨大隱患。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(xiǎn)。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(xiǎn)。由于隔離式開關(guān)電源在電氣安全上占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，因此，在由于隔離式開關(guān)電源在電氣安全上占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，因此，在LED照明領(lǐng)域得到廣泛的照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是由于隔離式開關(guān)電源比

8、非隔離電源多加了一個(gè)變壓器，而且變壓器的體積應(yīng)用，但是由于隔離式開關(guān)電源比非隔離電源多加了一個(gè)變壓器，而且變壓器的體積也比較大，因此，也比較大，因此，LED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日光燈常用的燈板為：日光燈常用的燈板為： 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(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性、沖擊性、耐濕性都比較機(jī)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(duì)于鋁基板來說相對(duì)于鋁基板來說

9、,其成本要比鋁基板低其成本要比鋁基板低,但在散但在散熱方面卻遠(yuǎn)不如鋁基板熱方面卻遠(yuǎn)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： 鋁基板是一種獨(dú)特的金屬基覆銅板，具有鋁基板是一種獨(dú)特的金屬基覆銅板，具有高散熱、低熱阻、壽命長(zhǎng)、耐電壓等優(yōu)點(diǎn)。高散熱、低熱阻、壽命長(zhǎng)、耐電壓等優(yōu)點(diǎn)。它具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)熱系數(shù)在它具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)熱系數(shù)在1.2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：早期的早期的LED燈管采用的都是燈管采用的都是PC管，主要是因管，主要是因?yàn)樵缙诘臑樵缙诘腖ED燈管驅(qū)動(dòng)電源采用的是非隔離電燈管驅(qū)動(dòng)電源采用的是非隔離電源，為了防止驅(qū)

10、動(dòng)電源通過外殼漏電而用源，為了防止驅(qū)動(dòng)電源通過外殼漏電而用PC管，采用的燈珠是管，采用的燈珠是5DIP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(yán)重，主要是散熱問發(fā)現(xiàn)了這種燈管的光衰很嚴(yán)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(chǎng)上基本上都采用貼片燈珠作為所以，目前市場(chǎng)上基本上都采用貼片燈珠作為光源。光源。 在全在全PC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(duì)這一現(xiàn)象對(duì)燈管的研發(fā)工程師們針對(duì)這一現(xiàn)象對(duì)燈管的

11、結(jié)構(gòu)重先設(shè)計(jì)，而以結(jié)構(gòu)重先設(shè)計(jì)，而以PC+散熱鋁散熱鋁+鋁基鋁基板組成的板組成的LED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(diǎn)而成為目前市場(chǎng)上主流產(chǎn)品。（目點(diǎn)而成為目前市場(chǎng)上主流產(chǎn)品。（目前全前全PC管已經(jīng)漸漸淡出市場(chǎng)管已經(jīng)漸漸淡出市場(chǎng)）散熱鋁散熱鋁散熱鋁散熱鋁擴(kuò)散罩效果圖（透光率擴(kuò)散罩效果圖（透光率85%）透明罩效果圖（透光率透明罩效果圖（透光率94%）市場(chǎng)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(hào)。貼片3528包裝 一千小時(shí)僅耗幾度電（普通一千小時(shí)僅耗幾度電（普通60W

12、白熾燈十七小時(shí)耗白熾燈十七小時(shí)耗1度電，普通度電，普通10W節(jié)能燈節(jié)能燈1百小時(shí)耗百小時(shí)耗1度電），低壓驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管度電），低壓驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.05W）.光效高，光效高，比普通照明燈具節(jié)能比普通照明燈具節(jié)能60%-80%. 半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震動(dòng)、不易破碎、使用半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震動(dòng)、不易破碎、使用壽命壽命3萬到萬到5萬小時(shí)（普通的白熾燈使用僅有一千小時(shí)，普通節(jié)能燈使用萬小時(shí)（普通的白熾燈使用僅有一千小時(shí)，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時(shí)）相當(dāng)于不間斷照明壽命也只有八千小時(shí)）相當(dāng)于不間斷照明3年時(shí)間。年時(shí)間。 光線健康光線中不含紫外線和紅

13、外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中光線健康光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含有紫外線和紅外線）含有紫外線和紅外線） 由恒流源驅(qū)動(dòng)，無頻閃現(xiàn)象。由恒流源驅(qū)動(dòng)，無頻閃現(xiàn)象。 所需電壓、電流較小、發(fā)熱較小，不會(huì)產(chǎn)生安全隱患。所需電壓、電流較小、發(fā)熱較小，不會(huì)產(chǎn)生安全隱患。 不含汞和鉛等有害元素，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。不含汞和鉛等有害元素，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。 LED 一般可在幾十毫秒（一般可在幾十毫秒（ns）內(nèi)響應(yīng)，因此是一種高速器件，這也是其）內(nèi)響應(yīng)，因此是一種高速器件，這也是其 他光源望塵莫及的。他光源望塵莫及的。 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

14、作為一種發(fā)光器件，可以通過流過電流的變化控制亮度，也可通過不同波長(zhǎng)同波長(zhǎng)LED 的配置實(shí)現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。的配置實(shí)現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。 LED燈管的熱量累計(jì)不僅影響燈管的熱量累計(jì)不僅影響LED的電氣性能，還可能最終導(dǎo)致的電氣性能，還可能最終導(dǎo)致LED失效。因失效。因此，為了保證此，為了保證LED燈的壽命，散熱成為白光燈的壽命，散熱成為白光LED應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，減少或者應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，減少或者迅速耗散迅速耗散LED產(chǎn)生的熱量成為白光產(chǎn)生的熱量成為白光LED在應(yīng)用設(shè)計(jì)方面的首要問題在應(yīng)用設(shè)計(jì)方面的首要問題。 LED屬于點(diǎn)狀光源，如果使用較差的屬于點(diǎn)狀光源，如果使用較差的LED，那么，那么

15、LED在工作過程中會(huì)放出大量在工作過程中會(huì)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功率越高功率越高,發(fā)熱效應(yīng)越大發(fā)熱效應(yīng)越大.LED芯片溫度的升高將芯片溫度的升高將導(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減導(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減,嚴(yán)重時(shí)甚至失效嚴(yán)重時(shí)甚至失效。 LED電源的質(zhì)量直接制約了電源的質(zhì)量直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)品的可靠性 ，因此，國際市場(chǎng)上國外客戶對(duì)，因此，國際市場(chǎng)上國外客戶對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都驅(qū)動(dòng)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?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈

16、具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。非常高，因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。 LED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LED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LED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LED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就會(huì)出現(xiàn)飽和就會(huì)出現(xiàn)飽和,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(huì)縮短而且使用壽命也會(huì)縮短 即即LED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

17、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AC85264V。 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（W） Pi（輸入功率）（輸入功率） =Vin（輸入電壓）（輸入電壓）*Ii（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),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)

18、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(biāo)。用電的重要指標(biāo)。 恒流精度意指當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源的輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電流波動(dòng)值與恒流精度意指當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源的輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電流波動(dòng)值與額定輸出電流之比，通常用百分?jǐn)?shù)來表示額定輸出電流之比，通常用百分?jǐn)?shù)來表示.如某如某LED驅(qū)動(dòng)電源額定輸出電流驅(qū)動(dòng)電源額定輸出電流0.45A,當(dāng)輸入電壓在當(dāng)輸入電壓在AC80264V變化時(shí)，測(cè)得輸出電流在變化時(shí)，測(cè)得輸出電流在0.43-0.45之間變化之間變化,那么恒流那么恒流精度精度=(0.45-0.43)0.450.045 =4.5%.恒流精度越高恒流精度越高,則則LED工作越穩(wěn)定

19、工作越穩(wěn)定,反之反之,則則會(huì)出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致會(huì)出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致LED失效。失效。 電磁兼容（電磁兼容（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作并且不對(duì)）是指設(shè)備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作并且不對(duì)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(dǎo)致收音機(jī)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能力（如導(dǎo)致收音機(jī)無法正常播放、導(dǎo)致電視畫面出現(xiàn)雜迅等現(xiàn)象）。播放、導(dǎo)致電視畫面出現(xiàn)雜迅等現(xiàn)象）。 不同產(chǎn)家的不同產(chǎn)家的LED在額定的正向電流條件下，有著各自不同的正向壓降值。在額定的正向電流條件下，有著各自不同的正向壓降值。 黃色：黃色：1

20、.8V2.5V之間之間 綠色和藍(lán)色：綠色和藍(lán)色：2.7V4.0V之間之間 白光白光:一般在一般在2.7V3.5V之間之間 ： LED的額定功率各不相同的額定功率各不相同,普通的普通的LED電流一般為電流一般為20mA,大功率的大功率的LED電流在電流在40mA或或350mA不等。不等。 而而LED功率的大少也各不相同功率的大少也各不相同,有有0.06W、0.5W、1W、2W、5W等，所以必須根等，所以必須根據(jù)所選擇的據(jù)所選擇的LED，設(shè)計(jì)合理的使用電路和配置合適的燈珠數(shù)量，使其完全滿足，設(shè)計(jì)合理的使用電路和配置合適的燈珠數(shù)量，使其完全滿足LED電電源的額定值，如果設(shè)計(jì)的電路使每個(gè)源的額定值，如果設(shè)計(jì)的電路使每個(gè)LED分擔(dān)的電壓或電流過高，就會(huì)嚴(yán)重的縮短分擔(dān)的電壓或電流過高，就會(huì)嚴(yán)重的縮短LE