史上最全LED球泡燈Par燈知識資料集合

1、LED球泡燈解析概述LED球泡燈的要求LED球泡燈部件品牌LED球泡燈參數(shù)對比LED PAR燈LED PAR燈恒流驅(qū)動電源案例1 概述nLED逐漸向室內(nèi)照明進(jìn)軍，這也意味著開始向民用家庭進(jìn)軍。一方面這是一個大喜事，因為民用的市場是非常之大；另一方面也是一個極為嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，因為民用市場要求成本特別低，可靠性特別高。現(xiàn)在離完全滿足民用市場的要求還很遠(yuǎn)，可以說還有很長的路要走。n最普通的民用燈就是白熾燈，也就是我們普通用的燈泡。所以如果LED要取代白熾燈泡，就要開發(fā)出一種無論在燈頭形狀還是外型上都和白熾燈泡類似的燈泡，這就是我們通常稱為LED球泡燈?？梢韵胂?，球泡燈的市場是十分巨大的。2 LED球泡

2、燈的要求一一亮度要與白熾燈相當(dāng)亮度要與白熾燈相當(dāng) 。 白熾燈通常只講瓦數(shù)而不講流明數(shù).LED球泡燈只說瓦數(shù)是不夠的，一定還要看另一個參數(shù)“光通量”,也就是常說流明(Lm)數(shù).由于LED的光效還在不斷發(fā)展，還沒有具體的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。 白熾燈最常用的瓦數(shù)有15瓦、30瓦、45瓦、60瓦、75瓦和100瓦等。白熾燈的發(fā)光效率在7.5-12lm/W。瓦數(shù)越大效率越高。下面列出幾種功率的白熾燈相對亮度（光通量）。白熾燈功率W1530456075100發(fā)光效率lm/w7.588.59.510.512光通量(亮度）lm112.5240382.5570787.512003 LED球泡燈的要求光通量(亮度）lm1

3、12.5240382.5570787.51200白熾燈功率W1530456075100LED球泡燈A功率W1.563.35.37.910.916.6LED球泡燈B功率W1.22.64.16.18.412.8 如果采用LED取代白熾燈，也可以有相應(yīng)的功率。由于LED的發(fā)光效率在不斷攀升，所以很難給出準(zhǔn)確的數(shù)字。目前市場上通用的LED球泡燈A，其光效為100lm/W，高端最高光效的LED球泡燈B，其光效為130lm/W。就可以得出對這兩種光效LED相應(yīng)的瓦數(shù)來。但是因為LED需要恒流源，而恒流源有一定的效率，假定為85%，另外因為LED不可能采用透明泡殼，而只能采用乳白泡殼。其透光率大約為85%。

4、二者相乘等于0.72%?？紤]以上因素以后就可以得出和白熾燈相當(dāng)?shù)耐邤?shù)來。見下圖： 由表中可見，LED在同樣亮度時大約可以節(jié)省10倍的功率。有一點需要特別說明的，就是從目前LED球泡燈的光效和散熱來說，它還不可能做到10瓦以上，也就是說目前還只有可以取代60-75W白熾燈的LED球泡燈。當(dāng)然PAR燈就另當(dāng)別論了。 4 LED球泡燈的要求二.二. 外形要類似外形要類似.通常白熾燈為梨形的通常白熾燈為梨形的,所以所以LED球泡燈也應(yīng)當(dāng)為梨形的。球泡燈也應(yīng)當(dāng)為梨形的。 這點是很容易做到。但是白熾燈為全玻璃制品，LED因為要散熱就很難采用全玻璃的結(jié)構(gòu)。下面會詳細(xì)討論LED球泡燈的結(jié)構(gòu)。三.三.體積大小要

5、相當(dāng)體積大小要相當(dāng). 這點基本也可以做到四.四.重量要相當(dāng)重量要相當(dāng). 因為LED需要恒流源和散熱器，LED球泡燈的重量要遠(yuǎn)大于白熾燈五.五.燈頭要相同燈頭要相同,中國過去大都是采用卡口式中國過去大都是采用卡口式,改革開放以后大都改用和美國一改革開放以后大都改用和美國一樣的螺口式，就是美國的樣的螺口式，就是美國的E26或或E27。 這點很容易做到的 六六. 電源要相同電源要相同. 各國的電壓是有差異的，但是LED球泡燈一般是采用開關(guān)電源來的，所以可以做到寬電源100-240V5 LED球泡燈部件一一LED球泡燈結(jié)構(gòu)見下圖：球泡燈結(jié)構(gòu)見下圖： 這是一個5W的LED球泡燈，全長13cm，散熱器長5

6、cm，直徑4.5cm，泡殼長5.2cm，直徑5.5cm，重量114克。它大約可以取代45W的白熾燈。其結(jié)構(gòu)主要包括一個是燈頭，二是恒流驅(qū)動電源，三是散熱器，四是LED燈板，五是燈泡罩。6二二. LED球泡燈電源球泡燈電源 電源基本類型：主要分隔離式和非隔離式兩種，那是指負(fù)載端是否與火線S市電隔離。一般說，非隔離因為不需要隔離變壓器，所以成本低，但要求鋁基板耐壓高，否則散熱器就有可能帶電。所以比較不容易通過安規(guī)檢驗。隔離式就比較安全，比較容易通過安規(guī)，但成本高。1.非隔離式電源非隔離式電源 下面是一個采用美國安森美NCP1014的非隔離式電源原理圖： LED球泡燈部件7上圖電源的基本指標(biāo)如下：其

7、實這個電源的核心就是一個恒流二極管NSI45025，以確保LED恒流在25mA。所以它只能用于小功率貼片式的LED。其中外加的集成電路NCP1014實際上是一個有源式的功率因數(shù)校正（PFC），可以把它的功率因數(shù)提高到0.9以滿足美國能源之星的要求。輸入端的L1，C1，C2是一個防電磁干擾EMI的濾波器。它的缺點是非隔離，所以市電會直接加到負(fù)載LED上。 LED球泡燈部件82. 隔離式電源隔離式電源下圖是采用iWatt公司iW3610的反激式隔離電源電路圖。 LED球泡燈部件9上圖電源指標(biāo)如下表所示： 這個電路還可以自動檢測墻上有無可控硅調(diào)光器，如果有的話就可以調(diào)光，其調(diào)光范圍可以從2%調(diào)到10

8、0%。而且最后采用了PWM調(diào)光，調(diào)光頻率高達(dá)900Hz，因此避免了閃爍。另外由于采用了準(zhǔn)諧振控制使其總效率高達(dá)85%。它還有一個特點是采用變壓器初級反饋從而取消了光耦合器件。 LED球泡燈部件10三三 . 球泡燈的散熱器球泡燈的散熱器 球泡燈的LED通常焊接在一塊鋁基板（LED底板）上，這塊鋁基板再和一片圓形鋁散熱板固定，然后再把這塊鋁散熱板固定到散熱器外殼上去，如下圖： LED球泡燈部件11 散熱器的材料目前大多數(shù)采用鋁合金，因為成本低廉，加工容易，而且導(dǎo)熱性好。但是最近出現(xiàn)了很多絕緣的塑料散熱器和陶瓷散熱器，其散熱效果也不差。因為最后的散熱主要靠對流和輻射。而對流完全由其形狀和面積決定。輻

9、射則和材料的輻射性有關(guān)。各種材料的熱輻射系數(shù)如下表所示： 由表中可見，氧化處理是改進(jìn)金屬材料的輻射散熱的重要途徑。而導(dǎo)熱塑料則不需要任何氧化處理就可以達(dá)到極高的輻射系數(shù)。因此只要其外形和金屬散熱器一樣，那么其對流和輻射的效果是和金屬散熱器的效果是相同的。但是其熱傳導(dǎo)性能肯定不如金屬，所以整體散熱效果會差一些。但是如果把它做得盡可能薄，再加上一層金屬的內(nèi)壁，就可以把這個熱傳導(dǎo)低的不利因素降至最低?，F(xiàn)在已經(jīng)有導(dǎo)熱系數(shù)大于20 w/mk的塑料，但是其單價比較高。陶瓷散熱器的情況和塑料散熱器情況一樣。只是其導(dǎo)熱系數(shù)可以做得更高，當(dāng)然成本也要高很多。上圖是上海龍茂微電子公司的6W塑料外殼球泡燈。它的散熱

10、器溫度為67度。 LED球泡燈部件1213 LED球泡燈部件四四. LED球泡燈的球泡燈的LED燈燈1.LED的壽命的壽命 LED的中文意思為發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體，對于半導(dǎo)體而言，理論上講，他得壽命是無限的。10萬-100萬小時的壽命概念源于半導(dǎo)體的性能。使用壽命則是指能發(fā)揮作用的壽命，一般當(dāng)光衰超過50%，LED的壽命就到期了。所以一般的LED壽命參數(shù)是5-10萬小時。2. LED封裝封裝 右圖是市場上常見的LED封裝五五. 球泡燈的泡殼球泡燈的泡殼 所謂泡殼就是指前面透明的玻殼。在白熾燈中，全部都是由玻璃做成的外殼，但是在球泡燈中，雖然也可以用玻璃做前面的外殼，

11、實際上也是有這樣做的。但是因為LED球泡燈重量很重，要比白熾燈重5倍以上，如果用玻璃做的話，掉在地上，摔破的可能性就大多了。因此更多的LED球泡燈采用塑料做泡殼，以防摔壞。而且LED球泡燈因為熱量都從散熱器散出去了，所以通過泡殼的光大都是可見光，很少有發(fā)熱的紅外線，所以采用塑料來做泡殼也不會由于過熱而損壞。 但是塑料外殼的最大問題是透光率的問題。因為LED存在眩光的問題，所以盡可能采用乳白色的泡殼，以免看到里面的LED燈珠。而乳白色的泡殼。其透光率就更成問題了。所以對于用于LED球泡燈泡殼的塑料有以下要求： 1.具有高透光、高擴(kuò)散、無眩光、無光影； 2.光源隱蔽性要好（盡可能看不到LED燈珠）

12、； 3.透光率達(dá)到90以上； 4.具有高阻燃性； 5.具有高抗沖擊強(qiáng)度； LED球泡燈部件 右圖是一款可以實現(xiàn)94%的透光率，而且還能防眩光，無光影的球泡罩。14下圖是其他類型的球燈罩： LED球泡燈部件15右圖是市面上品牌右圖是市面上品牌LED球泡燈參數(shù)對比圖：球泡燈參數(shù)對比圖： 可以注意到一個60W的玻殼白熾燈重量只有28g。要比這些LED球泡燈輕5倍左右。另外表中的發(fā)光效率不是LED本身的發(fā)光效率，而是指整個球泡燈的發(fā)光效率，其中包括了電源的效率和光罩的透光率。所以，要能達(dá)到100lm/W的整體光效還有一段路程要走。 品牌LED球泡燈參數(shù)對比16 LED PAR燈 PAR燈實際上是飛利浦

13、公司的一種大功率鹵素?zé)舻囊?guī)格，飛利浦把它稱為“氯銨燈”。但是這個名字并沒有得到推廣。一般稱為“筒燈”或者“射燈”。而射燈主要是指那種具有MR16插座的燈，所以我們暫時還稱它為PAR燈或筒燈。因為要和這種PAR燈兼容，所以大功率LED PAR燈就也采用和PAR燈相同的尺寸。只是結(jié)構(gòu)不同，瓦數(shù)不同，亮度不同。飛利浦公司的PAR20、PAR30和PAR38的外形圖如下左圖所示。而相兼容的LED的PAR燈，其外形尺寸和他們完全相同如下右圖所示：17 采用LED以后，由于沒有統(tǒng)一的規(guī)格，所以具有各種不同的性能指標(biāo)，現(xiàn)在選擇其中比較典型者和原來飛利浦鹵素?zé)舻闹笜?biāo)比較如下表所示。 圖中光強(qiáng)指標(biāo)二者所用的單位不同，飛利浦采用cd（燭光），而通常LED則采用lm（流明）。二者的關(guān)系如下：（流明）=4I（燭光）。但是因為二者的發(fā)射立體角不同，所以無法換算。只能大致說，鹵素?zé)舻陌l(fā)光效率大約為17-33 lm/W。而LED的發(fā)光效率在100-130lm/W。約比鹵素?zé)舾?-6倍。 LED PAR燈18 下圖是美國凌特公司運用于LED恒流驅(qū)動的IC（LT3799），它可以驅(qū)動4-100W的LED，而且本身帶PFC，外置功率MOSFET開關(guān)管，反激隔離式而不需要光耦合器，外置元件減到最少，而且還可以用于可控硅調(diào)光。 LED PAR燈恒流驅(qū)動電源