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LED日光灯相关基础知识点
icmade.com 新闻出处：IC交易网 发布时间：2011-4-20 17:50:02
LED日光灯LED日光灯是采用超高亮LED白光作为发光光源，外壳为亚克力/铝合金。外罩可用PC管制作，耐高温达135度。LED日光灯与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度有60cm和120cm、150cm三种，其功率分别为10W、16W和20W,而20W传统日光灯（电感镇流器）实际耗电约为53W,40W传统日光灯（电感镇流器）实际耗电约为68W.LED日光灯T8[1]定义：10WLED日光灯亮度要比传统40W日光灯还要亮，16WLED日光灯要比传统64W日光灯还要亮，LED日光灯亮度尤其显得更柔和更使人们容易接授。使用寿命在5万-8万小时供电电压为为AC85V-260V（交流），无需起辉器和镇流器，启动快，功率小，无频闪，不容易视疲劳。它不但超强节能更为环保。是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统的日光灯的主要产品。LED日光灯安装比较简单，它分电源内置和外置两种，电源内置的LED日光灯安装时，将原有的日光灯取下换上LED日光灯，并将镇流器和起辉器去掉，让220V交流市电直接加到LED日光灯两端即可。电源外置的LED日光灯一般配有专用灯架，更换原来的就可以使用了。LED日光灯节电高达80%以上，寿命为普通灯管的10倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换灯管、镇流器、起辉器的问题，约半年下来节省的费用就可以换回成本。绿色环保型的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于工人的视力保护及身体健康，6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，有助于集中精神，提高效率.发光原理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。发光效率：一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率，其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性（如组件材料的能带、缺陷、杂质）、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积，就是整个组件的发光效果，也就是组件的外部量子效率。早期组件发展集中在提高其内部量子效率，主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高LED的发光效率，从而可获得70%左右的理论内部量子效率，但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下，光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。目前的方法主要是：晶粒外型的改变--TIP结构，表面粗化技术。电气特性：电流控制型器件，负载特性类似PN结的UI曲线，正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小，有反向击穿电压。在实际使用中，应选择。LED正向电压随温度升高而变小，具有负温度系数。LED消耗功率，一部分转化为光能，这是我们需要的。剩下的就转化为热能，使结温升高。散发的热量（功率）可表示为。光学特性：LED提供的是半宽度很大的单色光，由于半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长，即光谱红移，温度系数为+2~3A/.LED发光亮度L与正向电流近似成比例：,K为比例系数。电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。热学特性：小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显着。所以散热设计很关键。寿命：LED的长时间工作会光衰引起老化，尤其对大功率LED来说，光衰问题更加严重。在衡量LED的寿命时，仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的，应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命，比如35%,这样更有意义。 LED日光灯特点LED日光灯以质优、耐用、节能为主要特点，投射角度调节范围大，15W的亮度相当于普通40W日光灯，抗高温，防潮防水，防漏电。使用电压有：110V、220V可选，外罩可选玻璃或PC材质。灯头与普通日光灯一样。LED日光灯采用最新的LED光源技术，数位化外观设计，节电高达70%以上，12W的LED日光灯光强相当于40W的日光灯管LED日光灯寿命为普通灯管的10倍以上，几乎免维护，无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。绿色环保的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，人性化的照度差异设计，更有助于集中精神，提高效率。1、适用性强，在室内外各种恶劣环境下的适应性和可靠性都有提高2、色彩丰富：由三基色（红、绿、蓝）显示单元箱体组成，使电子屏实现显示色彩丰富、高饱和度、高解析度、显示频率高的动态图像3、亮度高：采用超高亮度的LED,太阳强光底下远距离仍清晰可见4、效果好：采用非线性校正技术，图像更清晰，层次感更强5、可靠性强：采用静态扫描技术和模块化设计技术，可靠性、稳定性更高6、显示模式多样化：支持多种显示模式。普通日光灯特点普通日光灯两端各有一灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有萤光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使萤光粉发出柔和的可见光。普通日光灯工作特点：灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。普通日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄萤光粉，管内被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。电感镇流器是一个铁芯电感线圈，电感的性质是当线圈中的电流发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相反，因而阻碍着电流变化。起辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振汤回路，增加启动脉冲电压幅度。放电管中一个电极用双金属片组成，利用氖泡放电加热，使双金属片在开闭时，引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到灯管两端。当普通日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间1-3秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。 通过LED日光灯属性特点与普通日光灯属性特点对比得出结论：LED日光灯和普通日光灯比较具备优点如下：节能，寿命长，适用性好，因单颗LED的体积小，可以做成任何形状，回应时间短，环保，无有害金属，废弃物容易回收，色彩绚丽，发光色彩纯正，光谱范围窄，并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光。LED日光灯和普通日光灯比较LED日光灯具备缺点如下：价格贵，目前能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距，目前能做到的寿命和理论寿命还有很大差距，.还是有一定的发热量，光衰还可以大幅度缩小。优点：1、环保灯具，保护地球传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。但LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。LED日光灯公认为二十一世纪的绿色照明。2、高效转换，减少发热传统灯具会产生大量的热能，而led灯具则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。而且对文件，衣物也不会产生退色现象。3、清静舒适，没有噪音LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。适合于图书馆，办公室之类的场合。4、光线柔和，保护眼睛传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100-120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。5、无紫外线，没有蚊虫LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加干净卫生整洁。6、电压可调80V-245V传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度。7、节省能源，寿命更长LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，寿命也是传统日光灯的10倍，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。更适合于难于更换的场合。8、坚固牢靠，长久使用。LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上LED也不会轻易损坏，可以放心地使用。9、与普通的荧光灯相比，LED日光灯无需镇流器，无需启辉器，无频闪。10、免维护，频繁开关不会导致任何损坏。11、安全且有稳定的质量可以经受4kv高电压散热量低可以工作在低温-30℃高温55℃。12、对周围环境不会有影响。没有紫外线和红外线，没有有害材料，如汞，保护眼睛，也没有噪声。13、抗振动性好，便于运输。材料组成与外观1、LED日光灯由多颗超亮度小功率LED、透光性高的PC外罩、散热铝件及电源组成。2、LED日光灯采用的光源有草帽头和贴片灯珠两种型号。其中常用的贴片灯珠有3528、5050、1W大功率等3、LED日光灯外壳有两种：1）透明的PC外壳，透光性能高，可看到里面的灯珠；2）半透明的磨砂外壳，光线透出较柔和。4、LED日光灯内置电源，工作电压为宽电压，从85V到265V均可使用。5、LED日光灯可做成红、黄、蓝、绿、白、暖白颜色。基本规格参数T5:目前LEDT5灯管规格T8:目前T8部分规格适用范围：写字楼、工厂、商场、学校、居家等室内照明。
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