LED日光燈相關基礎知識點詳解

發布日期：2012-09-18

LED日光燈

　　LED日光燈LED日光燈是采用超高亮LED白光作為發光光源，外殼為亞克力/鋁合金。外罩可用PC管制作，耐高溫達135度。LED日光燈與傳統的日光燈在外型尺寸口徑上都一樣，長度有60cm和120cm、150cm三種，其功率分別為10W、16W和20W,而20W傳統日光燈（電感鎮流器）實際耗電約為53W,40W傳統日光燈（電感鎮流器）實際耗電約為68W.

　　LED日光燈T8

　　[1]定義：

　　10WLED日光燈亮度要比傳統40W日光燈還要亮，16WLED日光燈要比傳統64W日光燈還要亮，LED日光燈亮度尤其顯得更柔和更使人們容易接授。使用壽命在5萬-8萬小時供電電壓為為AC85V-260V（交流），無需起輝器和鎮流器，啟動快，功率小，無頻閃，不容易視疲勞。它不但超強節能更為環保。是國家綠色節能照明工程重點開發的產品之一，是目前取代傳統的日光燈的主要產品。

　　LED日光燈安裝比較簡單，它分電源內置和外置兩種，電源內置的LED日光燈安裝時，將原有的日光燈取下換上LED日光燈，并將鎮流器和起輝器去掉，讓220V交流市電直接加到LED日光燈兩端即可。電源外置的LED日光燈一般配有專用燈架，更換原來的就可以使用了。

　　LED日光燈節電高達80%以上，壽命為普通燈管的10倍以上，幾乎是免維護，不存在要經常更換燈管、鎮流器、起輝器的問題，約半年下來節省的費用就可以換回成本。綠色環保型的半導體電光源，光線柔和，光譜純，有利于工人的視力保護及身體健康，6000K的冷光源給人視覺上清涼的感受，有助于集中精神，提高效率。

　　發光原理：

　　PN結的端電壓構成一定勢壘，當加正向偏置電壓時勢壘下降，P區和N區的多數載流子向對方擴散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會出現大量電子向P區擴散，構成對P區少數載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復合，復合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結發光的原理。

　　發光效率：

　　一般稱為組件的外部量子效率，其為組件的內部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內部量子效率，其實就是組件本身的電光轉換效率，主要與組件本身的特性（如組件材料的能帶、缺陷、雜質）、組件的壘晶組成及結構等相關。而組件的取出效率則指的是組件內部產生的光子，在經過組件本身的吸收、折射、反射后，實際在組件外部可測量到的光子數目。因此，關于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結構、組件及封裝材料的折射率差及組件結構的散射特性等。而組件的內部量子效率與組件的取出效率的乘積，就是整個組件的發光效果，也就是組件的外部量子效率。

　　早期組件發展集中在提高其內部量子效率，主要方法是通過提高壘晶的質量及改變壘晶的結構，使電能不易轉換成熱能，進而間接提高LED的發光效率，從而可獲得70%左右的理論內部量子效率，但是這樣的內部量子效率幾乎已經接近理論上的極限。在這樣的狀況下，光靠提高組件的內部量子效率是不可能提高組件的總光量的，因此提高組件的取出效率便成為重要的研究課題。目前的方法主要是：晶粒外型的改變--TIP結構，表面粗化技術。

　　電氣特性：

　　電流控制型器件，負載特性類似PN結的UI曲線，正向導通電壓的極小變化會引起正向電流的很大變化（指數級別），反向漏電流很小，有反向擊穿電壓。在實際使用中，應選擇。LED正向電壓隨溫度升高而變小，具有負溫度系數。LED消耗功率，一部分轉化為光能，這是我們需要的。剩下的就轉化為熱能，使結溫升高。散發的熱量（功率）可表示為。

　　光學特性：

　　LED提供的是半寬度很大的單色光，由于半導體的能隙隨溫度的上升而減小，因此它所發射的峰值波長隨溫度的上升而增長，即光譜紅移，溫度系數為+2~3A/.LED發光亮度L與正向電流近似成比例：,K為比例系數。電流增大，發光亮度也近似增大。另外發光亮度也與環境溫度有關，環境溫度高時，復合效率下降，發光強度減小。

　　熱學特性：

　　小電流下，LED溫升不明顯。若環境溫度較高，LED的主波長就會紅移，亮度會下降，發光均勻性、一致性變差。尤其點陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩定性影響更為顯著。所以散熱設計很關鍵。

　　壽命：

　　LED的長時間工作會光衰引起老化，尤其對大功率LED來說，光衰問題更加嚴重。在衡量LED的壽命時，僅僅以燈的損壞來作為LED壽命的終點是遠遠不夠的，應該以LED的光衰減百分比來規定LED的壽命，比如35%,這樣更有意義。

　　LED日光燈特點

　　LED日光燈以質優、耐用、節能為主要特點，投射角度調節范圍大，15W的亮度相當于普通40W日光燈，抗高溫，防潮防水，防漏電。使用電壓有：110V、220V可選，外罩可選玻璃或PC材質。燈頭與普通日光燈一樣。

　　LED日光燈采用最新的LED光源技術，數位化外觀設計，節電高達70%以上，12W的LED日光燈光強相當于40W的日光燈管LED日光燈壽命為普通燈管的10倍以上，幾乎免維護，無須經常更換燈管、鎮流器、啟輝器。綠色環保的半導體電光源，光線柔和，光譜純，有利于使用者的視力保護及身體健康。6000K的冷光源給人視覺上清涼的感受，人性化的照度差異設計，更有助于集中精神，提高效率。

　　1、適用性強，在室內外各種惡劣環境下的適應性和可靠性都有提高

　　2、色彩豐富：由三基色（紅、綠、藍）顯示單元箱體組成，使電子屏實現顯示色彩豐富、高飽和度、高解析度、顯示頻率高的動態圖像

　　3、亮度高：采用超高亮度的LED,太陽強光底下遠距離仍清晰可見

　　4、效果好：采用非線性校正技術，圖像更清晰，層次感更強

　　5、可靠性強：采用靜態掃描技術和模塊化設計技術，可靠性、穩定性更高

　　6、顯示模式多樣化：支持多種顯示模式。

　　普通日光燈特點

　　普通日光燈兩端各有一燈絲，燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內壁上涂有螢光粉，兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線，使螢光粉發出柔和的可見光。

　　普通日光燈工作特點：燈管開始點燃時需要一個高電壓，正常發光時只允許通過不大的電流，這時燈管兩端的電壓低于電源電壓。

　　普通日光燈管兩端裝有燈絲，玻璃管內壁涂有一層均勻的薄螢光粉，管內被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后，充入少量惰性氣體，同時還注入微量的液態水銀。電感鎮流器是一個鐵芯電感線圈，電感的性質是當線圈中的電流發生變化時，則在線圈中將引起磁通的變化，從而產生感應電動勢，其方向與電流的方向相反，因而阻礙著電流變化。

　　起輝器在電路中起開關作用，它由一個氖氣放電管與一個電容并聯而成，電容的作用為消除對電源的電磁的干擾并與鎮流器形成振湯回路，增加啟動脈沖電壓幅度。放電管中一個電極用雙金屬片組成，利用氖泡放電加熱，使雙金屬片在開閉時，引起電感鎮流器電流突變并產生高壓脈沖加到燈管兩端。

　　當普通日光燈接入電路以后，起輝器兩個電極間開始輝光放電，使雙金屬片受熱膨脹而與靜觸極接觸，于是電源、鎮流器、燈絲和起輝器構成一個閉合回路，電流使燈絲預熱，當受熱時間1-3秒后，起輝器的兩個電極間的輝光放電熄滅，隨之雙金屬片冷卻而與靜觸極斷開，當兩個電極斷開的瞬間，電路中的電流突然消失，于是鎮流器產生一個高壓脈沖，它與電源疊加后，加到燈管兩端，使燈管內的惰性氣體電離而引起弧光放電，在正常發光過程中，鎮流器的自感還起著穩定電路中電流的作用。

　　通過LED日光燈屬性特點與普通日光燈屬性特點對比得出結論：

　　LED日光燈和普通日光燈比較具備優點如下：

　　節能，壽命長，適用性好，因單顆LED的體積小，可以做成任何形狀，回應時間短，環保，無有害金屬，廢棄物容易回收，色彩絢麗，發光色彩純正，光譜范圍窄，并能通過紅綠藍三基色混色成七彩或者白光。

　　LED日光燈和普通日光燈比較LED日光燈具備缺點如下：價格貴，目前能普遍做到的光效率和理論光效率還有很大差距，目前能做到的壽命和理論壽命還有很大差距，.還是有一定的發熱量，光衰還可以大幅度縮小。

　　優點：

　　1、環保燈具，保護地球

　　傳統的日光燈中含有大量的水銀蒸汽，如果破碎水銀蒸汽則會揮發到大氣中。但LED日光燈則根本不使用水銀，且LED產品也不含鉛，對環境起到保護作用。LED日光燈公認為二十一世紀的綠色照明。

　　2、高效轉換，減少發熱

　　傳統燈具會產生大量的熱能，而LED燈具則是把電能全都轉換為光能，不會造成能源的浪費。而且對文件，衣物也不會產生退色現象。

　　3、清靜舒適，沒有噪音

　　LED燈具不會產生噪音，對于使用精密電子儀器的場合為上佳之選。適合于圖書館，辦公室之類的場合。

　　4、光線柔和，保護眼睛

　　傳統的日光燈使用的是交流電，所以每秒鐘會產生100-120次的頻閃。LED燈具是把交流電直接轉換為直流電，不會產生閃爍現象，保護眼睛。

　　5、無紫外線，沒有蚊蟲

　　LED燈具不會產生紫外線，因此不會象傳統的燈具那樣，有很多蚊蟲圍繞在燈源旁。室內會變得更加干凈衛生整潔。

　　6、電壓可調80V-245V

　　傳統的日光燈是通過整流器釋放的高電壓來點亮的，當電壓降低時則無法點亮。而LED燈具在一定范圍的電壓之內都能點亮，還能調整光亮度。

　　7、節省能源，壽命更長

　　LED日光燈的耗電量是傳統日光燈的三分之一以下，壽命也是傳統日光燈的10倍，可以長期使用而無需更換，減少人工費用。更適合于難于更換的場合。

　　8、堅固牢靠，長久使用。

　　LED燈體本身使用的是環氧樹脂而并非傳統的玻璃，更堅固牢靠，即使砸在地板上LED也不會輕易損壞，可以放心地使用。

　　9、與普通的熒光燈相比，LED日光燈無需鎮流器，無需啟輝器，無頻閃。

　　10、免維護，頻繁開關不會導致任何損壞。

　　11、安全且有穩定的質量可以經受4kv高電壓散熱量低可以工作在低溫-30℃高溫55℃。

　　12、對周圍環境不會有影響。沒有紫外線和紅外線，沒有有害材料，如汞，保護眼睛，也沒有噪聲。

　　13、抗振動性好，便于運輸。

　　材料組成與外觀

　　1、LED日光燈由多顆超亮度小功率LED、透光性高的PC外罩、散熱鋁件及電源組成。

　　2、LED日光燈采用的光源有草帽頭和貼片燈珠兩種型號。

　　其中常用的貼片燈珠有3528、5050、1W大功率等

　　3、LED日光燈外殼有兩種：

　　1）透明的PC外殼，透光性能高，可看到里面的燈珠；

　　2）半透明的磨砂外殼，光線透出較柔和。

　　4、LED日光燈內置電源，工作電壓為寬電壓，從85V到265V均可使用。

　　5、LED日光燈可做成紅、黃、藍、綠、白、暖白顏色。

　　基本規格參數

　　T5:目前LEDT5燈管規格

　　T8:目前T8部分規格

　　適用范圍：

　　寫字樓、工廠、商場、學校、居家等室內照明。

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