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详解LED日光灯相关知识
[2011/12/2 14:18:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要: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、1......

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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