LED照明節(jié)能技術(shù)方案

1、 前言LED球泡燈照明最大的市場是民用市場，而市民用的最多的也是球形燈炮，所以LED球泡燈是替代傳統(tǒng)白熾燈泡的新型的綠色光源，因為人民用習(xí)慣了球型燈泡，為了更發(fā)的做好第四代綠色照明光源，這款替代白熾燈泡的外形也采用球形設(shè)計，綠恒明光電生產(chǎn)的LED球泡燈的燈頭也采用螺旋紋的，2011年以來照明使用的LED球泡燈采用大功率LED芯片制作，為了防止眩光問題，外殼通常會使用磨砂玻璃或亞克力來制作?？梢灾苯佑墒须婒?qū)動，大部分產(chǎn)品具有寬電壓輸入，可以從AC8269V輸入。傳統(tǒng)白熾燈（鎢絲燈）耗能高、壽命短，在全球資源緊張的大環(huán)境下下，已漸漸被各國政府禁止隨之之替代產(chǎn)品是電子節(jié)能燈，電子節(jié)能燈雖然提高了節(jié)能

2、效果，但由于使用了諸多污染環(huán)境的重金屬元素，又有悖于環(huán)境保護的大趨勢。隨著LED技術(shù)的高速發(fā)展LED照明逐漸成為新型綠色照明的不二之選。LED在發(fā)光原理、節(jié)能、環(huán)保的層面上都遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品第一章 LED燈的結(jié)構(gòu)及特點1.1 結(jié)構(gòu)市場上的節(jié)能燈種類繁多，現(xiàn)在公司的燈可以去公司網(wǎng)站及淘寶上看。網(wǎng)站是：.淘寶搜索：捷路安進入店鋪就可以了。 一個球泡由七個部件所組成，其中在最上面的是玻璃罩，罩是卡在基座上的，基座上面會有個孔，基座連接導(dǎo)熱座，導(dǎo)熱座連接散熱器，在燈頭上連接的是驅(qū)動電源，發(fā)光的就是燈珠了。一個球泡的成本最高的可以說是驅(qū)動電源，沒有這個驅(qū)動，燈珠是不會亮的。而如果對于一個球泡的質(zhì)量來

3、說，最重要的是散熱器，和驅(qū)動電源以及燈珠。 LED球泡燈1.2 節(jié)能隨著LED照明技術(shù)的高速發(fā)展，LED球泡燈的節(jié)能效果已經(jīng)達到非常高的程度，在同等光效的情況下，能耗已經(jīng)降到的白熾燈的1/8和電子節(jié)能燈的1/2，所以LED照明產(chǎn)品取代節(jié)能燈的傳統(tǒng)照明產(chǎn)品將是大勢所趨。1.3 設(shè)計2011年以來市場上的球泡照射方向都是不變的，如需改變則需要在配套的燈具上作改變，這樣增加產(chǎn)品的成本，使用也不方便，凱西歐設(shè)計出一款新的可360度轉(zhuǎn)彎的LED球泡燈，可向任何一個方向轉(zhuǎn)動，滿足各種不同需要，改變了普通燈泡只可以固定照射一個地方的局限性。 1.4 優(yōu)點 1，節(jié)能，白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節(jié)能

4、燈的1/4；2，長壽，壽命可達10萬小時以上，對普通家庭照明可謂“一勞永逸”。3，可以工作在高速狀態(tài)，節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關(guān)斷燈絲就會發(fā)黑很快的壞掉。4，固態(tài)封裝，屬于冷光源類型。所以它很方便運輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設(shè)備中，不怕振動。5，LED技術(shù)正日新月異的在進步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價格也在不斷的降低。一個白光LED進入家庭的時代正在迅速到來。6，環(huán)保，沒有汞的有害物質(zhì)。LED燈泡的組裝部件可以非常容易的拆裝，不用廠家回收都可以通過其它人回收。7，配光技術(shù)使LED點光源擴展為面光源，增大發(fā)光面，消除眩光，升華視覺效果，消除視覺疲勞；8，透鏡與燈罩一體化設(shè)計。透

5、鏡同時具備聚光與防護作用，避免了光的重復(fù)浪費，讓產(chǎn)品更加簡潔美觀；9，大功率LED平面集群封裝，及散熱器與燈座一體化設(shè)計。充分保障了LED散熱要求及使用壽命，從根本上滿足了LED燈具結(jié)構(gòu)及造型的任意設(shè)計，極具LED燈具的鮮明特色；10，節(jié)能顯著。采用超高亮大功率LED光源，配合高效率電源，比傳統(tǒng)白熾燈節(jié)電80%以上，相同功率下亮度是白熾燈的10倍；11，超長壽命50,000小時以上，是傳統(tǒng)鎢絲燈的50倍以上。LED采用高可靠的先進封裝工藝共晶焊，充分保障LED的超長壽命；12，無頻閃。純直流工作，消除了傳統(tǒng)光源頻閃引起的視覺疲勞；13，綠色環(huán)保。不含鉛、汞等污染元素，對環(huán)境沒有任何污染；14，

6、耐沖擊，抗雷力強，無紫外線（UV）和紅外線（IR）輻射。無燈絲及玻璃外殼，沒有傳統(tǒng)燈管碎裂問題，對人體無傷害、無輻射。15，低熱電壓下工作，安全可靠。表面溫度60（環(huán)境溫度Ta=25時）；16，寬電壓范圍，全球通用。85V 264VAC全電壓范圍恒流，保證壽命及亮度不受電壓波動影響；17，采用PWM恒流技術(shù)，效率高，熱量低，恒流精度高；18，降低線路損耗，對電網(wǎng)無污染。功率因數(shù)0.9，諧波失真20%，EMI符合全球指標，降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網(wǎng)的高頻干擾污染；19，通用標準燈頭，可直接替換現(xiàn)有鹵素?zé)簟谉霟?、熒光燈?0，發(fā)光效率可高達90 Lm/w，多種色溫可選，顯色指數(shù)一般為

7、0.760.851.5 應(yīng)用特點一、節(jié)能化 研究資料表明，由于LED是冷光源，半導(dǎo)體照明自身對環(huán)境沒有任何污染，與白熾燈、熒光燈相比，節(jié)電效率可以達到90%以上。在同樣亮度下，耗電量僅為普通白熾燈的1/10，熒光燈管的1/2。如果用LED取代傳統(tǒng)白熾燈熒光燈照明的50%，每年我國節(jié)省的電量就相當于一個三峽電站發(fā)電量的總和，其節(jié)能效益十分可觀。二、健康化 LED是一種綠色光源。LED燈直流驅(qū)動，沒有頻閃；沒有紅外和紫外的成分，沒有輻射污染，顯色性高并且具有很強的發(fā)光方向性；調(diào)光性能好，色溫變化時不會產(chǎn)生視覺誤差；冷光源發(fā)熱量低，可以安全觸摸；這些都是白熾燈和日光燈達不到的。它既能提供令人舒適的光

8、照空間，又能很好地滿足人的生理健康需求，是保護視力并且環(huán)保的健康光源。三、人性化 毋庸置疑，光和人的關(guān)系是一個永恒的話題，“人們看到了燈，我看見了光”，正是這句經(jīng)典的話語改變了無數(shù)設(shè)計師對燈的認識。燈具的最高境界是“無影燈”也是人性化照明的最高體現(xiàn)，房間里沒有任何常見燈具的蹤跡，讓人們可以感受到光亮卻找不到光源，體現(xiàn)了把光和人類生活完美結(jié)合的人性化設(shè)計。1.6 性價比假如我們3W的LED燈杯要90元，市場上常用12W節(jié)能價格大概為20元。假如每天亮燈8個小時 節(jié)能燈12W 每天就是0.096度電，而8小時 我們3W的 LED燈僅僅是0.024度電，也就是每天節(jié)省了0.072度，一年節(jié)省26.2

9、8度。LED燈杯壽命大于50000小時。而節(jié)能燈大概只有5000小時（中國僅僅有10%的產(chǎn)品能達到這種效果）。 相比之下1年12W的節(jié)能燈大概得用2個。那么一支3W 的LED燈杯每年就要比大家所用的12W的節(jié)能燈省了26.28度*1元/度+2*20元/支=66.28元。每天用8小時LED燈杯兩年就掙回成本了。LED燈杯壽命大于50000小時家用大概能用10年左右。那么后面8年的時間的電費跟燈的費用就是掙的了。 可以想想每年買2支12W的節(jié)能燈所花的路費及誤工費又是多少錢。普通的節(jié)能燈里面還有很多有害重金屬的危害。第二章 LED燈珠2.1 LED燈珠說明 LED燈（Light Emitting

10、Diode）又叫發(fā)光二極管，它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由三部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，中間通常是1至5個周期的量子阱。當電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。LED的架構(gòu)：LED銀膠：銀粉+環(huán)氧樹脂LED金線：0.9/1.2 mil金線或鋁線LED燈金線力量：力量不小于9g白光

11、LED架構(gòu)：白色LED是藍色的Chip加黃色的螢光粉 暖白色LED是藍色的Chip加黃色及紅色螢光粉 正白色溫57006300 K【6000 K】暖白色溫28003200 K【3000 K】可見光的範圍：300700 nm紅red 波長620625 nm黃yellow 波長590595nm藍blue 波長475480nm綠green 波長520525nm紅外線 波長680nm日光燈，白炙燈為全波長不可見光的例子：光纖分三段 波長980nm,1310nm,1550nm一般標準電源電壓輸出為5V，12V，24V，38VLED之電流：1W LED=320mA350mA 3W LED=700mA 小功

12、率為18mA不大於20mA如何判斷一個燈珠的好壞？1、 芯片（正品等級，還是等外品）芯片不好容易產(chǎn)生熱量導(dǎo)不去出，形成光衰2、 熒光粉（色溫、色純（不偏色）、色飄（長時間應(yīng)用不變色，形成光衰）3、 金線（一般大功率1瓦）金線導(dǎo)熱不好，或者鋁線，導(dǎo)熱效果差4、 環(huán)氧樹脂耐高溫的強度5、 支架好壞芯片好壞、色溫顏色的偏差、導(dǎo)熱散熱系統(tǒng)2.2 分類LED分類依焊接方式：分為SMD與DIPSMD有3528，3020，5050等，尺寸如：3528為LED燈外圍尺寸為長35寬28 1W 一般晶片大小為30*30mil 、38*38mil、40*40mil， 1mil=0.0254mm: 3014燈珠 35

13、28燈珠2.3 LED的一些參數(shù) 光通量： 符號 ，單位 流明 Lm， 說明 發(fā)光體每秒種所發(fā)出的光量之總和，即光通量 （和芯片有關(guān)系）光強：符號 I，單位 坎德拉 cd，說明 發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量 （和方向體積有關(guān)系）照度：符號 E，單位 勒克斯 Lm/m2，說明 發(fā)光體照射在被照物體單位面積上的光通量 (和面積有關(guān)系)亮度：符號 L，單位 尼脫 cd/m2，說明 發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量（和方向、體積、單位面積有關(guān)系）光效：單位 每瓦流明 Lm/w，說明 電光源將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示 平均壽命：單位 小時，說明 指一批

14、燈泡至百分之五十的數(shù)量損壞時的小時數(shù) 經(jīng)濟壽命：單位 小時，說明 在同時考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下，其綜合光束輸出減至一特定的小時數(shù)。此比例用于室外的光源為百分之七十，用于室內(nèi)的光源如日光燈則為百分之八十。 色溫：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。（色溫是個參照物概念）光源色溫不同，光色也不同，色溫在3300K以下有穩(wěn)重的氣氛，溫暖的感覺；色溫在3000-5000K為中間色溫，有爽快的感覺；色溫在5000K以上有冷的感覺。不同光源的不同光色組成最佳環(huán)境，如表： 色溫 光色 氣氛效果 >5000K 清涼(帶藍的白色) 冷的氣氛 330

15、0-5000K 中間(白) 爽快的氣氛 <3300K 溫暖(帶紅的白色) 穩(wěn)重的氣氛 a. 色溫與亮度 高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰氣的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會給人們有一種悶熱感覺。b. 光色的對比 在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對比將會出現(xiàn)層次效果，光色對比大時，在獲得亮度層次的同時，又可獲得光色的層次。 顯色性:光源的顯色性是由顯色指數(shù)來表明，它表示物體在光下顏色比基準光（太陽光）照明時顏色的偏離能較全面反映光源的顏色特性。（參照太陽光的參照值）顯色分兩種 忠實顯色：能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來的顏色需使用顯色指數(shù)(Ra)高的光源，其數(shù)值接近100，顯色性最好

16、。 忠實顯色：要鮮明地強調(diào)特定色彩，表現(xiàn)美的生活可以利用加色法來加強顯色效果。采用低色溫光源照射，能使紅色更鮮艷；采用中色溫光源照射，使藍色具有清涼感；采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。2.4 LED細分市場拓展光通量反應(yīng)科技的發(fā)展，隨著技術(shù)的提升，性能提升，價格下降，而且速度快，（這點對LED行業(yè)發(fā)展和銷售模式起到很大作用，盡量避免庫存壓力，以快制快）照度在工程上應(yīng)用多，對工程項目的設(shè)計有很大影響，特別是光通量的提升。 （如何設(shè)計、使用LED燈）色溫，未來市場的情景照明，這是開發(fā)的技術(shù)起點顯色指數(shù)，高顯產(chǎn)品，對服裝、字畫、珠寶、玉器有特殊作用，也為LED開辟了全新的細分市場， 產(chǎn)品開發(fā)點

17、是：忠實顯色技術(shù)和忠實顯色技術(shù)2.4.1晶體半導(dǎo)體生產(chǎn)大公司：Nichia Osram Cree Philiip clumile、漢成、三星、首爾第三章：電源篇3.1 電源電源在燈管中是一個非常重要的部件，也稱為：驅(qū)動，電源的好壞直接影響到燈管的使用壽命。如果把燈管比做人的話，那么燈珠就是人的身體，而電源就是人的心臟?？梢婋娫吹闹匾裕噪娫匆脖恍袠I(yè)人士稱為LED的靈魂。電源按接電電壓來分有：寬電壓電源、窄電壓電源；按輸入輸出來分有：隔離電源、非隔離電源； 寬電壓電源：所謂寬電壓就是指能適應(yīng)大多數(shù)國家的正常工作的電壓，一般來說寬電壓的范圍是：85V-265V。窄電壓電源：所謂窄電壓其實是相對

18、而言的，窄電壓范圍大多是：185-265V。也有說 85-180V的。3.2 隔離電源和非隔離電源隔離電源：隔離電源通俗的講就是市電與電源原器件并非直接連接，而是通過變壓器變壓之后才供電給電子原器件。安全性能更高，但是由于電路稍微更復(fù)雜，所以隔離電源的轉(zhuǎn)換效率相對非隔離電源來說更低一些。轉(zhuǎn)換效率一般為85%左右。 非隔離電源：與隔離電源相反，非隔離電源就是市電與電源原器件直接相連，容易發(fā)生觸電的危險，安全性能相對隔離電源來說更低一些，但是轉(zhuǎn)換效率更高一點。一般可以做到88%的轉(zhuǎn)換效率，最高做到92%左右，但是價格會高出許多，一般沒很大必要。 LED電源工作基本原理：一般來說，LED驅(qū)動電源主要經(jīng)過以下3個步奏，1、降壓：把接入的220V（或110V）市電降壓變成交流的低壓電。 2、整流：經(jīng)過降壓后的低壓直流電再經(jīng)過二極管（二極管的特性：單向通導(dǎo)性）轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的直流低壓電。 3、濾波：通過電容、電感經(jīng)過多次濾波變成穩(wěn)定的低壓直流電。 4、給LED供電 3.3 關(guān)于電源的幾個名詞解釋：1、 功率因數(shù)：功率因數(shù)就是電壓與電流相位差的余弦值。因為電流與電壓都是波性圖，一個是正弦圖，一個是余弦圖；由于2個波形圖相差1/4個周期（即：90度），于是形成了PF值