LED日光燈指導(dǎo)培訓(xùn)教材

1、LED日光燈指導(dǎo)培訓(xùn)教材 一般來講，光線都是向不同方向發(fā)射的，并且強(qiáng)度各異，可見光在某一特定方一般來講，光線都是向不同方向發(fā)射的，并且強(qiáng)度各異，可見光在某一特定方 向內(nèi)所發(fā)射的向內(nèi)所發(fā)射的強(qiáng)度稱為光強(qiáng)，單位強(qiáng)度稱為光強(qiáng)，單位-坎德拉（坎德拉（cd） ）。）。1 Lux的照度為的照度為1 LM的光通量均勻分布在面積為一平方米的區(qū)域。的光通量均勻分布在面積為一平方米的區(qū)域。LED光衰是指光衰是指LED經(jīng)過一段時間的點(diǎn)亮后經(jīng)過一段時間的點(diǎn)亮后,其光強(qiáng)會比原來的光強(qiáng)要低其光強(qiáng)會比原來的光強(qiáng)要低,而低了的部分就是而低了的部分就是LED的光衰。的光衰。電光源光通量隨交流電壓周期變化而變化稱為頻閃，研究表明

2、，頻閃是引起近視和偏頭痛的主要原電光源光通量隨交流電壓周期變化而變化稱為頻閃，研究表明，頻閃是引起近視和偏頭痛的主要原因。因。） 是光源顯色性的定量描述，表示符號為是光源顯色性的定量描述，表示符號為Ra。光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色。光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對物體再顯較好，我們所看到的顏色也較接近自然原色；顯色性低的逼真的程度，顯色性高的光源對物體再顯較好，我們所看到的顏色也較接近自然原色；顯色性低的光源對顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。國際照明委員會光源對顏色的再現(xiàn)性差，我們看到的顏色偏差也較大。國際照明委員會CIE

3、 把太陽的顯色指數(shù)定為把太陽的顯色指數(shù)定為Ra=100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色性是照明設(shè)計上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色性是照明設(shè)計上非常重要的參數(shù)，直接影響被照物品燈光下顏色真實(shí)的效果。燈光下顏色真實(shí)的效果。 LED燈管是第四代新型冷光源，主要使命是為了代替現(xiàn)有的熒光燈，因此，其結(jié)構(gòu)尺寸和現(xiàn)在的熒光燈是一致的，常用的燈管依據(jù)燈管的直徑來標(biāo)稱，如T5、T8、T9、T10等，而T是tube的簡寫，意指管狀燈具，就是普通的日光燈管，每個T就是1/8 inch （英寸） T8燈管也就是燈管直徑為一英寸的燈管。 常用燈管的長度有0.6m、0.9m、1.2

4、m 、1.5m等。 一般的一般的LED只能采用直流電驅(qū)動，不能在只能采用直流電驅(qū)動，不能在LED兩端施加交變電流或電壓。同時，為了獲得高兩端施加交變電流或電壓。同時，為了獲得高質(zhì)量的照明效果，使質(zhì)量的照明效果，使LED輸出穩(wěn)定、長壽命的光通量，輸出穩(wěn)定、長壽命的光通量，LED的輸入電流需恒定。但現(xiàn)有供電系的輸入電流需恒定。但現(xiàn)有供電系統(tǒng)通常采用統(tǒng)通常采用120V或或220V的交流電。由于的交流電。由于LED不能直接用交流供電不能直接用交流供電,因此因此,要使要使LED能正常、穩(wěn)定能正常、穩(wěn)定的工作的工作,則必須在前面加一個則必須在前面加一個AC-DC的轉(zhuǎn)換電源的轉(zhuǎn)換電源,目前廣泛應(yīng)用于目前廣泛

5、應(yīng)用于LED燈管的轉(zhuǎn)換電源分為：燈管的轉(zhuǎn)換電源分為： 非隔離是指在負(fù)載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負(fù)載就有觸電的危險，因非隔離是指在負(fù)載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負(fù)載就有觸電的危險，因?yàn)榉歉綦x的電源會把交流電源的高壓引入到負(fù)載端，從而引起觸電的危險。通常為非隔離的電源會把交流電源的高壓引入到負(fù)載端，從而引起觸電的危險。通常LED和鋁散熱器之和鋁散熱器之間的絕緣也就靠鋁基板的印制板的薄膜絕緣。雖然這個絕緣層可以耐間的絕緣也就靠鋁基板的印制板的薄膜絕緣。雖然這個絕緣層可以耐2000V高壓，但有時螺絲孔的毛高壓，但有時螺絲孔的毛刺會產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象，因此，在安全上存在巨大隱患。刺會產(chǎn)生所謂的

6、爬電現(xiàn)象，因此，在安全上存在巨大隱患。隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離，這種變壓器可能是工頻也可隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離，這種變壓器可能是工頻也可能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來?？梢员苊庥|電的危險。能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來?？梢员苊庥|電的危險。由于隔離式開關(guān)電源在電氣安全上占有絕對的優(yōu)勢，因此，在由于隔離式開關(guān)電源在電氣安全上占有絕對的優(yōu)勢，因此，在LED照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是由于隔離式開關(guān)電源比非隔離電源多加了一個變壓器，而且變壓器的體積也比較大，因此，由于隔離式開關(guān)電源比非隔離電源多加了一個變壓器，而且變壓

7、器的體積也比較大，因此，LED燈管內(nèi)置隔離電源受到成本和空間的制約。燈管內(nèi)置隔離電源受到成本和空間的制約。 LED日光燈常用的燈板為：日光燈常用的燈板為： 玻纖板是采用玻璃纖維布制成的玻纖板是采用玻璃纖維布制成的 , 玻纖布基板的機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性、玻纖布基板的機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性、沖擊性、耐濕性都比較高。其電氣性能優(yōu)良，工作溫度較高，本身性能受環(huán)沖擊性、耐濕性都比較高。其電氣性能優(yōu)良，工作溫度較高，本身性能受環(huán)境影響小。相對于鋁基板來說境影響小。相對于鋁基板來說,其成本要比鋁基板低其成本要比鋁基板低,但在散熱方面卻遠(yuǎn)不如鋁但在散熱方面卻遠(yuǎn)不如鋁基板基板. 鋁基板是一種獨(dú)特的金屬基覆銅板，它

8、具有良好的導(dǎo)熱性、其電氣絕緣性鋁基板是一種獨(dú)特的金屬基覆銅板，它具有良好的導(dǎo)熱性、其電氣絕緣性能和機(jī)械加工性能比不上玻纖板能和機(jī)械加工性能比不上玻纖板.早期的早期的LED燈管采用的都是燈管采用的都是PC管，主要是因管，主要是因?yàn)樵缙诘臑樵缙诘腖ED燈管驅(qū)動電源采用的是非隔離電燈管驅(qū)動電源采用的是非隔離電源，為了防止驅(qū)動電源通過外殼漏電而用源，為了防止驅(qū)動電源通過外殼漏電而用PC管，采用的燈珠是管，采用的燈珠是5DIP草帽燈珠，很快便草帽燈珠，很快便發(fā)現(xiàn)了這種燈管的光衰很嚴(yán)重，主要是散熱問發(fā)現(xiàn)了這種燈管的光衰很嚴(yán)重，主要是散熱問題，熱量全部堵在管內(nèi)無法散出去，再加上草題，熱量全部堵在管內(nèi)無法散出

9、去，再加上草帽燈珠的壽命本來就短，燈管的使用就有了局限。帽燈珠的壽命本來就短，燈管的使用就有了局限。所以，目前市場上基本上都采用貼片燈珠作為所以，目前市場上基本上都采用貼片燈珠作為光源。光源。 在全在全PC燈管的散熱問題被發(fā)現(xiàn)后，燈管的散熱問題被發(fā)現(xiàn)后，研發(fā)工程師們針對這一現(xiàn)象對燈管的研發(fā)工程師們針對這一現(xiàn)象對燈管的結(jié)構(gòu)重先設(shè)計，而以結(jié)構(gòu)重先設(shè)計，而以PC+散熱鋁散熱鋁+鋁基鋁基板組成的板組成的LED鋁塑管因其具有散熱性鋁塑管因其具有散熱性能好、光線分布均勻、不易變形等特能好、光線分布均勻、不易變形等特點(diǎn)而成為目前市場上主流產(chǎn)品。（目點(diǎn)而成為目前市場上主流產(chǎn)品。（目前前PC管已經(jīng)漸漸淡出市場，

10、管已經(jīng)漸漸淡出市場，還有一種還有一種玻璃燈管因其散熱效果和玻璃燈管因其散熱效果和PC管一樣，而且管一樣，而且易碎、不易運(yùn)輸已經(jīng)被市場所淘汰）易碎、不易運(yùn)輸已經(jīng)被市場所淘汰） 一千小時僅耗幾度電（普通一千小時僅耗幾度電（普通60W白熾燈十七小時耗白熾燈十七小時耗1度電，普通度電，普通10W節(jié)能燈節(jié)能燈1百小時耗百小時耗1度電），度電），低壓驅(qū)動，超低功耗（單管低壓驅(qū)動，超低功耗（單管0.05W）.光效高，比普通照明燈具節(jié)能光效高，比普通照明燈具節(jié)能60%-80%. 半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震動、不易破碎、使用壽命半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲、無玻璃泡、不怕震動、不易破碎、使用壽命3萬到萬

11、到5萬小時（普通的白熾燈使用僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小萬小時（普通的白熾燈使用僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時）相當(dāng)于不間斷照明時）相當(dāng)于不間斷照明3年時間。年時間。 光線健康光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含有紫外光線健康光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含有紫外線和紅外線）線和紅外線） 由恒流源驅(qū)動，無頻閃現(xiàn)象。由恒流源驅(qū)動，無頻閃現(xiàn)象。 所需電壓、電流較小、發(fā)熱較小，不會產(chǎn)生安全隱患。所需電壓、電流較小、發(fā)熱較小，不會產(chǎn)生安全隱患。 不含汞和鉛等有害元素，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。不含汞和鉛等有害元素，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。 LE

12、D 一般可在幾十毫秒（一般可在幾十毫秒（ns）內(nèi)響應(yīng)，因此是一種高速器件，這也是其）內(nèi)響應(yīng)，因此是一種高速器件，這也是其 他光源望塵莫及的。他光源望塵莫及的。 LED 作為一種發(fā)光器件，可以通過流過電流的變化控制亮度，也可通過不同波長作為一種發(fā)光器件，可以通過流過電流的變化控制亮度，也可通過不同波長LED 的配置的配置實(shí)現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。 LED燈管的熱量累計不僅影響燈管的熱量累計不僅影響LED的電氣性能，還可能最終導(dǎo)致的電氣性能，還可能最終導(dǎo)致LED失效。因此，為了保證失效。因此，為了保證LED燈的壽命，散熱成為白光燈的壽命，散熱成為白光LED應(yīng)用的一個關(guān)鍵技術(shù)，減少

13、或者迅速耗散應(yīng)用的一個關(guān)鍵技術(shù)，減少或者迅速耗散LED產(chǎn)生的熱量成產(chǎn)生的熱量成為白光為白光LED在應(yīng)用設(shè)計方面的首要問題在應(yīng)用設(shè)計方面的首要問題。 LED屬于點(diǎn)狀光源，如果使用較差的屬于點(diǎn)狀光源，如果使用較差的LED，那么，那么LED在工作過程中會放出大量的熱量在工作過程中會放出大量的熱量,使管芯使管芯結(jié)溫迅速上升結(jié)溫迅速上升,LED功率越高功率越高,發(fā)熱效應(yīng)越大發(fā)熱效應(yīng)越大.LED芯片溫度的升高將導(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與芯片溫度的升高將導(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減電光轉(zhuǎn)換效率衰減,嚴(yán)重時甚至失效嚴(yán)重時甚至失效。 LED電源的質(zhì)量直接制約了電源的質(zhì)量直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)品

14、的可靠性 ，因此，國際市場上國外客戶對，因此，國際市場上國外客戶對LED驅(qū)動電源的效驅(qū)動電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，因?yàn)殡娫丛谡麄€燈具中的作用率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，因?yàn)殡娫丛谡麄€燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。就好比像人的心臟一樣重要。 LED在其電流極限參數(shù)范圍內(nèi)流過在其電流極限參數(shù)范圍內(nèi)流過LED的電流越大，它的發(fā)光亮度就越高的電流越大，它的發(fā)光亮度就越高.即即LED的亮度與它的工作電流成正比的亮度與它的工作電流成正比.但如果流過但如果流過LED的電流超出極限參數(shù)范圍的電流超出極限參數(shù)范圍,LED就會出

15、現(xiàn)飽和就會出現(xiàn)飽和,不僅使發(fā)光效率大幅降低不僅使發(fā)光效率大幅降低,而且使用壽命也會縮短而且使用壽命也會縮短 LED是一個方向性的點(diǎn)光源，如何創(chuàng)造性地應(yīng)用是一個方向性的點(diǎn)光源，如何創(chuàng)造性地應(yīng)用LED的這個特點(diǎn)，營造一個舒適的光環(huán)境是的這個特點(diǎn)，營造一個舒適的光環(huán)境是LED燈光學(xué)設(shè)計技術(shù)的核心。燈光學(xué)設(shè)計技術(shù)的核心。LED光源本身一般會有透鏡或者透射材料，用于提高光線出射效率，光源本身一般會有透鏡或者透射材料，用于提高光線出射效率，同時滿足出光約同時滿足出光約120度的配光分布，一般稱為一次光學(xué)設(shè)計。但是為了滿足室內(nèi)照明的各種需求，度的配光分布，一般稱為一次光學(xué)設(shè)計。但是為了滿足室內(nèi)照明的各種需求

16、，需要將光根據(jù)需要重新分配，采用何種方式將需要將光根據(jù)需要重新分配，采用何種方式將LED發(fā)出的光進(jìn)行二次分配，以達(dá)到舒適的光環(huán)境，發(fā)出的光進(jìn)行二次分配，以達(dá)到舒適的光環(huán)境，也是影響也是影響LED品質(zhì)的重要因素。品質(zhì)的重要因素。 即即LED燈具正常工作所需要的電壓值，根據(jù)不同的國家有著不同的輸燈具正常工作所需要的電壓值，根據(jù)不同的國家有著不同的輸入電壓值，我們通常指的民用全電壓就是入電壓值，我們通常指的民用全電壓就是AC85264V。 輸入功率是指各類用電器件的輸入電壓和輸入電流的乘積，即電源或輸入功率是指各類用電器件的輸入電壓和輸入電流的乘積，即電源或 電網(wǎng)給各類用電器件提供電能的功率。電網(wǎng)給

17、各類用電器件提供電能的功率。 單位單位瓦特（瓦特（W） Pi（輸入功率）（輸入功率） =Vin（輸入電壓）（輸入電壓）*Ii（輸入電流）（輸入電流） 又稱為功率因子，英文縮寫又稱為功率因子，英文縮寫PF(Power Factor),是有功功率與視在功是有功功率與視在功率的比值。功率因數(shù)在一定程度上反映了電能得以利用的比例，是合理率的比值。功率因數(shù)在一定程度上反映了電能得以利用的比例，是合理用電的重要指標(biāo)。用電的重要指標(biāo)。 恒流精度意指當(dāng)驅(qū)動電源的輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時，輸出電流波動值與恒流精度意指當(dāng)驅(qū)動電源的輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時，輸出電流波動值與額定輸出電流之比，通常用百分?jǐn)?shù)來表示額

18、定輸出電流之比，通常用百分?jǐn)?shù)來表示.如某如某LED驅(qū)動電源額定輸出電流驅(qū)動電源額定輸出電流0.45A,當(dāng)輸入電壓在當(dāng)輸入電壓在AC80264V變化時，測得輸出電流在變化時，測得輸出電流在0.43-0.45之間變化之間變化,那么恒流那么恒流精度精度=(0.45-0.43)0.450.045 =4.5%.恒流精度越高恒流精度越高,則則LED工作越穩(wěn)定工作越穩(wěn)定,反之反之,則則會出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的還會導(dǎo)致會出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的還會導(dǎo)致LED失效。失效。 電磁兼容（電磁兼容（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作并且不對）是指設(shè)備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作并且不對該環(huán)境中

19、任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力（如導(dǎo)致收音機(jī)無法正常該環(huán)境中任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力（如導(dǎo)致收音機(jī)無法正常播放、導(dǎo)致電視畫面出現(xiàn)雜迅等現(xiàn)象）。播放、導(dǎo)致電視畫面出現(xiàn)雜迅等現(xiàn)象）。 不同產(chǎn)家的不同產(chǎn)家的LED在額定的正向電流條件下，有著各自不同的正向壓降值。在額定的正向電流條件下，有著各自不同的正向壓降值。 黃色：黃色：1.8V2.5V之間之間 綠色和藍(lán)色：綠色和藍(lán)色：2.7V4.0V之間之間 白光白光:一般在一般在2.7V3.5V之間之間 ： LED的額定功率各不相同的額定功率各不相同,普通的普通的LED電流一般為電流一般為20mA,大功率的大功率的LED電流在電流在40mA或或350mA不等。不等。 而而LED功率的大少也各不相同功率的大少也各不相同,有有0.07W、0.1W、1W、2W、5W等，所以必須根據(jù)所選擇等，所以必須根據(jù)所選擇的的LED，設(shè)計合理的使用電路和配置合適的燈珠數(shù)量，使其完全滿足，設(shè)計合理的使用電路和配置合適的燈珠數(shù)量，使其完全滿足LED電源的額定值，如電源的額定值，如果設(shè)計的電路使每個果設(shè)計的電路使每個LED分擔(dān)的電壓或電流過高，就會嚴(yán)重的縮短分擔(dān)的電壓或電流過高，就會嚴(yán)重的縮短LED燈珠的使用壽命甚至燈珠的