LED燈具基礎(chǔ)知識講解

佛山市利升光電有限公司LED燈具基礎(chǔ)知識制定：劉永華LED是什么所謂LED，就是發(fā)光二極管〔lightemittingdiode〕。根本結(jié)構(gòu)為一塊電致發(fā)光的半導體芯片，封裝在環(huán)氧樹脂中，通過針腳支架作為正負電極并起到支撐作用。LED原理一LED和我們常用的白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理不同，它通過電子〔負電荷粒子〕以空穴〔正電荷離子〕的復合后以光的形式釋放出能量。LED的核心局部是由P型半導體和N型半導體組成的芯片LED原理二在P型半導體和N型半導體之間的過渡層，便是我們常說的P-N結(jié)。當Ｐ型半導體和Ｎ型半導體結(jié)合時，由于交界面處存在的正負電荷載流子濃度差，于是電子〔負電荷粒子〕和空穴〔正電荷離子〕都會從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴散。我們知道，電子〔負電荷粒子〕與空穴〔正電荷離子〕都是帶電的，其擴散的結(jié)果就導致了Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)原來的電中性被破壞。這樣，Ｐ區(qū)一側(cè)失去空穴剩下不能移動的負離子，Ｎ區(qū)一側(cè)失去電子而留下不能移動的正離子。這些不能移動的帶電粒子就是空間電荷。在空間電荷集中在Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)交界面附近，形成了一很薄的空間電荷區(qū)，就是P-N結(jié)LED原理三如上圖，在P區(qū)一側(cè)為負電荷，N區(qū)為正電荷，便出現(xiàn)了由N到P的電場。這個電場是正負電荷載流子擴散運動形成的，而不是外加電壓形成的，這便是內(nèi)電場。由于內(nèi)電場的存在，使得P-N結(jié)處于動態(tài)平衡狀態(tài)。LED原理四當我們給P-N結(jié)一個正向電壓，P-N結(jié)的內(nèi)部電場被抵消。注入的電子〔負電荷粒子〕以空穴〔正電荷離子〕復合時，便將多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。如果給PN結(jié)加反向電壓，P-N結(jié)的內(nèi)部電場被增強，電子〔負電荷粒子〕以空穴〔正電荷離子〕難以注入，故不發(fā)光LED原理五通過電子〔負電荷粒子〕以空穴〔正電荷離子〕的復合電發(fā)光原理制作的二極管就是我們常說得發(fā)光二極管，即LED。調(diào)節(jié)電流，便可以調(diào)節(jié)光的強度，通過調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，可以該變發(fā)光顏色。LED電氣特征1、LED工作電壓一般在2-3.6V之間。2、LED的工作電流會隨著供給電壓的變化及環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生較大的波動，所以LED一般要求工作在恒流驅(qū)動狀態(tài)。3、LED具有單向道通的特性。LED的封裝形式

1、直插LED〔LAMP〕2、外表貼型〔SMD〕大功率型〔POWER〕常規(guī)電參數(shù)Parameter參數(shù)Symbol符號Min最小值Typ平均值Max最大值Unit單位TestConditinos測試條件ForwardVoltage正向電壓Vf2.80--3.60VIF/正向電流=20mA

TestTemperature測試溫度=25℃LuminousIntensity發(fā)光強度IV1000----mcdColorTemperature色溫TC5000--7000KLuminousFlux光通量Φ5----LmLightingAngle

發(fā)光角度θ--120--degReverseCurrent反向電流IR----10μAVr=5VLED為什么是第四代光源(綠色照明)

按電光源的發(fā)光機理分類。第一代光源:電阻發(fā)光如白熾燈。第二代光源:電弧和氣體發(fā)光如鈉燈。第三代光源:熒光粉發(fā)光如熒光燈。第四代光源:固態(tài)芯片發(fā)光如LED。光通量符號：Φ，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。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。照度符號:LUX，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。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。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。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正確環(huán)境，顯色性

光源的顯色性是由顯色指數(shù)來說明，它表示物體在光下顏色比基準光〔太陽能〕照明時顏色的偏離能較全面反映光源的顏色特性。要正確表現(xiàn)物體本來的顏色需使用顯色指數(shù)高的光源。單位：Ra。功率因素電路中有用功率與實際功率之間的比值。功率因數(shù)低，那么電流中的諧波含量高，對電網(wǎng)產(chǎn)生污染，破壞電網(wǎng)的平穩(wěn)度，無功損耗增加燈具凡能分配透出或轉(zhuǎn)變一個或多個光源發(fā)出的光線的一種器具，并包括支承固定和保護光源必需的所有部件，以及必需的電路輔助裝置和將它們與電源連接的裝置可移動式燈具正常使用時，燈具連接到電源后能從一處移動到另一處的燈具固定式燈具不能輕易的從一處移動到另一處的燈具，因為固定以致于這種燈具只能借助于工具才能拆卸嵌入式燈具制造商指定完全或局部嵌入安裝外表的燈具燈具效率也叫光輸出系數(shù)，是衡量燈具光能利用率的重要指標。它是燈具輸出光通量與燈具內(nèi)光源輸出的光能量的比值，永遠小于100%，數(shù)值越大效率越高。配光曲線也叫光強分布曲線。絕大多數(shù)燈具都有重新布光的功能，燈具的配光曲線，就是通過光中心的平面，將燈具在空間各方向1米處的發(fā)光強度表示為角度函數(shù)的曲線燈具防觸電保護分類：燈具等級燈具主要性能應用說明O類易觸及外殼和帶電體之間領(lǐng)先基本絕緣適用于干燥，塵埃少的場所，安裝在維護方便位置上的燈具，如吊燈、吸頂燈等通用固定式燈具Ⅰ類除基本絕緣外，在易觸及的外殼上有接地措施，使之在基本絕緣失效時不致有危險用于安裝在高處，維護不方便位置上的金屬外殼燈具，如投光燈、路燈、工廠燈等。Ⅱ類不僅依靠基本絕緣，還有補充絕緣，做成雙重絕緣，或有加強絕緣的附加安全措施人體經(jīng)常接觸，需要經(jīng)常移動，容易跌倒或要求安全程度特別高的燈具Ⅲ類安全超低壓供電（交流不大于50伏）接于安全超低壓電源的可移式燈、手提燈等燈具按外殼防護等級分類A、防止人體觸及燈具內(nèi)部的帶電局部，防止固體異物進入燈具內(nèi)部。B、防止滴水、淋水、濺水、噴水進入燈體到達有害的程度。表示防護的代號通常由特征字母“IP”和二個特征數(shù)字組成。特征數(shù)字含義見表1、表2。代號舉例如下圖。IP45

第二位特征數(shù)字見表2第一位特征數(shù)字見表1特征字母對固體異物的防護等級

第一位特征數(shù)字防護等級簡短說明含義0無防護沒有特殊防護。1防大于50mm的固體異物人體某一大面積部分，如手（但對有意識的接近并無防護）；固體異物直徑超過50mm。2防大于12mm的固體異物手指或類似物，長度不超過80mm，固體異物直徑超過12mm。3防大于2.5mm的固體異物直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線等，固體異物直徑超過2.5mm。4防大于1mm的固體異物厚度大于1mm的線材或片條，固體異物直徑超過1mm。5防塵不能完全防止塵埃進入，但進入量不能達到妨礙設備正常運轉(zhuǎn)的程度6無塵埃進入對水的防護等級

第二位特征數(shù)字防護等級簡短說明含義0無防護沒有特殊防護。1防滴滴水（垂直滴水）無有害影響。215°防滴當外殼從正常位置傾斜在15°以內(nèi)時，垂直滴水無有害影響。3防淋水與垂直成60°范圍以內(nèi)的淋水無有害影響。4防濺水任何方向濺水無有害影響。5防噴水任何方向噴水無有害影響。6防猛烈海浪猛烈海浪或強烈噴水時，進入外殼水量不致達到有害程度7防浸水影響浸入規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定時間后進入外殼水量不致達到有害程度。8防潛水影響能按制造廠規(guī)定的條件長期潛水。LED優(yōu)點LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源，它有著廣泛的用途。

一、體積小

LED根本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小，非常的輕。

二、耗電量低

LED耗電非常低，一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是。這就是說：它消耗的電不超過0.1W。

三、使用壽命長

在恰當?shù)碾娏骱碗妷合?，LED的使用壽命可達10萬小時。

四、高亮度、低熱量

五、環(huán)保

LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。

六、鞏固耐用

LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都鞏固。燈體內(nèi)也沒有松動的局部，這些特點使得LED可以說是不易損壞的。燈管里的所謂T4、T5、T8、T9、T10是什么意思

其實這是指燈管的粗細，也叫直徑，數(shù)字越大燈管越粗

T4、T5、T8、T9、T10等，表示燈管粗細。

簡單地：T后面的數(shù)值，表示燈管周長，例如T4的周長為4厘米、T5的周長為5厘米.....。

算成直徑：T8的直徑是1英寸(2.54厘米)，T4的直徑是0.5英寸(1.27厘米)，....。

T代表燈管的直徑

T4=12.7mm

T5=16mm

T8=25.4mm

T9=28.6mm

T10=31.8mm

注：日光燈的燈頭主要用G5、G13國外LED芯片CREE，惠普〔HP〕，日亞化學〔Nichia〕，豐田合成，大洋日酸，東芝、昭和電工〔SDK〕，Lumileds，旭明〔Smileds〕，Genelite，歐司朗〔Osram〕，GeLcore，首爾半導體等，普瑞，韓國安螢〔Epivalley〕等臺灣LED芯片晶元光電〔Epistar〕簡稱：ES、〔聯(lián)詮、元坤，連勇，國聯(lián)〕，廣鎵光電〔Huga〕，新世紀〔GenesisPhotonics〕，華上〔ArimaOptoelectronics〕簡稱：AOC，泰谷光電〔Tekcore〕，奇力，鉅新，光宏，晶發(fā)，視創(chuàng)，洲磊，聯(lián)勝〔HPO〕，漢光〔HL〕，光磊〔ED〕，鼎元〔Tyntek〕簡稱：TK，曜富洲技TC，燦圓〔FormosaEpitaxy〕，國通，聯(lián)鼎，全新光電〔VPEC〕等。

華興〔LedtechElectronics〕、東貝〔UnityOptoTechnology〕、光鼎〔ParaLightElectronics〕、億光〔EverlightElectronics〕、佰鴻〔BrightLEDElectronics〕、今臺〔Kingbright〕、菱生精密〔LingsenPrecisionIndustries〕、立基〔LigitekElectronics〕、光寶〔Lite-OnTechnology〕、宏齊(HARVATEK)等。

大陸LED芯片三安光電簡稱〔S〕、上海藍光〔Epilight〕簡稱〔E〕、士蘭明芯〔SL〕、大連路美簡稱〔LM〕、迪源光電、華燦光電、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀晶源、廣州普光、揚州華夏集成、甘肅新天電公司、東莞福地電子材料、清芯光電、晶能光電、中微光電子、乾照光電、晶達光電、深圳方大，山東華光、上海藍寶日光燈非隔離和隔離電源非隔離是指在LED負載端和220V輸入端有直接連接，因此觸摸負載就有觸電的危險。220V和鋁殼之間只有鋁基板的極薄絕緣層的隔離，通常不容易通過CE和UL認證。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。可以防止觸電的危險。也容易通過CE或UL認證。進入歐盟國家產(chǎn)品強制性標準符合標志，包括EMC和LVD兩條指令。

TUV是德國技術(shù)監(jiān)護委員會的簡稱，產(chǎn)品除了需符合TUV-EMC和TUV-GS，同時要求生產(chǎn)體系亦需符合一定的標準中國3C，從2003年8月1日開始實施第一批強制性認證19類132種產(chǎn)品。

美國國家平安標準認證標志，非強制性，產(chǎn)品除了需符合有關(guān)的平安標準以外，同時也對生產(chǎn)體系有一定的要求，尤其對生產(chǎn)的一致性跟蹤。

澳大利亞國家平安標準認證標志。

高壓測試UL/cUL規(guī)格：

普通固定式燈具：1500V/1.0mA/1秒；

可移動式燈具：1500V/0.5mA/1秒；

高壓測試EN規(guī)格：

CLASS1：2U+1000V/1mA/1秒；〔U為電網(wǎng)電壓值〕

CLASSII：4U+2750V/1mA/1秒；

CLASSIII：500V/0.5mA/1秒；拉力測試拉力測試〔電源線離開燈體位置或分拆包裝時內(nèi)部接線的接線點〕

A．UL/cUL規(guī)格：35Lbs/1分鐘，位移不能超過1.6mm。

防拉裝置：拉力圈、UL結(jié)、壓線碼、迷宮結(jié)構(gòu)

B．EN規(guī)格：13.5Lbs，1分鐘內(nèi)拉25次，每次維持1秒，位移不能超過2mm。

防拉裝置：拉力圈、壓線碼、迷宮結(jié)構(gòu)

扭力測試

螺絲連接部位一定要保證相應之扭力以確保其功能及電器性能不受影響。

燈頭要承受一定扭力1分鐘。

E26、E27和B22燈頭：2.0Nm

E14和B15燈頭〔蠟燭燈頭除外〕1.2Nm

E14和B15蠟燭燈頭0.5Nm.

連接處有STOP位防止360˙旋轉(zhuǎn)，承受2.5Nm每轉(zhuǎn)的扭力；

M10螺紋以下連接處承受扭力為2.5Nm，M10螺紋以上為5.0Nm扭力

大功率LED燈具如何散熱的

采用鋁基板熱把LED光源產(chǎn)生的熱量傳導到散熱器上,再利用散熱器的面積進行熱輻射散熱和空氣空冷散熱。1.熱輻射,2.熱傳導,3.熱對流4.自然空冷

LED燈具外殼一般用哪幾種材質(zhì)鋁、鐵、鋅合金、不銹鋼、工程塑料按生產(chǎn)方式分:車件鋁、壓鑄鋁、擠出鋁、延壓鋁材料：鋁合金〔ADC12、380、6063-T5〕。鋁板〔LF21、L2MQ〕、鋼板〔08F、Q235-A〕、常用透光罩材料特點、性能

序號產(chǎn)品名稱特點性能備注1鋼化玻璃與普通玻璃的比較具有更強的熱穩(wěn)定性、耐沖擊性和機械強度高的特點?？箯潖姸仁瞧胀úＡУ?-5倍；抗沖擊強度是普通玻璃的5倍，可經(jīng)受溫度的突變范圍達250-300℃。普通玻璃可經(jīng)受溫度的突變范圍：70-100℃。2硼硅酸玻璃與普通鈉鈣玻璃比較具有抗沖擊強度高、耐溫性能高及抗熱震性能好的特點。抗沖擊強度：經(jīng)質(zhì)量為50±0.5g鋼球從400mm高度自由落體沖擊中心一次不破裂，經(jīng)110±2℃保溫1小時后自然冷卻不裂?？篃嵴鹦裕簻夭睢?0℃不破裂。3聚碳酸脂（PC）是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有光透過率高、抗沖壓強度高、重量輕、能成型復雜形狀產(chǎn)品，耐熱、無毒、介電性能優(yōu)良。連續(xù)耐熱：121℃熱變形溫度：132-138℃硬度：洛氏（M）75長時間戶外使用易變色4有機玻璃（PMMA）是一種開發(fā)較早的重要熱塑性塑料，具有較好的透明性、化學穩(wěn)定性和耐候性，易染色、易加工，外觀美觀。熱變形溫度：85-100℃硬度：布氏HB≥10為何要使用LED燈具？節(jié)能LED具有特殊光源特性，LED發(fā)光效率高達85～200lm/w，比普通白熾燈節(jié)能高達90％，比高壓鈉燈節(jié)能70%，比日光燈、熒光節(jié)能燈省電50%以上。電力公司對電力作更有效的分配。減少光害LED光源具有指向性，光源直接抵達待照射區(qū)域，傳統(tǒng)燈具的光害問題可獲得最正確改善。LED低壓供電，發(fā)熱量少，電光轉(zhuǎn)化效率高，性能平安可靠。LED為單一波長光源，不像傳統(tǒng)光源具多元波長容易對動植物造成影響，可大幅改善農(nóng)民的作物生長品質(zhì)以及維護整個生物鏈的生態(tài)平衡。LED光線均勻，柔和，不刺激人眼，無不良眩光，無頻閃，是真正的綠色環(huán)保光源。節(jié)省原物料本錢使用更少的銅線電纜，有效降低新路建設本錢。節(jié)省維護本錢LED使用壽命長，LED理論壽命100,000小