LED日光燈相關(guān)基礎(chǔ)知識點詳解

作者：時間：2010-12-03 來源：網(wǎng)絡(luò)

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

　　LED日光燈

　　LED日光燈LED日光燈是采用超高亮LED白光作為發(fā)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(tǒng)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(tǒng)日光燈（電感鎮(zhèn)流器）實際耗電約為53W,40W傳統(tǒng)日光燈（電感鎮(zhèn)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(tǒng)40W日光燈還要亮，16WLED日光燈要比傳統(tǒng)64W日光燈還要亮，LED日光燈亮度尤其顯得更柔和更使人們?nèi)菀捉邮凇Ｊ褂脡勖?萬-8萬小時供電電壓為為AC85V-260V（交流），無需起輝器和鎮(zhèn)流器，啟動快，功率小，無頻閃，不容易視疲勞。它不但超強節(jié)能更為環(huán)保。是國家綠色節(jié)能照明工程重點開發(fā)的產(chǎn)品之一，是目前取代傳統(tǒng)的日光燈的主要產(chǎn)品。

　　LED日光燈安裝比較簡單，它分電源內(nèi)置和外置兩種，電源內(nèi)置的LED日光燈安裝時，將原有的日光燈取下?lián)Q上LED日光燈，并將鎮(zhèn)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(jié)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(jīng)常更換燈管、鎮(zhèn)流器、起輝器的問題，約半年下來節(jié)省的費用就可以換回成本。綠色環(huán)保型的半導(dǎo)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(fā)光原理：

　　PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢壘，當(dāng)加正向偏置電壓時勢壘下降，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會出現(xiàn)大量電子向P區(qū)擴散，構(gòu)成對P區(qū)少數(shù)載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結(jié)發(fā)光的原理。

　　發(fā)光效率：

　　一般稱為組件的外部量子效率，其為組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內(nèi)部量子效率，其實就是組件本身的電光轉(zhuǎn)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(zhì)）、組件的壘晶組成及結(jié)構(gòu)等相關(guān)。而組件的取出效率則指的是組件內(nèi)部產(chǎn)生的光子，在經(jīng)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(shù)目。因此，關(guān)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(jié)構(gòu)、組件及封裝材料的折射率差及組件結(jié)構(gòu)的散射特性等。而組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積，就是整個組件的發(fā)光效果，也就是組件的外部量子效率。

　　早期組件發(fā)展集中在提高其內(nèi)部量子效率，主要方法是通過提高壘晶的質(zhì)量及改變壘晶的結(jié)構(gòu)，使電能不易轉(zhuǎn)換成熱能，進而間接提高LED的發(fā)光效率，從而可獲得70%左右的理論內(nèi)部量子效率，但是這樣的內(nèi)部量子效率幾乎已經(jīng)接近理論上的極限。在這樣的狀況下，光靠提高組件的內(nèi)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(jié)構(gòu)，表面粗化技術(shù)。

　　電氣特性：

　　電流控制型器件，負(fù)載特性類似PN結(jié)的UI曲線，正向?qū)妷旱臉O小變化會引起正向電流的很大變化（指數(shù)級別），反向漏電流很小，有反向擊穿電壓。在實際使用中，應(yīng)選擇。LED正向電壓隨溫度升高而變小，具有負(fù)溫度系數(shù)。LED消耗功率，一部分轉(zhuǎn)化為光能，這是我們需要的。剩下的就轉(zhuǎn)化為熱能，使結(jié)溫升高。散發(fā)的熱量（功率）可表示為。

　　光學(xué)特性：

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

　　熱學(xué)特性：

　　小電流下，LED溫升不明顯。若環(huán)境溫度較高，LED的主波長就會紅移，亮度會下降，發(fā)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(wěn)定性影響更為顯著。所以散熱設(shè)計很關(guān)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(yán)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該以LED的光衰減百分比來規(guī)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(zhì)優(yōu)、耐用、節(jié)能為主要特點，投射角度調(diào)節(jié)范圍大，15W的亮度相當(dāng)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(zhì)。燈頭與普通日光燈一樣。

　　LED日光燈采用最新的LED光源技術(shù)，數(shù)位化外觀設(shè)計，節(jié)電高達70%以上，12W的LED日光燈光強相當(dāng)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(jīng)常更換燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器。綠色環(huán)保的半導(dǎo)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(shè)計，更有助于集中精神，提高效率。

　　1、適用性強，在室內(nèi)外各種惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性和可靠性都有提高

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

　　3、亮度高：采用超高亮度的LED,太陽強光底下遠(yuǎn)距離仍清晰可見

　　4、效果好：采用非線性校正技術(shù)，圖像更清晰，層次感更強

　　5、可靠性強：采用靜態(tài)掃描技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)，可靠性、穩(wěn)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(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有螢光粉，兩個燈絲之間的氣體導(dǎo)電時發(fā)出紫外線，使螢光粉發(fā)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(fā)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(nèi)壁涂有一層均勻的薄螢光粉，管內(nèi)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(tài)水銀。電感鎮(zhèn)流器是一個鐵芯電感線圈，電感的性質(zhì)是當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，則在線圈中將引起磁通的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)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(guān)作用，它由一個氖氣放電管與一個電容并聯(lián)而成，電容的作用為消除對電源的電磁的干擾并與鎮(zhèn)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(zhèn)流器電流突變并產(chǎn)生高壓脈沖加到燈管兩端。

　　當(dāng)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(zhèn)流器、燈絲和起輝器構(gòu)成一個閉合回路，電流使燈絲預(yù)熱，當(dāng)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(dāng)兩個電極斷開的瞬間，電路中的電流突然消失，于是鎮(zhèn)流器產(chǎn)生一個高壓脈沖，它與電源疊加后，加到燈管兩端，使燈管內(nèi)的惰性氣體電離而引起弧光放電，在正常發(fā)光過程中，鎮(zhèn)流器的自感還起著穩(wěn)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(jié)論：

　　LED日光燈和普通日光燈比較具備優(yōu)點如下：

　　節(jié)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(yīng)時間短，環(huán)保，無有害金屬，廢棄物容易回收，色彩絢麗，發(fā)光色彩純正，光譜范圍窄，并能通過紅綠藍(lán)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(fā)熱量，光衰還可以大幅度縮小。

　　優(yōu)點：

　　1、環(huán)保燈具，保護地球

　　傳統(tǒng)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(fā)到大氣中。但LED日光燈則根本不使用水銀，且LED產(chǎn)品也不含鉛，對環(huán)境起到保護作用。LED日光燈公認(rèn)為二十一世紀(jì)的綠色照明。

　　2、高效轉(zhuǎn)換，減少發(fā)熱

　　傳統(tǒng)燈具會產(chǎn)生大量的熱能，而LED燈具則是把電能全都轉(zhuǎn)換為光能，不會造成能源的浪費。而且對文件，衣物也不會產(chǎn)生退色現(xiàn)象。

　　3、清靜舒適，沒有噪音

　　LED燈具不會產(chǎn)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