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为什么要选择LED?**解析LED灯基础知识

作者:admin 发布日期:2022-10-12 二维码分享

为什么要选择LED?全面解析LED灯基础知识

从古至今,“灯”一直被人们看作是光明的象征,是照明的工具。不同的年代,有不同的灯。自燧人氏钻木取火开始,照明经历了从火、油到电的发展历程。照明工具经历过无数的变革,出现过火把、动物油灯、植物油灯、蜡烛、煤油灯到白炽灯、日光灯、琳琅满目的装饰灯、发展到现在先进的LED灯,可以说一部照明的历史正是人类发展史的见证。接下来太阳城tyc官网照明陕西总代理飞通伟业来和大家聊聊为什么现在是现在很对人都会选择LED灯具。

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一、LED的发展

LED以其固有的特点,如省电、寿命长、耐震动,响应速度快、冷光源等特点,广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域,在我们的日常生活中处处可见,家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制,无法作为通用光源推广应用。

二、LED灯的结构与工作原理

是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,是主要工作元件。

灯罩:

主要提供降压、交流电到直流电的转换,兼带过载过压保护等功能,为led提供能量。

散热器:

灯座:

LED灯的心脏是一个半导体的晶片, 即发光二极管。晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。

三、LED灯的优劣势

1、直接把电转化为光,电光功率转换接近....,高效节能十分突出。从理论上来说,在相同亮度下,白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10左右,节能灯的1/4左右。举个更直观的例子来说,如果你家里有15个30w的灯泡,每天都使用3个小时,按如今居民用电每千瓦时0.6元来计算,一年使用下来白炽灯共需要支付的电费300元,节能灯要120元,而led却只需要30多元。当然,对于如今逐渐实现了智能电表、阶梯电价的城市来说,这个对比数据还能更漂亮点。

2、Led是固体冷光源,采用环氧树脂封装,灯体内没有任何松动的部分,不存在灯丝发光发热易烧毁、会热沉积、光衰快等缺点,使其使用寿命十分突出,其理论使用寿命可达五万小时以上——受目前元器件技术所限制下木桶原理约束,大部分led整体使用寿命都能有25000小时以上——这相当于你家的led每天开24小时,也至少可以用3年(普通白炽灯使用寿命仅有1000小时,普通节能灯使用寿命也只有8000小时),对普通家庭照明来讲,基本上led能够正常工作到你家里的电线都老化要更换了,它还一如既往地提供光明。

3、Led正常工作功率很小,所需工作电压很低,电流也很小,比普通的使用220v甚至高压电源的竞争产品来说,不需要对电路进行任何的改造即可,更安全,适用于公共场所和其他一些特殊的应用场合。

4、节能灯使用交流电,每秒钟大概会产生120次的频闪,长期在节能灯下看书眼睛会感到干涩,不舒服;而led使用直流电,彻底告别频闪,使眼睛不容易疲惫。

5、可靠性高,一方面光谱中没有紫外线和红外线,热量低,无辐射对身体可靠;另一方面因为在大部分自然使用环境下性能都很稳定,使用非常可靠,能胜任监控级别的工作,例如很多夜视摄像头就使用红外led。

6、适用性:体积很小,每个单元LED芯片是2-5mm的正、长方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于形状复杂、易变的环境下。

7、LED灯可轻易产生不同的色温和色彩,可配合家装风格营造不同的家居氛围。

但是,任何事物都是两面性的,LED有众多优点,然而也有一些劣势:

1、发光二极管光度并非与电流电压成线性关系,所以要实现光度可调节比常规照明设备更为复杂。这意味着从你买某个瓦数的灯泡后,在这个led的寿命之内,你得不得不一直固定地使用这个流明的光亮。

2、发光二极管为光源面积小、分布较集中,作照明用途时会刺眼,所以并不适宜直接购买一些大功率的led灯,而在大空间的环境里,多个小功率的led灯一起使用更健康、更舒服,这就造成整体费用的上升和电路布局的复杂。

3、LED的光通量有指向性,如前面所提到,要实现360度发光需要更多的led参与,造成整体结构的复杂和成本上升。

三、常见led灯用途

从钻木取火开始,火的主要作用除了提供温暖,熟食,便是照明。时至今日,人们已经无法在没有光明的夜晚生活。这也是所有灯具存在的基本意义。其实以目前led的发展来看,大部分传统照明的领地,都已经被led占据市场。

除了传统照明功能以外,情景照明是led的一大亮点,它以场所为出发点,旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境,去烘托场景效果和氛围。比如因为客厅、餐厅、卧室、户外等不同功能、区域不同,创造差异性的氛围照明,使得原来家里的一成不变的空间,因为有不同的灯光闪耀,不再需要具体的划分,而更加生动有趣、多姿多彩。

比如,约会时的led蜡烛灯,像个小火苗轻轻跳跃,那种羞羞答答,含情脉脉的气氛就出来了,约会成功率因此飙升也有可能。还有led花瓶灯,可以选择固定颜色或者变换彩虹颜色,或选择双色变换程序,使得原来死气沉沉的房间角落,变得有活力,映衬得叶子更苍翠欲滴,花儿更鲜艳动人。

个性化的动态LED情景照明,以无限的创想,展现照明要尊崇人的舒适度体验、更人性化的发展趋势。这种DIY的有厂商已经在尝试,例如智能LED灯互动软件,可手绘出LED灯的图像、色彩及定制场景。

四、Led要如何选?

1、从使用用途选

目前大部分led厂商都提供了2种色温的led,色温的单位为开尔文(K),红色光源的色温在800K~900K之间,黄白色光源色温3,000K左右,白色光源色温约5500K,淡蓝色光源的色温在8,000K~12,000K之间。光源色温依个人喜好进行选择,比如,有人喜欢暖色调灯具,那么他可以选择3,000K左右色温的灯具。

①暖白——使用乳白的灯罩,削弱更多的光线,使光线看起来更柔和,看起来更舒服,一般用来做装饰氛围使用——暖白及自然白色温会给人一种温暖、温馨的感受,适合用在宾馆、酒店及卧室。不单用作装饰,需要比较靠近眼睛的照明时,暖白都是比白色更好的方案。

②白色(白光)——半透明的灯罩,尽可能地让二极管发出的光线都穿透到外面,有很多灯罩都超过95%透光率,使其更适用于作为照明的显示。给人清凉爽快感觉,用于办公室,客厅照明较多。

2、从功率上选

目前led主要分布在3w、5w、7w、9w、11w这5种规格,这个根据用户的照明需求自行折算(跟白炽灯的等效换算)选择。

这里涉及到一个问题,为什么没有更大的功率led?

①从等效功率来说,单个11w的已经超越了100w以上的白炽灯的照明亮度了,如果还有不够,一般是需要部署多个led灯来提供照明。

②从实现上来说,目前的led亮度的提高(功率的提升),都是led芯片简单的叠加,更大的功率需要更大空间去放置更多的led贴片,需要有更复杂、更强大的转换电路提供更大功率的电源,非常不利于小巧的控制。

③使用范围不广。更大功率的led可能只有一小部分的特殊人群才需要用到,不在家用这个.广阔的大市场里,厂家不愿意做独立的研发。

3、从核心部件上选

主要指的是led芯片的型号。很多商家(特别是一线..商)都不会把芯片型号当成主要的特性,贴到显眼的宣传位置,但对于一些实力派的中小企业来说,这是他们必不可少的卖点。

①Led芯片

在led.近出现的短短这几十年里,led的技术已经发生过几次翻天覆地的改变:

..代led:只能用于信号指示的作用的纯红色显示。

第二代led:开始尝试性地在一些照明领域崭露头角,在一些不太重要场合使用。

第三代led:集成封装led芯片,将一个或多个led芯片封装成尺寸更大,在相差不大的表面积里,提供更多的光亮。

第四代led:改进成灯珠,使其寿命更长、更亮、发光效率更高。

在led芯片型号中,2835指的是封装尺寸在3.5*2.8mm的LED,5050指的是LED封装的尺寸是5.0*5.0mm, 5730同样说的是LED封装的尺寸是5.7*3.0mm,这个数字的意义在于:在大部分情况下,在相同的技术条件下,封装的体积越大,其价格更高,性能更好。

②电路

a、之前在散热里提到过,温度会导致led的电流变化,因此..选用恒流源供电,以保证LED的工作电流不受外界温度的影响,但这个现实中普通器材无法轻松测量,只能寄希望于厂家的宣传手册的介绍。

b、外表我们是无论如何也判断不出电路的优良的——何况在厚厚的散热器覆盖下,但我们仍然找到有简单而又快速的方式进行判断。因为好的电路电磁兼容肯定设计的很好,所以我们就从电磁兼容角度入手,找一个具有中短波功能的收音机,点亮led,把收音机放在附近,收音机接收到的噪音越低,说明被测灯的电磁兼容性越好。在静音环境中听LED灯具工作时的声音,如果能非常明显地听到灯具工作嘈杂的声音,说明灯具的电源不是很好,有可能电子元器件存在偷工减料的情况。

③散热器

必须引起重视的是,LED温度是影响LED寿命的.重要的因素之一,有一颗良好的散热器是其长寿的保证。因为当外界环境温度升高后,LED光源内阻会减小,若使用稳压电源供电会造成LED工作电流升高,当超过其额定工作电流后,会影响LED产品的使用寿命,严重的将使LED“烧坏”。一般的散热器至少也得使用航天铝材,更高端的使用阳极氧化的航空铝材。

4、从性能参数上选

这对用户的要求很高,因为需要拆开看发光led型号看电路,大部分时候做不到,只有厂商在产品说明书里提供了这部分数据才能判断(在网上的电商大部分会提供,而实体店的则大部分都没有提供)。

①发光效率

发光效率(综合光效)就是光通量与电功率之比。发光效率表现了光源的节能特性,这是衡量现代光源性能的一个重要指标。LED灯的综合光效是指一个LED灯的发光效率,单位是流明/瓦。数值越高表示该灯节能效果越好,也就越省电,应该选择流明/瓦高的LED灯具。 简单来说:相同的电量下,越亮越好。

②发光强度和光强分布

LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱,由于LED在不同的空间角度光强相差很多,直接影响到LED显示装置的.小观察角度。也就是说:Led在各个角度的光线强度越均匀越好。

③波长

对于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良,而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否纯正。

④显色指数

又名:CRI;光源对物体的显色能力,是评价光源对物体显色能力的一个指标,它直接影响光源下物体的效果。显色指数完美的基准光源的显色指数为100,显色指数越高,说明光源对物体的颜色反应越接近真实颜色。一般认为:80~100,显色性优良;50~79,显色性一般;小于50则被认为显色性较差。

⑤光衰

LED经过一段时间的点亮后,其光强会比原来的光强要低,而低了的部分就是LED的光衰.光源的亮度会随着时间而递减,递减的幅度直接关系光源的寿命。如果散热条件不好,灯珠在高温下工作,光衰会很大,灯具寿命将会大大减少。所以,光衰越小肯定越好。

5、从外观上选

①看外观包装。国家强制要求LED灯具生产厂家在产品外包装上标出以下内容:额定电压、电压范围、额定功率、额定频率。一般说来,优质产品的商标印刷质量好,标志清晰可辨,且有生产厂家的商标、地址、联系方式(注意不是那种只留一个手机号码的)、售后信息及相关认证标志。

② 看是否有3c认证,目前中国有强制性国标《太阳城tyc网址》(GB24906-2010),要查看包装上是否有注明。如果有CE认证、美国ETL产品认证更好——总之,通过越多认证越有保证。

③拆开包装,在看到led前,看led是否有瓦楞纸保护,有没有固定的支架固定好led,这并不是说led有多脆弱需要悉心保护,而是可以看出厂家对产品的用心、负责任程度。

④看到led灯泡后,应该检查灯罩外观上有无裂缝、松动,各种接口间是否紧密,有无撬过的返修痕迹。

⑤灯头跟散热器之间不应有任何松动或歪头现象。

⑥如果可以,拧开灯罩,可以看到led是如何跟外部电路焊接的,当然要选择焊接饱满,有光泽,没有虚焊的产品。

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