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    3. 詳解:LED日光燈相關知識點

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      詳解:LED日光燈相關知識點

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      LED日光燈led日光燈是采用超高亮LED白光作為發光光源,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傳統日光燈(電感鎮流器)實際耗電約為53W,40W傳統日光燈(電感鎮流器)實際耗電約為68W.


      定義:


      10WLED日光燈亮度要比傳統40W日光燈還要亮,16WLED日光燈要比傳統64W日光燈還要亮,LED日光燈亮度尤其顯得更柔和更使人們容易接授。使用壽命在5萬-8萬小時供電電壓為為AC85V-260V(交流),無需起輝器和鎮流器,啟動快,功率小,無頻閃,不容易視疲勞。它不但超強節能更為環保。是國家綠色節能照明工程重點開發的產品之一,是目前取代傳統的日光燈的主要產品。


      LED日光燈安裝比較簡單,它分電源內置和外置兩種,電源內置的LED日光燈安裝時,將原有的日光燈取下換上LED日光燈,并將鎮流器和起輝器去掉,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,不存在要經常更換燈管、鎮流器、起輝器的問題,約半年下來節省的費用就可以換回成本。綠色環保型的半導體電光源,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。


      發光原理:


      PN結的端電壓構成一定勢壘,當加正向偏置電壓時勢壘下降,P區和N區的多數載流子向對方擴散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多,所以會出現大量電子向P區擴散,構成對P區少數載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復合,復合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結發光的原理。


      發光效率:


      一般稱為組件的外部量子效率,其為組件的內部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內部量子效率,其實就是組件本身的電光轉換效率,主要與組件本身的特性(如組件材料的能帶、缺陷、雜質)、組件的壘晶組成及結構等相關。而組件的取出效率則指的是組件內部產生的光子,在經過組件本身的吸收、折射、反射后,實際在組件外部可測量到的光子數目。因此,關于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結構、組件及封裝材料的折射率差及組件結構的散射特性等。而組件的內部量子效率與組件的取出效率的乘積,就是整個組件的發光效果,也就是組件的外部量子效率。


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


      電氣特性:


      電流控制型器件,負載特性類似PN結的UI曲線,正向導通電壓的極小變化會引起正向電流的很大變化(指數級別),反向漏電流很小,有反向擊穿電壓。在實際使用中,應選擇。LED正向電壓隨溫度升高而變小,具有負溫度系數。LED消耗功率,一部分轉化為光能,這是我們需要的。剩下的就轉化為熱能,使結溫升高。散發的熱量(功率)可表示為。


      光學特性:


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


      熱學特性:


      小電流下,LED溫升不明顯。若環境溫度較高,LED的主波長就會紅移,亮度會下降,發光均勻性、一致性變差。尤其點陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩定性影響更為顯著。所以散熱設計很關鍵。


      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壽命的終點是遠遠不夠的,應該以LED的光衰減百分比來規定LED的壽命,比如35%,這樣更有意義。


      LED日光燈特點


      LED日光燈以質優、耐用、節能為主要特點,投射角度調節范圍大,15W的亮度相當于普通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。燈頭與普通日光燈一樣。


      LED日光燈采用較新的LED光源技術,數位化外觀設計,節電高達70%以上,12W的LED日光燈光強相當于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,無須經常更換燈管、鎮流器、啟輝器。綠色環保的半導體電光源,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計,更有助于集中精神,提高效率。


      1、適用性強,在室內外各種惡劣環境下的適應性和可靠性都有提高


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


      3、亮度高:采用超高亮度的LED,太陽強光底下遠距離仍清晰可見


      4、效果好:采用非線性校正技術,圖像更清晰,層次感更強


      5、可靠性強:采用靜態掃描技術和模塊化設計技術,可靠性、穩定性更高


      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,燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,燈管內壁上涂有螢光粉,兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線,使螢光粉發出柔和的可見光。


      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,玻璃管內壁涂有一層均勻的薄螢光粉,管內被抽成真空度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水銀。電感鎮流器是一個鐵芯電感線圈,電感的性質是當線圈中的電流發生變化時,則在線圈中將引起磁通的變化,從而產生感應電動勢,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作用,它由一個氖氣放電管與一個電容并聯而成,電容的作用為消除對電源的電磁的干擾并與鎮流器形成振湯回路,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,引起電感鎮流器電流突變并產生高壓脈沖加到燈管兩端。


      當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、鎮流器、燈絲和起輝器構成一個閉合回路,電流使燈絲預熱,當受熱時間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,當兩個電極斷開的瞬間,電路中的電流突然消失,于是鎮流器產生一個高壓脈沖,它與電源疊加后,加到燈管兩端,使燈管內的惰性氣體電離而引起弧光放電,在正常發光過程中,鎮流器的自感還起著穩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論:


      LED日光燈和普通日光燈比較具備優點如下:


      節能,壽命長,適用性好,因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀,回應時間短,環保,無有害金屬,廢棄物容易回收,色彩絢麗,發光色彩純正,光譜范圍窄,并能通過紅綠藍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,。還是有一定的發熱量,光衰還可以大幅度縮小。


      優點:


      1、環保燈具,保護地球


      傳統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到大氣中。但LED日光燈則根本不使用水銀,且LED產品也不含鉛,對環境起到保護作用。LED日光燈公認為二十一世紀的綠色照明。


      2、高效轉換,減少發熱


      傳統燈具會產生大量的熱能,而LED燈具則是把電能全都轉換為光能,不會造成能源的浪費。而且對文件,衣物也不會產生退色現象。


      3、清靜舒適,沒有噪音


      LED燈具不會產生噪音,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


      傳統的日光燈使用的是交流電,所以每秒鐘會產生100-120次的頻閃。LED燈具是把交流電直接轉換為直流電,不會產生閃爍現象,保護眼睛。


      5、無紫外線,沒有蚊蟲


      LED燈具不會產生紫外線,因此不會象傳統的燈具那樣,有很多蚊蟲圍繞在燈源旁。室內會變得更加干凈衛生整潔。


      6、電壓可調80V-245V


      傳統的日光燈是通過整流器釋放的高電壓來點亮的,當電壓降低時則無法點亮。而LED燈具在一定范圍的電壓之內都能點亮,還能調整光亮度。


      7、節省能源,壽命更長


      LED日光燈的耗電量是傳統日光燈的三分之一以下,壽命也是傳統日光燈的10倍,可以長期使用而無需更換,減少人工費用。更適合于難于更換的場合。


      8、堅固牢靠,長久使用。


      LED燈體本身使用的是環氧樹脂而并非傳統的玻璃,更堅固牢靠,即使砸在地板上LED也不會輕易損壞,可以放心地使用。


      9、與普通的熒光燈相比,LED日光燈無需鎮流器,無需啟輝器,無頻閃。


      10、免維護,頻繁開關不會導致任何損壞。


      11、安全且有穩定的質量可以經受4kv高電壓散熱量低可以工作在低溫-30℃高溫55℃。


      12、對周圍環境不會有影響。沒有紫外線和紅外線,沒有有害材料,如汞,保護眼睛,也沒有噪聲。


      13、抗振動性好,便于運輸。


      材料組成與外觀


      1、LED日光燈由多顆超亮度小功率LED、透光性高的PC外罩、散熱鋁件及電源組成。


      2、LED日光燈采用的光源有草帽頭和貼片燈珠兩種型號。


      其中常用的貼片燈珠有3528、5050、1W大功率等


      3、LED日光燈外殼有兩種:


      1)透明的PC外殼,透光性能高,可看到里面的燈珠;


      2)半透明的磨砂外殼,光線透出較柔和。


      4、LED日光燈內置電源,工作電壓為寬電壓,從85V到265V均可使用。


      5、LED日光燈可做成紅、黃、藍、綠、白、暖白顏色。


      基本規格參數


      T5:目前LEDT5燈管規格


      T8:目前T8部分規格


      適用范圍:


      寫字樓、工廠、商場、學校、居家等室內照明。

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