LED 是英文 light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以 LED 灯的抗震性能好。
特点编辑
1、节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4.
2、长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓"一劳永逸".
3、可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉.
4、固态封装,属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装,可以被装置在任何微型和封闭的设备中,不怕振动,基本上用不着考虑散热。
5、led技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
6、环保,没有汞的有害物质。LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收。
7、配光技术使LED点光源扩展为面光源,增大发光面,消除眩光,升华视觉效果,消除视觉疲劳;
8、透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用,避免了光的重复浪费,让产品更加简洁美观;
9、大功率led平面集群封装,及散热器与灯座一体化设计。充分保障了led散热要求及使用寿命,从根本上满足了LED灯具结构及造型的任意设计,极具LED灯具的鲜明特色。
10、节能显著。采用超高亮大功率led光源,配合高效率电源,比传统白炽灯节电80%以上,相同功率下亮度是白炽灯的10倍;
11、超长寿命50,000小时以上,是传统钨丝灯的50倍以上。LED采用高可靠的先进封装工艺—共晶焊,充分保障LED的超长寿命;
12、无频闪。纯直流工作,消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳
13、绿色环保。不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染;
14、耐冲击,抗雷力强,无紫外线(UV)和红外线(IR)辐射。无灯丝及玻璃外壳,没有传统灯管碎裂问题,对人体无伤害、无辐射。
15、低热电压下工作,安全可靠。表面温度≤60℃(环境温度Ta=25℃时);
16、宽电压范围,全球通用LED灯。85V~ 264VAC全电压范围恒流,保证寿命及亮度不受电压波动影响;
17、采用PWM恒流技术,效率高,热量低,恒流精度高;
18、降低线路损耗,对电网无污染。功率因数≥0.9,谐波失真≤20%,EMI符合全球指标,降低了供电线路的电能损耗和避免了对电网的高频干扰污染;
19、通用标准灯头,可直接替换现有卤素灯、白炽灯、荧光灯;
20、发光视效能率可高达801m/w,多种LED灯色温可选,显色指数高,显色性好;
很明显,只要LED灯的成本随led技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代。
国家越来越重视照明节能及环保问题,已经在大力推行使用LED灯具了。
优缺点
* 散热问题,如果散热不佳会大幅缩短寿命。
* 低端LED灯的省电性还是低于节能灯(冷阴极管,CCFL)。
* 初期购买成本较高。
* 因LED光源方向性很强,灯具设计需要考虑LED特殊光学特性。
以下针对霓虹灯与LED灯相关比较,加入最新的LED技术进去比较,不是之前大家在网络中见到的那份资料。
1. LED光源有100000小时寿命吗?
按光衰7%,实际只有约50000小时。按光衰3%,实际运用可以达到80000小时。
2. LED不会发热吗?
会,需散热。
3. LED可取代白炽灯吗?
光通量,光效和显色性可以,但太贵且近几年不会有所下降。但可以通过提高产品的光通量从而降低替换白炽灯的成本。
4. LED可作普通光源简单地使用吗?
不行,要驱动电源,光学LED灯和热传导配合。
5. 二种光源性能和优点比较
霓虹灯的优势已被LED覆盖,但LED灯价太高。
6. 二种光源的电源比较
LED低压好,但载电流过大。大颗粒1瓦的LED单灯输入电流在350mA。
7. 二种光源的控制技术比较
LED易实现,但霓虹灯成熟。
8. 二种光源的稳定性比较
LED不一致性大,霓虹灯相当稳定。少数产家可以做到相对稳定,比如用CREE 跟AOD芯片相结合,取各自芯片的优点。
9. 二种光源的价格比较
LED较贵,但黄色和红色已相当,主要贵的是LED白光。
10. 二种光源户外使用比较
LED灯已经能做到完全防水、防尘。
11. 二种光源市场的比较
全球照明产品年产值420亿美元(中国150亿美元)LED光源现比例小于1%。
用途介绍编辑
关系
众所周之,可见光光谱的波长范围为380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见,要使LED发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED,在工艺条件下是不可能的。根据人们
对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+红色光)的模式。上述两种模式的白光,都需要蓝色光,所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术,即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。
光源
对于一般照明,在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成,第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图1所示,图中LED GaM芯片发蓝光(λp=465nm),它和YAG(钇铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,结果,蓝光和黄光混合形成白光(构成LED的结构如图2所示)。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起,通过各色光混合而产生白光。
前景
为了说明白光LED的特点,先看看所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光视效能为12~24流明/瓦;荧光灯和HID灯的光效为50~120流明/瓦。对白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已达到15流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而在2000年时,白光LED的光效已达25流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。有公司预测,到2005年,LED的光效可达50流明/瓦,到2015年时,LED的光效可望达到150~200流明/瓦。那时的白光LED的工作电流便可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光源,将成可能的现实。
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜,但光效低(灯的热效应白白耗电),寿命短,维护工作量大,但若用白光LED作照明,不仅光效高,而且寿命长(连续工作时间10000小时以上),几乎无需维护。
LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,仍被认为是它将不可避免地替代现有照明器件。
LED特点
优点:
LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。
体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。
耗电量低
LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超过0.1W。
使用寿命长
在恰当的电流和电压下,LED的使用寿命可达10万小时
高亮度、低热量
环保
LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。
坚固耐用
LED是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
效果
LED灯最大的优点就是节能环保。光的发光效率达到100流明/瓦以上,普通的白炽灯只能达到40流明/瓦,节能灯也就在70流明/瓦左右徘徊。所以,同样的瓦数,LED灯效果会比白炽灯和节能灯亮很多。1瓦LED灯亮度相当于2瓦左右的节能灯, 5瓦LED灯1000小时耗电5度,LED灯寿命可以达到5万小时,LED灯无辐射 节能特性编辑
1.LED光源发光效率高
发光效率比较:白炽灯光效在10-15lm、卤钨灯光效为12-24流明/瓦、荧光灯50-90流明/瓦,钠灯90-140流明/瓦、大部分的耗电变成热量损耗。
LED光效:可发到50-200流明/瓦,而且发光的单色性好,光谱窄,无需过滤,可直接发出有色可见光。
2.LED光源耗电量少
LED单管功率0.03-0.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5-3.5伏。电流15-18毫安反映速度快,可在高频操作,用在同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯的万分之一,荧光管的二分之一,日本估计,如采用光效比荧光灯还要高2倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯、每年可节约相当于60亿升原油,同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有18瓦。
3.LED光源使用寿命长
白炽灯、荧光灯、卤钨灯是采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧,热沉积、光衰减等特点,而采用LED灯体积小,重量轻,环氧树脂封装,可承受高强机械冲击和震动,不易破碎,平均寿命达3-5万小时,LED灯具使用寿命可达3-5年,可以大大降低灯具的维护费用避免经常换灯之苦。
4.安全可靠性强
发热量低、无热辐射性、冷光源、可以安全抵摸,能精确控制光型及发光角度、光色和、无眩光、不含汞,钠元素等可能危害健康的物质。
5.LED光源有利环保
LED为全固体发光体、耐冲击不易破碎、废弃物可回收、没有污染减少大量二氧化硫及氮化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的产生改善人们生活居住环境,可称“绿色照明光源。”
生产白光LED技术目前有三种:一种,利用三基色原理和已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强3:1:6比例混合而成白色,二种,利用超高度InGan蓝色LED,其管总上加少许的钇钻石榴为主体的荧光粉、它能在蓝光激发下产生黄绿光、而此黄绿光又可与透出的蓝光合成白光,三种是不可制紫外光LED,采用紫外光激三基色荧光粉或其他荧光粉,产生多色混合而成的白光。
6.LED光源更节能
当然,节能是我们考虑使用LED的最主要原因,也许LED要比传统光源昂贵,但是用一年时间的节能收回光源的投资,从而获得4-9年中每年几倍的节能净收盖期。
寿命
恒流源驱动是最佳的LED驱动方式,采用恒流源驱动,不用在输出电路串联限流电阻,LED上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化,以及LED参数离散性的影响,从而能坚持电流恒定,充沛发挥LED的各种优秀特性。
采用LED恒流电源来给LED灯具供电,由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过LED的电流,因而,不用担忧在通电的霎时有过高的电流流过LED,也不用担忧负载短路烧坏电源。
灯外壳
LED灯有高效、环保、寿命长的特点。但是常用LED灯的人会发现,LED由于光亮度特别大,很容易使得光能变成热能,使得LED灯很热。这时,如果LED等不能尽快散热,它的寿命就会大大的减少。
很多LED厂家采用铝制外壳给LED灯具。铝外壳容易散热,外观精美,重量轻巧,很多高端电子产品都用铝制外壳。比如说苹果公司的苹果笔记本电脑”Mac Pro”高端电脑系列产品采用全铝制外壳,易于笔记本电脑散热,这样电脑甚至连风扇都不用装。
LED采用铝外壳可以增加灯芯的寿命,使LED灯看起来美观。但是铝制灯杯造价比较贵,制作成本很高,灯杯需要用车床来进行加工。所以,一些高质量、中质量的LED灯会采用铝灯壳。
另外一种常见的LED灯具外壳是塑料外壳。由于塑料壳的造价很低,一些低端的LED灯具会采用塑料外壳。但是塑料壳不容易散热,塑料遇热时也容易融化、升华产生有害气体。所以,欧洲、北美、日本都不采用塑料外壳。由于国内部分地区大批量需求廉价LED灯,塑料外壳在国内销售量很大。
家用灯
很多LED灯均可取代螺旋式热炽灯或省电灯泡,由5-40瓦特,低功率的热炽灯,至60瓦特(只需约需7瓦特电力)。截至2010年,有些灯甚至能取代更高功率的灯泡,例如一颗13瓦特的灯泡就与100瓦特热炽灯的光度相约。(一般的热炽灯光视效能标准,约为14至17流明/瓦特,视乎其大小和电压而定。根据欧盟标准,一颗与60瓦特热炽灯等效的“节能灯泡”,最少要能输出806流明。)
多数的LED灯泡都是设计成不可调暗的,但亦有些能配合调光器操作,而且光照角度较窄。由2010年起,这些灯泡开始由30至50美元的价钱下跌。LED灯泡比省电灯泡更省电,若散热合宜,寿命长达30000小时。热炽灯一般都只有1000小时寿命,省电灯泡亦只有大约8000小时。故LED灯泡能使用大约25至30年,而且光度的随年月衰减很少。能源之星标准订明灯泡使用6000小时后,光度衰减应在10%之内,最差不可超过15%。不像萤光灯,LED灯泡都是无汞的。LED灯泡亦有不同颜色选择。售价虽然较高,但电力和维护费用较低,可亘相抵消。
特殊用途
白光LED灯泡具高效能,在低功耗的市场(如手电筒、太阳能花园灯和行人路灯、自行车灯等)有领导地位。单色LED灯常用来造交通灯和节日灯饰。
2010年,LED灯成为了园艺界和农业的热门话题。美国国家航空航天局率先在太空使用LED灯栽种,其后家用和商业的室内园艺也跟随。这些栽种专用灯经特别设计,其光波刚好是叶绿素吸收的波长,促进生长之余,亦减少植物不吸收的光波,造成浪费。在可见光谱中,光合作用只需红蓝两色,所以这些灯的设计都有这两种颜色。比起同类产品,这些LED灯能提供同样光度、不需镇流器、而且发热比气体放电灯少得多 ,用于室内栽种十分适合。发热少能减少蒸散作用,从而减少灌概次数。亦因如此,使用这些栽种灯时,植物亦不宜过份灌概。
选购指南
1、选购有"三包"承诺的LED灯,选购有CCC认证标志的灯具;
2、要看LED灯产品标识是否齐全,正规产品应标识;
3、看LED灯电源线是否有CCC安全认证标志;
4、看灯具带电体是否外露,光源装入灯座后,手指应不能触及带电的金属灯头;
5、看LED芯片是否方位准确,透镜或屏幕是否有磨损。
损坏原因
1.电流的电压不稳定,供电电压升高特别容易造成LED灯的毁坏,电压突然升高的原因很多,电源的质量问题,或者用户的不当使用等等原因都可能让供电的电源电压突然升高。
2.灯管的供电通路局部短路,造成这种情况的通常是线路中某个部件,或者其它导线的短路使这个地方的电压增高。
3.也可能是LED因为自身的质量原因损坏因而形成短路,它原有的电压降就转嫁到其它LED上。
4.灯具的散热效果不好,我们都知道灯管发光就是一个散热的过程,如果灯具内的温度过高就容易使LED的特性变坏。这样也容易对LED灯造成损坏。
5.还有可能是灯具里面进水了,因为水是导电的,这样就会使灯具的线路短路。
6.装配的时候没有做好防静电的工作,使LED的内部已经被静电所伤害。尽管施加的是正常电压和电流值,也是极易造成LED的损坏。
LED灯闪烁的常见原因与处理办法
通常人眼能够感知到频率达70 Hz的光闪烁,高于这个频率则不会感知。故在LED照明应用中,如果脉冲信号出现频率低于70 Hz的低频分量,人眼就会感受到闪烁。当然,在具体应用中,有多种因素可能导致LED灯闪烁。例如,在离线式低功率LED照明应用中,一种常见的电源拓扑结构是隔离型反激拓扑结构。以符合“能源之星”固态照明标准的8W离线型LED驱动器GreenPoint®参考设计为例,由于反激稳压器的正弦方波功率转换并未给初级偏置提供恒定能量,动态自供电(DSS)电路可能会激活并引发光闪烁。为了避免这个问题,必须使初级偏置能够在每个半周期部分放电,相应地,需要恰当选择构成这偏置电路的电容和电阻的量值。
另外,即使是在使用提供极佳功率因素校正、支持TRIAC调光的LED驱动应用中,也要求电磁干扰(EMI)滤波器。由TRIAC阶跃(step)引起的瞬态电流会激发EMI滤波器中电感和电容的自然谐振。如果这谐振特性导致输入电流降至TRIAC维持电流之下,TRIAC将会关闭。短暂延时后,TRIAC通常又会导通,激发同样的谐振。在输入电源波形的一个半周期内,这系列事件可能会重复多次,从而形成可见的LED闪烁。为了应对这个问题,TRIAC调光的一项关键要求就是EMI滤波器的输入电容极低,且这电容要能够通过TRIAC及绕线阻抗解耦。根据公式,调光模块中电容减小的话,就能够增大谐振电路的电阻,原理上就抑制振荡,恢复想要的电路工作。