LED_日光灯培训教材

1、 发光方式发光方式 代表产品代表产品 热辐射发光 白炽灯、卤素灯 荧光灯、高压汞灯、光源： 气体放电发光 氙灯、高压钠灯、 金属卤化灯 电致发光光源 LED 化学光源 荧光棒 LED LED照明是继钨丝灯、荧光灯、气体放电灯之后出现的人类第四代照明产品，与前三照明是继钨丝灯、荧光灯、气体放电灯之后出现的人类第四代照明产品，与前三代光源相比代光源相比LEDLED具有高能效、寿命长、发光纯净、通用性好、具有高能效、寿命长、发光纯净、通用性好、节能环保节能环保等显著优点：等显著优点：1 1、高能效、高能效 1W1W的的LEDLED灯具一般能达到灯具一般能达到90-100lm90-100lm，是一般光

2、源光效的，是一般光源光效的5-65-6倍，耗能是钨丝倍，耗能是钨丝灯的灯的1/101/10、荧光灯的、荧光灯的1/41/4。CreeCree白光白光LEDLED实验室光效突破实验室光效突破231lm/W231lm/W，打破行业最高光效记，打破行业最高光效记录。录。2 2、寿命长、寿命长 普能节能灯的寿命一般在普能节能灯的寿命一般在8000H8000H、LEDLED灯具的寿命至少灯具的寿命至少30000H30000H以上。以上。3 3、发光纯净、通用性好、发光纯净、通用性好 LEDLED发出的光不含有紫外线、可获得不同颜色。发出的光不含有紫外线、可获得不同颜色。 4 4、节能环保、节能环保 LE

3、DLED灯具相比前三灯具相比前三 代光源不含有对环境有害的卤代光源不含有对环境有害的卤 素元素、汞和一些有毒气体，素元素、汞和一些有毒气体，易回收。易回收。 光源代表产品图：光源代表产品图： 单位时间内光源向空间发出的、使人产生光感觉的能量，用表示，单位-流明（lm）。光源辐射光通量的能力，符号为I，单位-坎德拉（cd）是指单位被照面积上的光通量，符号为E，单位-勒克斯（lx）。E= /A A为面积，单位m2。距离平方反比法则：连续光强光源在光接收表面的照度与光源到接收表面的距离的平方成反比。因此，理想的照度测量必须能精确控制距离的大小，如果一个光源在某一距离的照度值已知，任何距离的照度都可以

4、经以下公式计算所得。E=I/d2。不同色温的区别：不同色温的区别：色品坐标色度测量的核心是色品坐标，由它可以用公式推导出一系列色度量。对单色光LED，主要测定其峰值波长和半宽度。对于白光LED，主要测定其相对功率承随波长的分布，从而得到如图所示的色品坐标。横坐标：表示的是可见光的波长（人眼可见光的波长范围为380nm-780nm）纵坐标：表示各种波长的峰值。注：波长=光速/频率 波长单位：m光速：3.0108米/秒频率单位：HzCIE 1931 色度图CIE xyY色度图是从XYZ直接导出的一个颜色空间，它使用亮度Y参数和颜色坐标x, y来描述颜色。xyY中的Y值与XYZ中的Y刺激值一致，表示

5、颜色的亮度或者光亮度，颜色坐标x, y用来在二维图上指定颜色，这种色度图叫做CIE 1931色度图(CIE 1931 Chromaticity Diagram)。例如一个点在色度图上的坐标是x=0.4832，y=0.3045，那么它的颜色与红苹果的颜色相匹配。 CIE 1931色度图是用标称值表示的CIE色度图，x表示红色分量，y表示绿色分量。E点代表白光，它的坐标为(0.33，0.33)；环绕在颜色空间边沿的颜色是光谱色，边界代表光谱色的最大饱和度，边界上的数字表示光谱色的波长，其轮廓包含所有的感知色调。所有单色光都位于舌形曲线上，这条曲线就是单色轨迹，曲线旁标注的数字是单色(或称光谱色)光

6、的波长值；自然界中各种实际颜色都位于这条闭合曲线内；RGB系统中选用的物理三基色在色度图的舌形曲线上。 极坐标配光曲线：直坐标配光曲线：光强曲线图：配光曲线的定义：配光曲线的定义： 它是指光源（或灯具）在空间各个方向的光强分布。 配光曲线的表示方法：配光曲线的表示方法： 配光曲线一般有三种表示方法：一是极坐标法，二是直角坐标法，三是等光强曲线。其中最常用的是极坐标法。极坐标配光曲线：极坐标配光曲线： 在通过光源中心的测光平面上，测出灯具在不同角度的光强值。从某一方向起，以角度为函数，将各角度的光强用矢量标注出来，连接矢量顶端的连接就是照明灯具极坐标配光曲线。如果灯具是有旋转对称轴，则只需用通过

7、轴线的一个测光面上的光强分布曲线就能说明其光强在空间的分布，如果灯具在空间的光分布是不对称的，则需要若干测光平面的光强分布曲线才能说明其光强的空间分布状况。 LED日光管是第四代新型固态光源，主要是为了替代已经普及的T5、T8、T10日光灯，因此，其结构尺寸和现在的日光灯是一致的，常用的灯管型号依据现有日光灯管的型号来标称，（日光灯规格：T8、T5、T4区别说明:常用的日光灯规格有T8、T5、T灯管，企业用的三支灯管一组的通常是T5的灯管，很早以前常用的日光灯规格有T10、T12。“T”，代表“Tube”，表示管状的，T后面的数字表示灯管直径。T8就是有8个“T”，一个“T”就是1/8英寸。一

8、英寸等于25.4毫米。那么每一个“T”就是25.48=3.175mm T12灯管的直径就是(12/8)25.438mm。）因为常用日光灯灯管各型号的长度如图示所以常用LED日光管的长度有0.6m、0.9m、1.2m 、1.5m等。常用日光灯各型号长度：传统日光灯管LED日光管LED管结构分为：驱动器、灯板、PC+散热铝外壳、堵头四部份。1、驱动器：为LED正常工作提供恒定的电流，通常有隔离和非隔离之分。2、灯板：是焊接了LED的铝制板是整个灯具的发光体，根据所搭配的驱动器分为隔离和非隔离两种（其区别就是LED灯珠的串并数不一样。）3、PC+散热铝外壳：PC罩的功能是保护LED灯珠和扩光分为透明

9、罩和扩光罩。散热铝外壳是整个结构的载体，为驱动器提供保护，提供堵头、PC罩连接口，主要功能就是为LED灯珠散热。4、堵头：为整个灯具提供AC电源输入端。 LED驱动器是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。 其分类方式：按驱动方式分为恒流和恒压，按安装位置分为内置和外置，按电气隔离分为隔离和非隔离，按功率因数分为高功率因数与低功率因数（PF0.85就是高功率因数驱动器）。下面对

10、隔离与非隔离电源详细说明一下： 非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险，因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端，从而引起触电的危险。通常LED和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层可以耐2000V高压，但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象，因此，在安全上存在巨大隐患。隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。由于隔离式开关电源在电气安全上占有绝对的优势，因此，在LED照明领域得到广泛的应用，但是由于隔离式开关电源比非隔离电源多加了一个变压器，而且

11、变压器的体积也比较大，因此，LED灯管内置隔离电源受到成本和空间的制约。 原理图：实物图：原理图：实物图：LED日光管灯板常用的板材有玻纤板（FR-4）、铝基板、陶瓷基板。 玻纤板是采用玻璃纤维布制成的 , 玻纤布基板的机械性能、尺寸稳定性、冲击性、耐湿性都比较高。其电气性能优良，工作温度较高，本身性能受环境影响小。相对于铝基板来说,其成本要比铝基板低,但在散热方面却远不如铝基板. 铝基板是一种独特的金属基覆铜板，它具有良好的导热性、其电气绝缘性能和机械加工性能比不上玻纤板.3.3.陶瓷基板陶瓷基板由于陶瓷基板散热特色，加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点，随着生产技术、设备的

12、改良，产品价格加速合理化，进而扩大LED产业的应用领域。陶瓷基板的开发成功，更将成为室内照明和户外亮化产品提供服务，使LED产业未来的市场领域更宽广。 LED 符号LED 串联I=I1=I2U=U1+U2LED 并联I=I1+I2U=U1=U2应用举例： 例如一灯板用180颗3014做成20串9并其各灯板参数如下计算： 灯板总功率： P总=0.1W*180=18W 单颗LED电流： I1=0.1W/3.2V30mA 灯板总电流： I = 30mA*9=270mA 灯板总电压： V=3.2V*20=64V早期的早期的LEDLED灯管采用的都是灯管采用的都是PCPC管，主要是因管，主要是因为早期的

13、为早期的LEDLED灯管驱动电源采用的是非隔离电灯管驱动电源采用的是非隔离电源，为了防止驱动电源通过外壳漏电而用源，为了防止驱动电源通过外壳漏电而用PCPC管，采用的灯珠是管，采用的灯珠是5DIP5DIP草帽灯珠，很快便草帽灯珠，很快便发现了这种灯管的光衰很严重，主要是散热问发现了这种灯管的光衰很严重，主要是散热问题，热量全部堵在管内无法散出去，再加上草题，热量全部堵在管内无法散出去，再加上草帽灯珠的寿命本来就短，灯管的使用就有了局帽灯珠的寿命本来就短，灯管的使用就有了局限。限。所以，目前市场上基本上都采用贴片灯珠作为所以，目前市场上基本上都采用贴片灯珠作为光源光源。 在全在全PCPC灯管的散

14、热问题被发现后，灯管的散热问题被发现后，研发工程师们针对这一现象对灯管的研发工程师们针对这一现象对灯管的结构重先设计，而以结构重先设计，而以PC+PC+散热铝散热铝+ +铝基铝基板组成的板组成的LEDLED铝塑管因其具有散热性铝塑管因其具有散热性能好、光线分布均匀、不易变形等特能好、光线分布均匀、不易变形等特点而成为目前市场上主流产品。（目点而成为目前市场上主流产品。（目前前PCPC管已经渐渐淡出市场，管已经渐渐淡出市场，还有一种还有一种玻璃灯管因其散热效果和玻璃灯管因其散热效果和PCPC管一样，而且管一样，而且易碎、不易运输已经被市场所淘汰）易碎、不易运输已经被市场所淘汰）日光管发展的初级阶

15、段产物，非常具有代表意义，缺点是热量堆积、易弯曲变形。相对前面的设计，轴向弯曲的径向弯曲要好一些，但散热效果更差。相比前两个系列，该系列的设计在散热和抗弯曲方面要好一些，但存在的问题还是散热一旦使用环境是封闭的，产品温升就会较高。 烁点LED与市场同类产品相比具有以下一些优点：1、所有烁点的日光管采用的驱动器都是通过CE认证的，100-240V的宽电压电压输入适合全球市网电压、高功率因数和90%以上的效率让产品更节能、自带电路异常保护。2、LED灯珠我们选购的是高光效（单颗LED可达9lm左右）、高显指（显色指数高达85以上）、长寿命的流明斯灯珠。3、 PC罩采用的是高扩光性材料、独特的卡扣式

16、结构让PCB板与铝型材的贴合更为紧密，独特的扩光结构更有效的将光加以利用，使产品的出光更为均匀，亮度更高，无光斑。4、铝型材采用的高导热6063铝，型材的最薄处大于0.8mm厚重的质感、良好的抗扭曲变形能力。 LEDLED灯管的热量累计不仅影响灯管的热量累计不仅影响LEDLED的电气性能，还可能最终导致的电气性能，还可能最终导致LEDLED失效。因此，失效。因此，为了保证为了保证LEDLED灯的寿命，散热成为白光灯的寿命，散热成为白光LEDLED应用的一个关键技术，减少或者迅速耗应用的一个关键技术，减少或者迅速耗散散LEDLED产生的热量成为白光产生的热量成为白光LEDLED在应用设计方面的首

17、要问题在应用设计方面的首要问题。 LEDLED属于点状光源，如果使用较差的属于点状光源，如果使用较差的LEDLED，那么，那么LEDLED在工作过程中会放出大量的在工作过程中会放出大量的热量热量, ,使管芯结温迅速上升使管芯结温迅速上升,LED,LED功率越高功率越高, ,发热效应越大发热效应越大.LED.LED芯片温度的升高将导芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减, ,严重时甚至失效严重时甚至失效。 LEDLED电源的质量直接制约了电源的质量直接制约了LEDLED产品的可靠性产品的可靠性 ，因此，国际市场上国外客户对，因此，国际市场上

18、国外客户对LEDLED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。 LEDLED在其电流极限参数范围内流过在其电流极限参数范围内流过LEDLED的电流越大，它的发光亮度就越高的电流越大，它的发光亮度就越高. .即即LEDLED的亮度与它的工作电流成正比的亮度与它的工作电流成正比. .但如果流过但如果流过LEDLED的电流超出极限参数范围的电流超出极限参数范围,LED,LED就会出现饱和就会

19、出现饱和, ,不仅使发光效率大幅降低不仅使发光效率大幅降低, ,而且使用寿命也会缩短而且使用寿命也会缩短 LED是一个方向性的点光源，如何创造性地应用LED的这个特点，营造一个舒适的光环境是LED灯光学设计技术的核心。LED光源本身一般会有透镜或者透射材料，用于提高光线出射效率，同时满足出光约120度的配光分布，一般称为一次光学设计。但是为了满足室内照明的各种需求，需要将光根据需要重新分配，采用何种方式将LED发出的光进行二次分配，以达到舒适的光环境，也是影响LED品质的重要因素。 即即LEDLED灯具正常工作所需要的电压值，根据不同的国家有着不同的输灯具正常工作所需要的电压值，根据不同的国家有着不同的输入电压值，我们通常指的民用全电压就是入电压值，我们通常指的民用全电压就是AC85264VAC85264V。 输入功率是指各类用电器件的输入电压和输入电流的乘积，即电源或输入功率是指各类用电器件的输入电压和输入电流的乘积，即电源或 电网给各类用电器件提供电能的功率。电网给各类用电器件提供电能的功率。 单位单位瓦特（瓦特（W W） PiPi（输入功率）（输入功率） =Vin=Vin（输入电压）（输入电压）* *IiIi（输入电流）（输入电流） 又称为功率因子，英文缩写