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LED节能灯
阅读:2652时间:2016-10-11 15:22:11

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  LED节能灯是继紧凑型荧光灯(即普通节能灯)后的新一代照明光源。
  LED即半导体发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源,光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保;是新一代固体冷光源,光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗,绿色环保,适用家庭,商场,银行,医院,宾馆,饭店其他各种公共场所长时间照明。无闪直流电,对眼睛起到很好的保护作用,是台灯,手电的选择。
  发光二极管,LED的心脏是一个半导体的晶片,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。因为LED灯发热量不高,把电能量尽可能地转化成了光能,而普通的灯因发热量大把许多电能转化成了热能,白白浪费。对比而言,LED照明就显得节能。
  LED节能灯作为LED通用照明的一个品类,其名称源于传统照明球泡灯、节能灯。LED节能灯外形与传统节能灯类似,这样的外形能满足消费者传统审美观。LED节能灯的特点:成本低、光效高、发光面积大、无眩光、无重影。

分类

  LED节能灯品种丰富,市面上基本由三类:
  一类:由草帽型小功率LED制成的LED节能灯,电源采用阻容降压电路。草帽型LED延用指示灯LED的封装形式,环氧树脂封装,使得LED芯片无法将热量散出,光衰严重,很多白光LED,在使用一段时间后,色温变高,渐渐成偏蓝色,变得昏暗。也有厂家致力于开发低光衰的草帽型LED,但是由于没有改变封装形式,光衰依然没有大的改观。这类LED节能灯产品,为过渡性产品,价格低,质量较差。
  二类:由3528或5050贴片中小功率LED制成的LED节能灯,电源也普遍采用阻容降压电路,也有部分厂家采用恒流电路,相比草帽型LED,贴片LED散热稍好,有导热基板,在配合铝基板,能将一部分热量导出。但是由于还是忽视的LED的热量,很多中功率贴片LED节能灯,没有散热器,依旧使用塑料外壳,光衰依然严重。采用阻容降压低端电源,因电网电压不稳,电流有波动,亮度也有波动,价格适中,质量稍好。
  三类:由大功率贴片LED制成的LED节能灯,电源普遍采用恒流隔离电路,即有一个恒定的电流,如5W的LED,通常采用5片1瓦的LED芯片,串联,采用恒流300mA的电流源供电,宽电压电源,使电网波动时,电流没有改变,光通量即亮度维持恒定,5片贴片LED焊接在铝基板之上,铝基板再结合于散热器上,使用热量能够及时快速的散去,保证LED芯片温度低于LED允许结温,从而保证LED节能灯的真实有效寿命。这类LED灯价格高,质量好,也是LED节能灯的发展方向。
  一个好的LED节能灯,应该由四部分组成:优质的LED芯片,恒流隔离电源,相对灯具功率的合适的散热器,光扩散效果柔和不见点光源的灯罩。

组成部分

  LED芯片很重要:好的LED芯片,光效高,温升低,显色指数高,结温高,抗静电。
  散热很重要:如果一味强调LED是冷光源,不需要散热,那是完全错误的,在还没有开发出真正低发热的LED芯片之前,LED不加优质散热器,那么它的寿命可能还远不及现行的普通节能灯!因为光衰到初始光通量70%时,就已经标识着LED节能灯寿命终了。
  电源很重要:是否经得了高温高湿,是否过得了高压安规(UL),是否过得了电磁兼容(EMC/EMI),也都是些硬性指标,也决定了LED节能灯的真实寿命,木桶效应中,电源可能就是LED节能灯的短板。
  灯罩很关键:灯罩是LED节能灯的二次配光,现行的,有不加灯罩,有透明灯罩,有磨砂灯罩,有乳白灯罩,有光扩散灯罩几种。
  不加灯罩和透明灯罩,无二次配光,看得见LED,多LED即多光源,直视刺眼,且物体照射发虚。
  磨砂灯罩点亮能看见LED光源,物体也部分发虚。
  乳白灯罩点亮看不见LED光源但透光率偏低。
  优质的LED节能灯,普遍采用光扩散材料,在LED光线到达灯罩时,将光线扩散开去,点亮后看不见LED光源,LED节能灯成为一个大的光源,照射物体不发虚,且光扩散型灯罩普遍透光率在80%以上,效果好。

特性

  1、 高效节能:以相同亮度比较,3W的LED节能灯333小时耗1度电,而普通60W白炽灯17小时耗1度电,普通5W节能灯200小时耗1度电。
  2、超长寿命:半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时)。
  3、健康:光线健康光线中含紫外线和红外线少,产生辐射少(普通灯光线中含有紫外线和红外线)。
  4、绿色环保:不含汞和氙等有害元素,利于回收,普通灯管中含有汞和铅等元素。
  5、保护视力:直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪)。
  6、光效率高:CREE公司实验室光效已达260lm/W,而市面上的单颗大功率LED也已经突破100lm/W,制成的LED节能灯,由于电源效率损耗,灯罩的光通损耗,实际光效在60lm/W,而白炽灯仅为15lm/W左右,质量好的节能灯在60lm/W左右,所以总体来说,LED节能灯光效与节能灯持平或略优。(2011年5月数据)
  7、安全系数高:所需电压、电流较小,安全隐患小,于矿场等危险场所。
  8、市场潜力大:低压、直流供电,电池、太阳能供电,于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。

规格术语

  一、LED尺寸大小:
  0603、0805、1210、5050是指LED灯带上使用的发光元件——LED的尺寸大小(英制/公制),下面是这些规格的详细介绍:
  0603:换算为公制是1005,即表示LED元件的长度是1.0mm,宽度是0.5mm。行业简称1005,英制叫法是0603.
  0805:换算为公制是2125,即表示LED元件的长度是2.0mm,宽度是1.25mm.行业简称2125,英制叫法是0805。
  1210:换算为公制是3528,即表示LED元件的长度是3.5mm,宽度是2.8mm。行业简称3528,英制叫法是1210。
  5050:这是公制叫法,即表示LED元件的长度是5.0mm,宽度是5.0mm。行业简称5050。
  二、LED灯数:
  15灯、30灯、60灯是指LED灯带每米长度上焊接了多少颗LED元件,一般来说1210规格灯带是每米60颗LED,5050规格灯带是每米30颗LED,特殊的有每米60颗LED。不同LED数量的LED灯带价格是不同的,这也是区分LED灯带价格的一个重要因素。
  三、色温:
  是指将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红 - 浅红 - 橙黄 - 白 - 蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的温度称为该光源之色温。
  一般来说色温不作为考核LED灯带的一个指标,只是国外很多客户因为使用环境的关系,会做一个特别的要求。
  光源色温不同,光色也不同:
  色温在 3300K 以下,光色偏红给以温暖的感觉;有稳重的气氛,温暖的感觉.,通称暖色温。色温在 3000—6000K 为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉;故称为 " 中性 " 色温。色温超过 6000K ,光色偏蓝,给人以清冷的感觉,通称冷色温。
  四、亮度:
  cd(坎德拉),发光强度的基本单位,坎德拉是国际单位制的基本单位之一。
  一般LED灯带不同的颜色会有不同的发光强度,常用单位是mcd,即毫坎德拉。数值越高,说明发光强度越大,也就是越亮。这是评定LED灯带亮度的重要指标,亮度要求越高的灯带价格越贵。这是因为高亮度的LED芯片价格偏贵,并且亮度越高,封装难度越大。
  五、发光角度:
  这是指LED灯带上LED元件的发光角度,一般通用的贴片LED,即SMD元件的发光角度都是120度。发光角度越大,起散光效果越好,但相对的,其发光的亮度也就相应减小了。发光角度小,光的强度是上去了,但照射的范围又会缩小。因此,评定LED灯带的另一个重要指标就是发光角度。市面上有一些不良厂家,为了提高发光的亮度以赚取更高的利润,故意把发光角度减小,稍有不慎,就会买到这样的以次充好的元件。
  六、电压:
  这是指LED灯带的输入电压,一般常用的规格是直流12V,也有的是24V。

LED缺点

  1、LED节能灯,需要相对应的散热器,在LED芯片本身发热量没有大的改善情况下,需要在散热器的结构,热管技术的应用上,进一步的发展。
  2、LED节能灯,价格过高,LED单体价格,铝制散热器,高效恒流电源,高透光率柔和灯罩,四者成本集体推高LED成本。
  3、大部分LED节能灯标示的功率均为LED芯片本身的功率总和,而非电源的输入功率。部分不良厂商以劣质整流电路带动,会造成LED灯泡实际耗能远超节能灯甚至接近白炽灯的水平。市场上曾发现部分品牌3W节能灯,使用220V电源输入电流高达90mA(19.8W)。

附加说明

  发展趋势
  LED光源是21世纪光源市场的希望,众多优点预告其未来将逐步取代传统光源,奥科委指出高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后,最伟大的发明之一,当前全球能源危机的时候,能源是一种宝贵的资源,所以节约能源是我们未来面临的问题。
  LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势。
  优劣鉴别
  LED节能灯因其具有节电效果明显、使用寿命长,无频闪效应、无噪声、光线柔和工作电压范围宽等特点而日益受到消费者的欢迎。但是市场上的LED节能灯很多,质量良莠不齐。如何在灯具店琳琅满目的节能灯中选购自己满意的产品呢?通过“五看”可鉴别节能灯的优劣,介绍如下。
  一看包装和商标
  国家强制要求LED灯具生产厂家产品在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,字体清晰,不易脱落,用软湿布擦拭,标志清晰可辨,不易擦掉,有生产厂家的商标及相关认证标志。伪劣产品印刷质量差,字体模糊,易擦除,无生产厂家的商标及相关认证标志。
  二看LED灯管外观
  真正的LED节能灯,是用三基色管,管白,用手遮住看,更白。另外,从灯管上看,可把多只灯放在一起比较,灯管形状和尺寸一致性较好的多为机器弯折成型,多是大规模生产的产品。产品的一致性好,质量较容易得到保证,维修时的互换性较佳。当然,外观上还不能有裂缝、松动和接口间被撬过的痕迹。在安装、拆卸过程中,灯头不应有松动,歪头现象。
  灯的塑料壳必须选那种工程塑料阻燃型的。普通塑料易变形且易燃,是禁止用于节能灯生产的。从表面上可简单判别二者,后者表面较光滑,有光泽,前者表面有类似磨沙玻璃的质感。
  三看工作时的温度
  LED节能灯在正常工作状态下,其温升应很低。否则,LED节能灯寿命很短。同时,节能灯点亮时,有很快的闪动,要么很刺眼波动,都说明该节能灯存在质量问题。
  四看启动性能
  LED节能灯启动有两个特性:一是温度越高启动越容易;二是灯关掉,不会闪。另外,值得一提的是,不少LED节能灯一开很暗,这对灯泡寿命不利,LED节能灯应在其内部设有电源电路和PCB板子。
  五看干扰情况
  在我国,电磁兼容性已是电器必须通过的项目,然而,此项目检测很复杂,用户购灯时一看包装上是否有通过国家电磁兼容性测试的标志,二是带一个中短波收音机,当灯工作时,把收音机置于附近,收音要中短波无电台处发出的噪音越低,被测灯的电磁兼容性就越好。
  误区
  LED灯饰已经是全球重点推广项目之一,因此也已经逐渐为普通消费者所接受,值得注意的是,普通消费者对于LED这种新兴光源在认识上存在一定的误区:
  误区一、几W的LED球泡灯能替代几W的白炽灯。
  因白炽灯通常只讲瓦数而不讲流明数,久而久之便影响到消费者购买灯具的习惯性。LED技术与白炽灯不同,由于LED的光效还在不断发展,所以瓦数并不能代表其流明数。一些厂家在包装上给出类似于“40W白炽灯替换产品”的标示以帮助消费者选购。
  言而简之,就是不能用W来表示LED灯泡的光通量。
  误区二、LED功率越大,亮度越亮。
  一般认为LED的功率越大,其流明度也就是光通量越大,代表着亮度会越亮,其实这是一种错误的认识,不同功率大小的LED灯具输出的流明(lm)越高,则越节能,就比如:7W和8W的LED灯泡相比较,若7W的流明输出要高出8W,那么,7W的灯实际上要比8W的更节能。
  发展隐患
  1、缺乏国家标准
  我国缺乏LED照明产品的国家标准,质量认证标准缺失,直接导致市面上产品的质量参差不齐,市场混乱,产品和市场都缺乏统一的标准来进行衡量和规范,这就影响了消费者的购买信心。
  同时也因为缺乏国家标准,无法进行质量认证,对于借力政策扶持来发展的LED产业而言,就意味着不能进入政府采购的名单,丧失了政府采购的大市场。因此,缺乏必要的产品国家标准,成为制约LED照明产品持续发展的主要问题。
  2、价格过高
  LED的真正市场应当涵盖家居照明、商业照明、工业照明、道路与户外照明等多个领域,但是LED主要销售市场还是公共领域,而在家居照明这样需求量庞大的领域里却应用得最少。
  我国的LED节能灯价格还过高,根据市场状况,3W的LED节能灯售价在80元左右,这个价格相当于普通节能灯五六倍、更高出白炽灯10多倍。而这样的价格是不能被普通家庭接受。价格就成为制约我国LED节能灯在家居照明领域发展的另一关键问题。
  根据LED行业的 “摩尔定律”,每18~24个月LED的光输出亮度便会翻一番,而价格会下降一半。据此预测分析,在国家补贴的支持下,按照LED的发展形势来讲,到2012年,家用照明领域的LED节能灯价格将大幅下降,价格的下降会拉动整个LED节能灯在家用照明领域的需求,预计到2010年,随着产业的不断发展,LED节能灯个人和家庭用户将达到高峰。
  3、产品缺乏核心技术,家用产品系列单一
  LED节能灯在我国家庭领域的应用还处于起步阶段,而在国外家用领域的应用已经比较成熟,很多国外的家庭都开始应用LED节能灯,主要是因为国外的电价很高,国外消费者愿意接受LED节能灯。LED在国内除了价格相对其他节能灯产品过高以外,产品缺乏核心技术,产品线单一,市场还没有专用于家居照明的LED整体解决方案,缺乏更多家用系列的产品也影响其在国内市场的发展。
  9月份上市的Ledino家居照明系列,是市场上个应用于家居照明的高功率LED整体解决方案,其中一款Ledino桌灯更在2013年1月被美国时代杂志评为创新的LED照明产品,成为引领时尚创新潮流的代表作。相信随着更多LED节能灯产品系列在国内上市,LED节能灯在家居产品的应用将越来越多。
  4、消费者认知度差
  作为世界照明电器大生产国、第二大出口国的中国,2003年成立了国家LED照明工程协调领导小组,正式启动国家LED照明工程。但现实却很不乐观,我国经济发达地区的城市约70%用户启用节能灯,农村和不发达地区80%仍用白炽灯,很多消费者根本没听说过LED节能灯,这说明我国LED节能灯还存在巨大的潜在市场。但是由于消费者对LED节能灯认知度低,厂商缺乏对LED节能灯在家用领域的宣传和推广,也成为影响LED节能灯在家用领域的应用的重要问题。
  LED灯是当前最节能的照明产品,由于可以将电能直接转化光能,节电可达80%,寿命在十年以上。LED节能灯的优势和国家的政策扶持,使得我国LED节能灯蕴含着巨大的潜在市场。我国的LED节能灯产业需要尽快建立国家标准来规范市场;同时大力进行科研攻关,提升产品的核心竞争力,丰富LED节能灯在家用领域应用的产品系列;加大推广力度,让更多的消费者了解LED节能灯的优势,转变他们对节能产品观念的认识;不断提高生产工艺,降低产品价格,让更多普通家庭可以用上LED节能灯。只要解决好这些问题,相信我国的LED节能灯产业将迎来新的发展机遇。

总结

  所以,从技术上来,LED灯与普通节能灯,各具优势,在一定时期间,应该不会取代节能灯;但LED灯的成本会随着LED技术的不断提高而降低,LED灯将可以给越来越多的用户所接受,并在一定程度上取替白炽灯和节能灯,但普通节能灯也将长期存在(因为他的照明角度优势和价格的优势存在)。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灯泡了。
  LED照明节能环保长寿,只要成本下降到一定程度,它的经济可用性将超过荧光节能灯照明,相信老百姓会越来越认可。

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