LED 日光灯培训教材

LED概述LED是一种由半导体材料制成的组件，是一种新型的 用微弱的电能就能发光的高效固体光源。

LED主要特点是：寿命长、能耗低、显色度高、易维护、体

积小、直流电驱动、驱动电压低、点亮速度快、无频闪、眩光少、耐震性强、发热少、防爆(无高气压元件)等特性， 是近年来全球最具发展前景的高新技术领域之一。

LED常规参数和含义光通量： 发光体每秒种所发出的光亮之总和，单位-流明(LM)。 光强：一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异，可见光在某一特定方 向内所发射的强度称为光强，单位-坎德拉(cd) 照度：照度是光通量与被照面的比值，单位-勒克斯Lux(Lux )。1 Lux的照度为1 LM的光通量均匀分布在面积为一平方米的区域。 光衰：LED光衰是指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。 频闪：电光源光通量随交流电压周期变化而变化称为频闪，研究表明，频闪是引起近 视和偏头痛的主要原因。 发光效率：代表光源将所消耗的电能转换成光的效率，单位-流明每瓦(LM/W) 显色指数： 是光源显色性的定量描述，表示符号为Ra。光源对物体颜色呈现的程度称为显色 性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对物体再显较好，我们所看到的颜色也 较接近自然原色；显色性低的光源对颜色的再现性差，我们看到的颜色偏差也较大。 国际照明委员会CIE 把太阳的显色指数定为Ra=100,各类光源的显色指数各不相同。 显色性是照明设计上非常重要的参数，直接影响被照物品灯光下颜色真实的效果。 平均寿命：指一批LED灯50%的数量损坏时的小时数，单位-小时(H)

可参照此图理解各专业术语

冷白、正白、暖白的区别暖白在3000K色温值左右，正白在6000K左右，冷白 在6500K以上(如下图)

LED灯管结构概述LED灯管由灯管外壳、堵头、灯珠、线路板、电源组 成，每个件都可以折除，其中任何一个部件坏了，都可 以维修或更换，LED灯具的所以材质都可以回收再利用， 是一种较为环保的照明产品。 LED灯管是第四代新型冷光源，主要使命是为了代替 现有的荧光灯，因此，其结构尺寸和现在的荧光灯是一 致的，常用的灯管依据灯管的直径来标称，如T5、T8、 T9、T10等，而T是tube的简写，意指管状灯具，就是普 通的日光灯管，每个T就是1/8 inch (英寸) T8灯管也就 是灯管直径为一英寸的灯管。 常用灯管的长度有0.6m、0.9m、1.2m 、1.5m等。

LED日光灯主要结构驱动电源

灯板

PC+散热铝外壳

堵头

LED灯管常用驱动电源的分类与特点一般的LED只能采用直流电驱动，不能在LED两端施

加交变电流或电压。 同时，为了获得高质量的照明效果，使LED输出稳定、长寿命的光通量， LED的输入电流需恒定。但现有供电系统通常采用120V或220V的交流电。由 于LED不能直接用交流供电,因此,要使LED能正常、稳定的工作,则必须在前 面加一个AC-DC的转换电源,目前广泛应用于LED灯管的转换电源分为：

1.非隔离式恒流电源： 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。

2.隔离式恒流电源：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。

LED灯管常用驱动电源的分类与特点1.非隔离式恒流电源：

LED灯管常用驱动电源的分类与特点2.隔离式恒流电源：

LED日光灯灯板的材质与特点LED日光灯常用的灯板为：1.玻纤板(FR4)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.

2.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.

LED灯管结构设计的发展一、全塑灯管早期的LED灯管采用的都是PC管，主要是因 为早期的LED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PC 管，采用的灯珠是Φ5DIP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 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 限。 所以，目前市场上基本上都采用贴片灯珠作为 光源。

LED灯管结构设计的发展二、PC+散热铝在全PC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

结构重先设计，而以PC+散热铝+铝基板组成的LED铝塑管因其具有散热性 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。(目前PC管已经渐渐

淡出市场，还有一种玻璃灯管因其散热效果和PC管一样，而且

易碎、不易运输已经被市场所淘汰)

LED灯的特点一、高效节能一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电，普通10W 节能灯1百小时耗1度电),低压驱动，超低功耗(单管0.05W).光效高， 比普通照明灯具节能60%-80%.

二、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3万到5万小时(普通的白炽灯使用仅有一千小时，普通节能灯使用 寿命也只有八千小时)相当于不间断照明3年时间。

三、健康光线健康光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射(普通灯光线中 含有紫外线和红外线)

四、保护视力由恒流源驱动，无频闪现象。

LED灯的特点五、安全系数高所需电压、电流较小、发热较小，不会产生安全隐患。

六、绿色环保不含汞和铅等有害元素，不会对环境产生污染。

七、响应时间快LED 一般可在几十毫秒(ns)内响应，因此是一种高速器件，这也是其 他光源望尘莫及的。

八、易于调光、调色、可控性大：LED 作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不 同波长LED 的配置实现色彩的变化与调节。

影响LED灯具品质的几大因素一、散热LED灯管的热量累计不仅影响LED的电气性能，还可能最终导致LED失效。因 此，为了保证LED灯的寿命，散热成为白光LED应用的一个关键技术，减少或者 迅速耗散LED产生的热量成为白光LED在应用设计方面的首要问题。

二、光源材质LED属于点状光源，如果使用较差的LED,那么LED在工作过程中会放出大量 的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大.LED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,严重时甚至失效。

三、驱动电源LED电源的质量直接制约了LED产品的可靠性 ，因此，国际市场上国外客户对 LED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。