LED灯具知识手册

LED灯具知识手册

一、LED灯具的优点：

    1、环保灯具，保护地球

传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。但LED日光灯则不会使用水银，且LED产品也不含铅，不含汞和疝等有害物资，没有二次污染，便于回收；对环境起到保护作用。LED日光灯公认为二十一世纪的绿色照明。

2、高效转换，减少发热

传统灯具会产生大量的热能（白炽灯99%的电能转为热量），对衣物等长期热烤，会产生褪色等现象。而LED使用冷发光技术，90%电能转化为光能，发热量比普通照明灯具低很多。比传统灯具省电50%（传统节能灯）~95%（白炽灯）；

3、清静舒适，没有噪音

LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。适合于图书馆，办公室之类的场

合。

4、光线柔和，保护眼睛

传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒种会产生100~120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换

为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。

5、无紫外线，没有蚊虫

LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加

干净卫生整洁。

6、电压可调80V~245V

传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而LED则宽电压范围点亮。

7、超长寿命

半导体芯片发光，无灯丝、发热量小、无玻璃罩、不怕震动、不易损坏，使用寿命至少5~8万小时（白炽灯寿命只有1000小时，质量好的荧光灯也只有8000小时），在办公环境至少可以使用10年以上；

8、坚固牢靠，长久使用

LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上LED也不会轻易损

坏，可以放心地使用。抗振动性，便于运输。

9、与普通的荧光灯相比LED日光灯无需镇流器，无需启辉器，无频闪。

10、免维护，频繁开关不会导致任何损坏，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。更适合于难于更换的场合。

11、安全系数高：由于是低压供电，发热量小，电流小，大大减小电路的压力，减小火灾隐患。

12、健康：不含紫外线和红外线，不产生辐射（普通灯中紫外线和红外线），保护眼睛。

13、改善电网质量：质量好的LED灯具功率因数可达到0.9以上，大大提高有功功率。

14、可维修：不像传统灯具属于一次性的，坏了就报废，LED灯具可维护，而且维护成本低廉。

二、日光灯的组成

1、LED日光灯由多颗超亮度小功率LED、透光性高的PC外罩、散热铝件及电源组成。

2、LED日光灯采用的光源有草帽头和贴片灯珠两种型号，其中常用的贴片灯珠有3528、5050、1W大

功率等。

3、LED日光灯透光罩有两种：

1）透明的PC外壳，透光性能高，可看到里面的灯珠；

2）扩光的磨砂外壳，光线透出较柔和。

以灯管为例，我们所选的高档的扩光材料使光线折射分散均匀，透光率高、不眩光、不刺眼，光线柔和均匀，视觉上已无限接近传统的日光灯。

4、LED日光灯内置电源，工作电压为宽电压，从85V到265V均可使用。LED电源分为内置电源和外

置电源，电源的本身有很多讲究，它的恒流精度、功率因数、纹波与噪声等都是选择电源的重要参数。

5、LED日光灯可做成红、黄、蓝、绿、白、暖白颜色。

三、使用范围：

按使用量分：

1、大型工厂，生产车间、工作台、办公室、会议室等室内照明；

2、商场超市室内照明；

3、地下停车场，24小时使用，省电很可观；

4、医院室内照明；

5、学校教室照明；

6、家庭，现阶段LED日光灯性价比已经被家庭接受，尤其是国外已经大量进入家庭使用。

四、规格尺寸：

LED日光灯灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度有60cm、90cm、120cm、150cm四种。

以下是某种品牌LED日光灯管规格：

Φ26MM*600MM（60cm日光灯）             Φ26MM*900MM（90cm日光灯）

Φ26MM*1200MM（120cm日光灯）           Φ26MM*1500MM（150cm日光灯）

18W传统日光灯实际耗电约为22W，36W传统日光灯实际耗电约为40W；

9W的LED日光灯亮度要比18W日光灯亮度要亮，18W的LED日光灯亮度要比传统40W日光灯还要亮。

“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。一英寸等于25.4毫米。那么每一个“T”就是25.4÷8=3.175mm，T10灯管的直径就是（10/8）×25.4=31.8mm；T8灯管的直径就是（8/8）×25.4=25.4mm【T8的刚好是直径一英寸的灯管】。常用的日光灯长度与功率：（20W长620mm；30W长926mm；40W长1230mm）。

T5灯管的直径就是（5/8）×25.4=16mm（注：统一宽度23.5mm、高度39mm）。

常用的日光灯长度与功率：（8W长310mm；14W长570mm；21W长870.5mm；28W长1170.5mm；35W1475mm）

五、照度：

照度是指被照物体单位受照面积上所接受的光通量，或者说受光照射的物体在单位时间内每单位面积上所接受的光度。单位为LUX（勒克斯）。

照度与测试点与光源的距离有关。

以下是GB50034-2004建筑照明设计标准的部分要求，不过也要根据不同的商品和特殊陈列要求而有所变化。

表5.1.1居住建筑照明标准值

表5.2.2办公建筑照明标准值

表5.2.3商业建筑照明标准值

六、光通量

光通量：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量，其中可产生视觉者（人能感觉出来的辐射通量）即称为光通量。光通量的单位为流明（简写lm）。

1、流明（lm）定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量一个光源发光情况可以用光通量表示，光通量越大，给人的感觉是越亮。

七、显色性和显色指数

显色性是指照明光源对物体色表的影响，该影响是由于观察者有意识或无意识地将它与参比光源下的色表相比较而产生的。

显色指数是指在具有合理允差的色适应状态下，被测光源照明物体的心理物理色与参与光源照明同一色样的心理物理色符合程度的度量。符号为R。显色指数具体分为特殊显色指数和一般显色指数，我们通常所说的显色指数是指一般显色指数，它是八个一组色试样的CIE1974特殊显色指数的平均值，符号为Ra。

能正常表现物质本来的颜色需使用显色指数（Ra）高的光源（忠实显色），一般太阳光的显色指数为100，显色性最好。

一般商场里的特殊商品要用到效果显色，要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中等色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。

光源   显色指数Ra

八、色温

色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。

不同光源环境的色温：

不同光源的不同光色组成最佳环境，如表：

色温＞5000K：光色为清凉型（带蓝的白色），冷的气氛效果；

色温在3300~5000K：光色为中间（白），爽快的气氛效果；

色温＜3300K：光色为温暖（带红的白色），稳重的气氛效果。

九、光效率

光效率是指灯具的光通量输出与消耗电功率的比值，单位是lm/W。一般电功率指整个灯具的功率，而不是光源本身消耗的电功率。

比如，灯具功率12W，光通量是1020lm，光效为1020/12=85lm/w。

LED与传统灯光源的光效比较：

十、应用产品寿命（特别是日光灯管的寿命）的影响因素有多种，包括电源部分、散热部分、灯罩部分、LED灯珠的质量、使用环境等。

LED灯具与传统灯具替代功率对照表（仅供参考）

十一、LED灯具与传统灯具替代功率对照表（仅供参考）

十二、一般LED灯具的性能参数（具体数值仅供参考）

光效：75LM/W

显色指数：75%   5000K

功率：额定功率±1W

功率因素：min=0.9

色温：6000K±200K

输入电压：175V~240V

十三、控制产品质量的主要手段

1）按欧盟CE认证标准进行设计，主要产品通过欧盟真正授权的认证机构的认证；

2）选用高档可靠的器件和材料；

3）国家级实验室的检测设备严格把关；

4）选用能满足电视机生产条件的生产线进行生产；

5）严格执行防静电、防尘等保护措施；

6）出厂前经过72小时老化，及时筛选出问题产品；

7）100%出厂前进行100次通5秒的通电冲击测试；

8）100%出厂前进行震动测试；

十四、LED整灯祥解（以管灯为例）

LED整灯主要由4部分组成：灯珠、灯板、外管、电源。

1、灯珠

1）有草帽灯珠、贴片灯珠、单颗1W的灯珠，以及大功率集成灯珠等很多封装种类。常用的贴片灯珠的封装有3528、3014、5050等。比如3528，表示灯珠的外形尺寸是长3.5mm，宽是2.8mm。

LED灯珠的发光主要是由两个小芯片来发光的，它的能量一部分转换为光能，一部分转换为热能，LED寿命与晶片处的温度有很大关系，其预计寿命公式：log（寿命）=1600/（晶片结合点温度+273），对应关系如下：考虑其他因素影响，LED的额定电流与额定环境寿命应在50000H左右。LED单灯部分额定电流与额定环境寿命应超过3年（26280H）。

2）灯珠的芯片厂商：

国外LED芯片厂商：CREE（科瑞），惠普（HP），日亚化学（Nichia），丰田合成，大洋日酸，东芝、昭和电工（SDK），Lumileds，旭明（Smileds），Genelite，欧司朗（Osram）等。

台湾LED芯片厂商：晶元光电（Epistar）简称：ES、（联诠、元坤、连勇、国联），广镓光电（Huga），新世纪（Genesis Photonics）,华上（Arima Optoelectronics）简称：AOC，泰谷光电（Tekcore）,奇力，燦圆（Fromosa Epitaxy），亿光（Everlight Electronics）、佰鸿（Bright LED Electronics）等。

大陆LED芯片厂商：三安光电简称（S）、上海蓝光（Epilight）简称（E）、士兰明芯（SL）、大连路美简称（LM）、迪源光电、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大、山东华光、上海蓝宝登。

3）芯片封装

这些芯片要由灯珠封装厂封装后，我们才能在灯具上使用，各个公司的封装工艺对灯珠的特性有很大的影响。

芯片大小：10mil*23mil；10mil*18mil；12mil*12mil；20mil*20mil等（2.54mm=100mil）。芯片面积越大，能承受的电流值越高，发光的流明值越高。

基于以上灯珠的各种因素，目前市场上灯珠的质量良莠不齐，比如某规格的灯珠，正规厂家单颗都在0.3元以上，一些小厂家的灯珠则可以到0.08元，即使灯珠初期的亮度一样，但是寿命却是50000小时和5000小时的区别，价格的差距就是质量的差距。

2、铝基板

铝基板是一种独特的金属基覆铜板（结构见下图），它具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能。铝基覆铜板是一种金属线路板材料、由铜箔、导热绝缘层及金属基板组成。

它的结构分三层：

Cireuitl.Layer线路层：相当于普通PCB的覆铜板，线路铜箔厚度1oz至10oz。

DielcctricLayer绝缘层：绝缘层是一层低热阻导热绝缘材料。厚度为：0.003至0.006英寸是铝基覆铜板的核心技术所在，已获得UL认证。

BaseLayer基层：是金属基板，一般是铝或可所选择铜。铝基覆铜板和传统的环氧玻璃布层压板等

铝基板的材质也是有很多的种类，比如绝缘层有国产的和进口的，耐压耐热寿命和吸湿率是不一样的，铝材的合金，如果是同和银，导热率是非常高的，如果是用废铝压成的，导热率就差很多，正规大厂家生产的，每平方米都800元以上的，很多南方小厂家都是用废铝压的，200元每平米，还有的厂家根本不用铝基板，直接采用普通的PCB板（印刷电路板），而PCB板是绝缘隔热的，LED灯珠的热量根本不能及时传导出来，严重影响灯珠的使用寿命。

3、外管

就灯管来说，从尺寸上分为φ30T10管、φ26T8、φ16T5管等；从材质上分为全塑管和铝塑管；铝塑管有2种外形可以选择，即普通铝塑管和扇齿形大散热面积的外管。还分内部有散热挡板的和没有散热挡板的。

从发光面积上分，有1/2发光面和2/3发光面等。发光面灯罩有透明罩和扩光罩之分，我们所选的扩光罩是透光率高、光线折射分散均匀、不眩光、不刺眼的扩光板。灯具的照明效果光线柔和均匀，视觉上已无限接近传统的日光灯管。

4、电源

LED驱动电源是LED灯具的关键所在，它就好比一个人的心脏，要制造高质量的、用于照明的LED灯具必需放弃恒压方式驱动LED。由于LED的电压、电流变化的特殊性，因而对驱动LED的电源提出了严厉请求。有些厂家，为降低产品的成本，采用恒压驱动LED（有些厂所销售的低层次大功率LED灯具，就是用恒压电源串联一个或几个大功率电阻来工作的），同样带来了批量销售时每个LED发光亮度差别大、LED不能工作于最佳状态、寿命短、发热凶猛等一系列问题。市面上也分高、中、低档，从几元、十几元的到几十元的都有。他们的使用寿命和发热量是不一样的。

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，充分发挥LED的各种优秀特性。

LED电源分为内置电源和外置电源，它的恒流精度、功率因数、纹波与噪声等都是选择电源的重要参数。

由于目前国家还没有关于LED灯具的具体的标准，一些厂家为了追求利益最大化，采用不合格的原材料，偷工减料，以次品电源做出的LED灯具产品寿命大大缩短。

由于LED在工作过程中会放出大量的热量，使管芯结温急速上升，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，依据实验测试表明：LED本身温度每上升5摄氏度，光通量就降落3%，因而LED灯具一定要留意LED光源自身的散热工作，在可能的状态下尽量加大LED光源本身的散热面积，尽量降低LED本身的工作温度，假如条件允许，最好能将电源局部与光源局部隔开，一味地追求小体积而无视灯具及电源的工作温度是不可取的，从外表上看，外形小巧了，但寿命却短了、光衰加大了，属典型的“因小失大”。一支LED灯具的整体质量是要综合考量的，它的价格的弹性是非常大的。所以要慎重选择。

用眼睛判断LED管灯质量和价格高到低可以从以下几方面来判断：

1）外壳的质量，散热结构是否合理。

2）灯珠的封装大小，灯珠的数量、光效等。

3）线路板的材质，铝基板还是PCB板，线路板的厚度1.0mm还是1.2mm。

4）电源的器件、电路板的质量、电路结构等。

十五、LED灯具术语

LED：术语：光通量、光强、照度、色温、显色指数、光效、半强角等。

光通量：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量，其中可产生视觉者（人能感觉出来的辐射通量）即称为光通量。光通量的单位为流明（简写lm），1流明（lumen或lm）定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量。

光强：点光源在某一方向上的发光强度，即是发光体在单位时间内所射出的光量，也简称为光度，常用单位为烛光（cd，坎德拉），一个国际烛光的定义为以鲸鱼油脂制成的蜡烛每小时燃烧120格冷（grain）所发出的光度，一格冷等于0.0648克。

照度：被照物体单位受照面积上所接受的光通量，或者说受光照射的物体在单位时间内每单位面积上所接受的光度。单位：勒克斯（LUX）。

色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。

色坐标：颜色在CIE1931色度坐标图上的坐标。

显色指数：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然原色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。

半强角：光源最高光强的一半是我们通常认为的有效光，因此我们将有效光所分布的范围称之为半强角，通常也称之为视角。

光利用率：光源所发出的光通量有部分因为视角及灯具设计的原因，会被灯具所吸收或反射时造成光的损耗，因此实际灯具的有效的光通量会比光源本身发出的光通量低，而灯具实际有效的光通量与光源本身发出的光通量的比值我们称之为光利用率。

电功率效率：电源输出与输入的比值，由于电源驱动本身存在着一定的消耗，因此电源输出与输入不是相等的。

光效率：光通量输出与消耗电功率的比值，一般因为电功率效率的存在，光效率计算的电功率会指整个灯具的功率而不是光源本身消耗的电功率。

平均寿命：单位 小时，说明指一批灯泡至百分之五十的数量损坏的小时数。

经济寿命：单位 小时，说明在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下，其综合光束输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。