led節能燈的特性
1、高效節能:以相同亮度比較,3W的LED節能燈333小時耗1度電,而普通60W白熾燈17小時耗1度電,普通5W節能燈200小時耗1度電。
2、超長壽命:半導體芯片發光,無燈絲,無玻璃泡,不怕震動,不易破碎,使用壽命可達五萬小時(普通白熾燈使用壽命僅有一千小時,普通節能燈使用壽命也只有八千小時)。
3、健康:光線健康光線中含紫外線和紅外線少,產生輻射少(普通燈光線中含有紫外線和紅外線)。
4、綠色環保:不含汞和氙等有害元素,利于回收,普通燈管中含有汞和鉛等元素。
5、保護視力:直流驅動,無頻閃(普通燈都是交流驅動,就必然產生頻閃)。
6、光效率高:某公司在實驗室最高光效已達260lm/W,而市面上的單顆大功率LED也已經突破100lm/W,制成的LED節能燈,由于電源效率損耗,燈罩的光通損耗,實際光效在60lm/W,而白熾燈僅為15lm/W左右,質量好的節能燈在60lm/W左右,所以總體來說,LED節能燈光效與節能燈持平或略優。(2011年5月數據)
7、安全系數高:所需電壓、電流較小,安全隱患小,于礦場等危險場所。
8、市場潛力大:低壓、直流供電,電池、太陽能供電,于邊遠山區及野外照明等缺電、少電場所。
led節能燈的選購
燈珠:
1、LED亮度(MCD)不同,價格不同。用于LED燈具的LED應符合雷射等級Ⅰ類標準。
2、抗靜電能力。抗靜電能力強的LED,壽命長,因而價格高。通常抗靜電大于700V的LED才能用于LED燈飾
3、波長一致的LED,顏色一致,如要求顏色一致,則價格高。沒有LED分光分色儀的生產商很難生產色彩純正的產品。
4、漏電流LED是單向導電的發光體,如果有反向電流,則稱為漏電,漏電流大的LED,壽命短,價格低。
5、發光角度用途不同的LED其發光角度不一樣。特殊的發光角度,價格較高。如全漫射角,價格較高。
6、壽命不同。品質的關鍵是壽命,壽命由光衰決定。光衰小、壽命長;壽命長,價格高。
7、晶片LED的發光體為晶片,不同的晶片,價格差異很大。日本、美國的晶片較貴,一般***及國產的晶片價格低于日、美。
8、晶片大小晶片的大小以邊長表示,大晶片LED的品質比小晶片的要好。價格同晶片大小成正比。
9、膠體普通的LED的膠體一般為環氧樹脂,加有抗紫外線及防火劑的LED價格較貴,高品質的戶外LED燈飾應抗紫外線及防火。每一種產品都會有不同的設計,不同的設計適用于不同的用途,LED燈飾的可靠性設計方面包含:電氣安全、防火安全、適用環境安全、機械安全、健康安全、安全使用時間等因素。從電氣安全角度看,應符合相關的國際、國家標準。
驅動電源
1.高可靠性:特別像LED路燈的驅動電源,裝在高空,維修不方便,維修的花費也大。
2.高效率 LED是節能產品,驅動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內的結構,尤為重要。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降,所以LED的散熱非常重要。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內發熱量就小,也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。
3.高功率因素:功率因素是電網對負載的要求。一般70瓦以下的用電器,沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大,但晚上大家點燈,同類負載太集中,會對電網產生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動電源,據說不久的將來,也許會對功率因素方面有一定的指標要求。
4.驅動方式:通行的有兩種:其一是一個恒壓源供多個恒流源,每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式,組合靈活,一路LED故障,不影響其他LED的工作,但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電,LED串聯或并聯運行。它的優點是成本低一點,但靈活性差,還要解決某個LED故障,不影響其他LED運行的問題。這兩種形式,在一段時間內并存。多路恒流輸出供電方式,在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向。
5.浪涌保護:LED抗浪涌的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外,如LED路燈。由于電網負載的啟甩和雷擊的感應,從電網系統會侵入各種浪涌,有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入,保護LED不被損壞的能力。
6.保護功能:電源除了常規的保護功能外,最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋,防止LED溫度過高。
7.防護方面:燈具外安裝型,電源結構要防水、防潮,外殼要耐曬。
8.led電源是影響led燈具的重要因素,驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。這個對led的燈的影響很大,如果電源出現了問題,造成的后果是毀滅性的。如果誰以后能在電源方面有突破,那將是led領域的一大功臣。
9.要符合安規和電磁兼容的要求。
白熾燈組成結構
白熾燈,主要由玻殼、燈絲、導線、感柱、燈頭等組成。
玻殼做成圓球形,制作材料是耐熱玻璃,它把燈絲和空氣隔離,既能透光,又起保護作用。白熾燈工作的時候,玻殼的溫度最高可達100℃左右。
燈絲:是用比頭發絲還細得多的鎢絲,做成螺旋形。看起來燈絲很短,其實把這種極細的螺旋形的鎢絲拉成一條直線,這條直線竟有1米多長。
白熾燈里的鎢絲害怕空氣。如果玻殼里充滿空氣,那么通電以后,鎢絲溫度升高到2000℃以上,空氣就會對它毫不留情地發動襲擊,使它很快被燒斷,同時生成一種黃白色的三氧化鎢,附著在玻殼內壁和燈內部件上。
導線:兩條導線表面上很簡單,實際上由內導線、杜美絲和外導線三部分組成。內導線用來導電和固定燈絲,用銅絲或鍍鎳鐵絲制做;中間一段很短的紅色金屬絲叫杜美絲,要求它同玻璃密切結合而不漏氣;外導線是銅絲,任務就是連接燈頭用以通電。
感柱:一個喇叭形的玻璃零件就是感柱,它連著玻殼,起著固定金屬部件的作用。其中的排氣管用來把玻殼里的空氣抽走,然后將下端燒焊密封,燈就不漏氣了。
燈頭是連接燈座和接通電源的金屬件,用焊泥把它同玻殼粘結在一起。
白熾燈特性
能量特性
能量特性可以用發光效率來描述。白熾燈所消耗的能量 其中只有一小部分轉換為可見輻射光, 很大一部分轉換為紅外線或被損失掉。白熾燈的發光效率在13%左右。
電壓特性
白熾燈的燈絲溫度、電流、功率、光通量、光效和壽命均隨所加電壓的變化成指數函數變化,并用特征指數描述其變化規律。
壽命
通常指新白熾燈開始使用到斷絲為止的時間,或指燈保持在規定的光通量數值上的燃點時間。白熾燈的電源電壓變化對燈壽命的影響,通常功率為30 W以上的燈,燃點750 h時,光通量維持率可在85%以上,在數百毫秒至數秒的開燈與關燈周期內的瞬時電流,可使燈的壽命縮短2%~8%。
工作特性
白熾燈在點燃過程中,燈絲的變形、充填氣體的純度、燈內殘余氣體的成分、玻殼尺寸等都與燈的光通量變化有關。
點燃與熄滅特性
因白熾燈的燈絲為熱輻射體,燈絲達到一定溫度需要有一個時間。開燈時,從對燈施加電壓到發出額定光通量為止,需數百毫秒時間;在關燈時,情況相反。燈絲電流值愈大,熄滅所需時間愈長。在開燈的瞬間,流過燈絲的電流理論上可達到額定電流的13~16倍,實際上由于回路阻抗的制約,瞬間電流為額定電流的7~10倍。
LED節能燈比白熾燈更省電的原因分析
普通的白熾燈光效大約在每瓦10流明左右,壽命大約在1000小時左右,它的工作原理是:當燈接入電路中,電流流過燈絲,電流的熱效應,使白熾燈發出連續的可見光和紅外線,此現象在燈絲溫度升到700K即可覺察,由于工作時的燈絲溫度很高,大部分的能量以紅外輻射的形式浪費掉了,由于燈絲溫度很高,蒸發也很快,所以壽命也大縮短了,大約在1000小時左右;就節能降耗角度來說,傳統的白熾燈由于大量的紅外能量損失以及高溫發熱、壽命短,先進的節能環保燈的推出是一場必然的節電革命。
相比之下,節能環保燈主要是通過鎮流器給燈管燈絲加熱,大約在1160K溫度時,燈絲就開始發射電子(因為在燈絲上涂了一些電子粉),電子碰撞氬原子產生非彈性碰撞,氬原子碰撞后獲得了能量又撞擊汞原子,汞原子在吸收能量后躍遷產生電離,發出253.7nm 的紫外線,紫外線激發熒光粉發光,由于熒光燈工作時燈絲的溫度在1160K左右,比白熾燈工作的溫度2200K-2700K低很多,所以它的壽命也大提高,而且節能降耗程度搞,壽命可達5000小時以上,由于它不存在白熾燈那樣的電流熱效應,熒光粉的能量轉換效率也很高,達到每瓦50流明以上。
LED(Light-Emitting-Diode中文意思為發光二極管)是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體,它改變了白熾燈鎢絲發光與節能燈三基色粉發光的原理,而采用電場發光。由于led的是利用固體半導體芯片作為發光材料,而我們在日常生活中所用到的燈泡是利用金屬作出發光材料,因此所發出的能量有所不同,據有關統計,一個紅色LED發光達到某個亮度時所需消耗的能量是15瓦,而傳統的燈泡要達到同等量度則要消耗高達150瓦的能量;另外據科學家們測定,LED通電發光時,有10%的電能可以轉化成光能,而白熾燈泡的轉化效率只有7-8%,由此可見,要達到同等的照明效果,LED燈比白熾燈節能是顯而易見的了。
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