LED照明基本常识

LED照明灯具是目前照明行业中最热门的焦点，由于它节能显著、使用寿命长、安全环保，深受各国及业界人士的关注。LED照明灯光线柔和、穿透力强，与传统白炽灯相比，节能80％以上，寿命长几十倍。使用LED照明给国家、社会、用户都能带来较大的效益，缓解了国家能源短缺，国家发改委、信息产业部提倡今后全面使用LED照明，这是世界照明行业的第三次革命。

　　节能是我们考虑使用LED光源的最主要原因，也许LED光源要比传统光源昂贵，但是，用一年时间的节能收益收回光源的投资，从而获得4-9年中每年几倍的节能净收益。同时LED光源还有其他有利因素，LED不会因光源不稳定对眼睛造成损害，使用时安全可靠，寿命长，利于环境保护。

　　什么叫LED：LED即是发光二极管，全称是Lighting Emitting Diode，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光体，具有半导体器件的特性。

　　LED照明就是利用LED作为光源，与我们口中的“节能灯”不同，但他比“节能灯”更节能。

　　LED的主要性能参数

　　光效：光源所发出的总光通量（流明、亮度）与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效，LED的光效一般指一定导通电流下发出光的多少，或者指每1W功率时发出光的多少。

　　发光角度：二极管发光角度也就是其光线散射角度，主要靠二极管生产时加散射剂来控制。　　

　　最大正向导通电流：LED允许连续通过的最大电流。

　　结温：LED的基本结构是一个半导体的P-N结，当电流流过LED元件时，P-N结的温度将上升，严格意义上说，就把P-N结区的温度定义为LED的结温，结温影响LED的寿命　　

　　LED的特点：　　

　　发光效率高：

　　发光效率比较：白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦、荧光灯50-70流明/瓦、钠灯90-120流明/瓦、大部分的耗电变成热量损耗。

　　LED光效：高达 100-200流明/瓦，而且发光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。

　　光的利用率高：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、钠灯由于体积和外形的限制，发光角度太大，本身也阻挡光，对光的利用率是40-70%，而LED体积小，生产时加散射剂来控制发光角度，光的利用率最高可达90%。

　　耗电量少（节能）：LED采用直流驱动，单管驱动电压1.5-3.5伏，响应速度快，减少启动和预热的电损耗，由于发光效率和光的利用率高，用在同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯的十分之一左右，荧光管的二分之一左右　　

　　日本估计，如采用光效比荧光灯还要高2倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯、每年可节约相当于60亿升原油，同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有13瓦　　

　　使用寿命长:白炽灯、卤钨灯是采用灯丝热辐射光源，灯丝发光易烧；荧光灯、金卤灯是采用电子光场辐射发光，热沉积、光衰减等特点，一般寿命在1000-5000小时；而LED是半导体元件，寿命与其他半导体元件一样，平均寿命达10万小时，因此LED灯具使用寿命可达5-10年（24小时亮灯），可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。

　　安全可靠：白炽灯、荧光灯、卤钨灯等灯外壳是玻璃，直接使用高电压，体积大，重量大，不能承受高强度机械冲击和震动，使用时温度高，存在安全隐患。而LED重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，利用低压直流电源，使用时温度低，安全可靠。　　

　　光源稳定：白炽灯、卤钨灯是采用灯丝热辐射光源；荧光灯、金卤灯是采用电子光场辐射发光，都容易受市电的影响，发光不稳定，有的灯具还需要预热，温度过低不能启动，光源不稳定，存在不同程度的频闪，对眼睛有比较大损害，容易造成眼睛近视。

　　LED一般采用开关电源恒流驱动，发光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光，不会损害眼睛，也不会受到市电的影响，并且在温度低的环境也可以用，亮度受温度影响不大。　　

　　有利环保　　

　　白炽灯、荧光灯、卤钨灯等灯损坏产生汞、钠等有害物质，不易回收，LED为全固体发光体、耐冲击不易破碎、没有污染，废弃物可回收。因为LED节能，广泛使用LED照明，可大量减少二氧化硫、氮化物等有害气体，以及二氧化碳等温室气体的排放，利于改善人们生活居住环境，LED是真正意义上的“绿色照明光源”。

　　LED灯具的特点：

　　LED灯具利用LED作光源，具有LED的特点：节能环保、安全可靠。

　　LED灯具的主要性能参数　　

　　灯具光效：灯具所发出的总光通量（流明、亮度）与该灯具所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该灯具的光效，LED灯具的光效一般指每损耗1W功率发出光通量的多少，LED灯具光效受LED光源发光效率、驱动电源转换效率和配光的影响。　　

　　寿命：灯具在正常条件下的使用时间，主要受LED光源和驱动电源影响。

　　影响LED灯具性能的主要因素

　　驱动电源：驱动电源的转换效率低，降低灯具光效；转换效率低会增加电源损耗，转换成热，使得电源温度，影响电源的寿命和其他性能；如果是一体式灯具，还会影响LED光源的寿命和光效。大功率灯具要求电源有较高的功率因素（PF）和较小比例的THD，便于减小电网的损耗和提高电网的质量。驱动电源是隔离电源，做到安全可靠。

　　LED光源：LED光源的发光效率直接影响灯具的效率，效率越高，产生的热就小，越利于提高光效，更经久耐用。LED光源的封装要便于散热和提高光的利用率，利于降低温度，延长LED的寿命。

　　散热外壳：LED的光效和寿命主要是受到温度影响，温度越高，光效越低、寿命越短，灯具外壳要便于导热。灯具外壳温度一般要求低于55℃。

　　配光方式：配光方式影响光的利用率，利用率越高，损失的光产生的热就越小，利于延长LED的寿命，设计时选择好的透光材料，计算好LED光源的位置。

　　LED灯具的节能计算：

　　对于传统的40W灯管，考虑镇流器的耗电时，实际耗电为48W，比传统40W灯管亮度高30%的12W的LED灯具(亮度相当于60W传统灯管)，考虑电源耗电时，实际耗电为14W。假设灯管每天使用10小时，民用电价格为0.48元/度，商业用电价格为1元/度，则两种灯管耗电量为：

　　商业：

　　传统灯管：365天X10小时X1元/KWX0.048KW=175.2元/年

　　LED灯管：365天X10小时X1元/KWX0.014KW=51.1元/年

　　一只12WLED灯每年节约电费124.1元

　　民用：

　　传统灯管：365天X10小时X0.48元/KWX0.048KW=84.1元/年

　　LED灯管：365天X10小时X0.48元/KWX0.014KW=24.5元/年一只灯管每年节约电费59.6元

　　灯管的使用时间越长，节省电费就越多。而且，LED灯管的寿命更是远远超过了传统灯管，如果按每天使用12小时计算，LED灯的寿命将达到10年以上。

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