LED照明燈具基礎培訓

LED照明燈具基礎培訓LED照明燈具基礎一、電子及LED的發(fā)展史二、LED的基本特性三、LED常規(guī)照明產(chǎn)品的認識四、LED燈具結構及主要參數(shù)五、LED燈具與傳統(tǒng)燈具的對比分析六、目前市面上產(chǎn)品與我司產(chǎn)品對比七、LED照明產(chǎn)業(yè)政策和機遇八、LED照明產(chǎn)品的發(fā)展趨勢及前景展望

一﹑電子及LED的發(fā)展史

1.電子行業(yè)的發(fā)展史

二十世紀初,隨著電子二極管的發(fā)明,人類進入了電子時代.電子管收音機…電子管體積龐大,功耗大,制作工藝復雜…諸多問題困擾電子的發(fā)展.二十世紀五十年代,晶體管發(fā)明了,電子產(chǎn)品的體積縮小了,出現(xiàn)了晶體管收音機,大哥大,這樣出現(xiàn)了便攜式的電子產(chǎn)品,電子行業(yè)發(fā)展突飛猛進.六十年代,出現(xiàn)了集成芯片(IC),電子產(chǎn)品功能更加強大,體積更加小巧.八九十年代,隨著集成芯片集成度的進一步增加,出現(xiàn)了筆記本電腦…有人講過,”電子的發(fā)展史以二極管的發(fā)明為開始,以二極管的問題解決而結束’,結束后就進入下個時代,可能是微電子時代.

2.LED的發(fā)展史

人們在發(fā)明電子二極管的時候就發(fā)現(xiàn)了碳化硅會發(fā)微弱的黃光,但很微弱的黃光不適合實際應用而擱置.二十世紀五十年代,晶體管半導體發(fā)現(xiàn),又有人用半導體砷化鎵發(fā)明了第一個現(xiàn)代意義的LED…隨之,進行了系列的技術工藝改進,光效色溫等參數(shù)更加完善豐富,就演變成現(xiàn)在的LED.所以說,LED的發(fā)展史和電子行業(yè)的發(fā)展史是一個過程.

LED并不是新興事物.今天LED產(chǎn)品能大規(guī)模應用是LED產(chǎn)品功能完善,性能穩(wěn)定后產(chǎn)物,是行業(yè)發(fā)展的必然結果.二﹑LED的基本特性1.LED定義

LED(LightEmittingDiode)俗稱“發(fā)光二級體”或“發(fā)光二極管”，是利用半導體PN節(jié)（或類似的PN節(jié)）把電能轉化成光能的一個半導體器件.它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場發(fā)光。在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。

2.LED燈珠的分類(封裝不同分)A、直插式發(fā)光二極管(草帽燈,546燈,346燈…)B、食人魚式發(fā)光二極管C、貼片式發(fā)光二極管(3030,3535,3014,3528,2835,5050,5630,5730…)D、大功率發(fā)光二極管E、集成光源直插式發(fā)光二極管食人魚式發(fā)光二極管貼片式發(fā)光二極管大功率發(fā)光二極管大功率發(fā)光二極管集成光源3.LED光源的特點

電壓：LED使用低壓電源，單顆電壓在1.9-4V之間，比使用高壓電更安全。效能：光效高，目前實驗室最高光效已達到161lm/w（cree）,是目前光效最高的照明產(chǎn)品。同等亮度下,能耗最低.非常節(jié)能.抗震性：LED是固態(tài)光源，由于它的特殊性，具有其他光源產(chǎn)品不能比擬的抗震性。穩(wěn)定性：10萬小時，光衰為初始的50%.響應時間：LED燈的響應時間為納秒級，是目前所有光源中響應時間最快的產(chǎn)品。環(huán)保：無金屬汞等對身體有害物質(zhì)。顏色：LED的帶寬相當窄，所發(fā)光顏色純，無雜色光，覆蓋整過可見光的全部波段，且可由R\G\B組合成任何想要可見光。4.LED產(chǎn)品色彩豐富

由于LED帶寬比較窄，顏色純度高，因此LED的色彩比其他光源的色彩豐富得多。

據(jù)有關專家計算，LED的色彩比其他光源豐富30%,因此，它能夠更準確的反應物體的真實性，當然也更受消費者的青睞！5.光學術語光通量光通量,(單位:流明Lm）,指人眼所能感覺到的輻射功率，它等于單位時間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積。由于人眼對不同波長光的相對視見率不同，所以不同波長光的輻射功率相等時，其光通量并不相等。概念比較抽象,我們可以這樣理解:一個發(fā)光體,發(fā)出光的總和叫做光通量.不同色溫的光,人眼感覺亮度差不多,并不代表光通量差不多.因為人眼對不同波長的光的相對視見率不同.

光強發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量,單位坎德拉mcd。國際單位是candela（坎德拉）簡寫cd.光強反映的是單位立體角的光通量.一個發(fā)光體,光強很大,很刺眼,但并不一定代表此發(fā)光體發(fā)出的光通量大,比如,一個3W的LED手電筒,對著眼睛看,很刺眼,肯定沒18W日光燈發(fā)出的光通量大.照度照度(Luminosity)指物體被照亮的程度，采用單位面積所接受的光通量來表示，表示單位為勒克斯(Lux,lx)，即lm/m2。1勒克斯等于1流明(lumen,lm)的光通量均勻分布于1m2面積上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量為標準。此項指標一些學校,醫(yī)院等工程項目會有明確要求.色溫將一標準黑體（例如鐵）加熱，溫度升高至某一程度時顏色開始由紅->淺紅->橙黃->白->藍白->藍，逐漸改變，利用這種光色變化的特征，某光源的光色與黑體在某一溫度下呈現(xiàn)的光色相同時，我們將黑體當時的絕對溫暖稱為該光源的色溫度，單位K(開爾文).

實際上就是:光波在不同的能量下，人類眼睛所感受到的顏色的變化.常用色溫,3300K,4500K,6000K波長光的色彩強弱變化是可以通過數(shù)據(jù)來描述的，這種數(shù)據(jù)叫波長。單位為nm.可見光的波長范圍為380-780nm。紅：630-780nm橙：600-630nm黃：570-600nm綠：500-570nm青：470-500nm藍：420-470nm紫：380-420nm光效電光源:光源有很多種,若將電能轉化為光能,我們稱之為電光源.燈具光效是指:電光源將電能轉化為光的能力，它以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示，單位每瓦流明(Lm/w).顯色性光源對于物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，通常也叫做顯色指數(shù)（Ra）。光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色的逼真程度，顯色性高的光源對顏色的再現(xiàn)較好，我們所看到的顏色也就較接近自然原色，顯色性低的光源對顏色的再現(xiàn)較差，我們所看到的顏色偏差也較大。太陽光（正午）顯色指數(shù)為100;

Ra值為100的光源表示，物品在其燈光下顯示出來的顏色與在標準光源下一致。附注：相關參數(shù)可見光譜分析儀測試產(chǎn)品的報告；三﹑LED常規(guī)照明產(chǎn)品的認識1.LED日光燈LED日光管是LED科技在照明領域的又一應用。相較于普通日光燈管，環(huán)保LED日光管有節(jié)能、使用壽命長、返修率低等優(yōu)勢，而且LED日光管也能對眼睛起到很好的保護作用。LED日光管還被列入國家新科技發(fā)展計劃，是一款重要的綠色產(chǎn)品。除此之外，LED日光管還被認為是最適合替代現(xiàn)有普通日光管的產(chǎn)品，主要適用于辦公大樓、工廠、商業(yè)地帶、學校和家居照明。

產(chǎn)品特點：

*節(jié)能（60%）

*使用壽命（大于30，000小時）

*擠壓鋁合金散熱*高導熱率鋁基板常見的型號有T5一體化,T8管,T8一體化,長度有0.6米,1.2米.2.LED球泡燈LED球泡燈是外觀采用人們已經(jīng)習慣的燈泡外形-球形，內(nèi)部光源選擇的是LED燈珠。

LED球泡燈照明最大的市場是民用市場，而市民用的最多的也是球形燈炮，所以LED球泡燈是替代傳統(tǒng)白熾燈泡及節(jié)能燈的新型的綠色光源.因為人們習慣了球形燈泡，為了更好的兼容替代白熾燈泡外形往往仍沿用球形設計，燈頭也采用E27螺旋紋的，為了防止眩光問題，外殼通常會使用磨砂玻璃或亞克力PC來制作。直接由市電驅動，可以從AC100~250V輸入。

常見的球泡燈功率型號有3W,5W,7W,9W,12W,15W等

3.LED天花射燈

LED天花燈是一種嵌入到天花板內(nèi)光線下射式的照明燈具。不會因為燈具的設置而破壞吊頂藝術的完美統(tǒng)一。其最大特點就是能保持建筑裝飾的整體統(tǒng)一與完美，不會因燈具的設置而破壞吊頂藝術的完美統(tǒng)一。鋁制散熱外殼。

適用于汽車展示,珠寶首飾,高檔服飾,專業(yè)櫥窗,柜臺,家居等重點照明場所,是替代傳統(tǒng)金鹵燈的理想光源.

常用的功率型號有3W、5W、7W、9W、12W等…

4.LED筒燈

LED筒燈是應用新型LED照明光源在傳統(tǒng)筒燈基礎上改良開發(fā)的產(chǎn)品.最大的特點就是能保持建筑裝飾的整體統(tǒng)一和完美；不會因燈具的設置而破壞吊頂藝術的完美統(tǒng)一。鋁制散熱外殼。與天花射燈的區(qū)別是,筒燈發(fā)光角度大,是照射全局的.天花射燈是照射局部,突出某種產(chǎn)品的.適用于大型辦公室，會議室，超市，專賣店，機場及一些家庭場所。

常見的型號有2寸、2.5寸、3寸、4寸、5寸、6寸、8寸、10寸

5.LED平板燈(面板燈)LED面板燈是一款高檔的室內(nèi)照明燈具，其外邊框由鋁合金經(jīng)陽極氧化而成，光源為LED，整個燈具設計美觀簡潔、大氣豪華，既有良好的照明效果，又能給人帶來美的感受。LED面板燈設計獨特，光經(jīng)過高透光率的導光板后形成一種均勻的平面發(fā)光效果，照度均勻性好、光線柔和、舒適而不失明亮，可有效緩解眼疲勞。LED面板燈還能防輻射，不會刺激孕婦、老人、兒童的皮膚。

常見的型號有100*100、200*200、300*300、600*300、600*600、600*1200等

6.LED吸頂燈LED吸頂燈是一種采用LED作為光源，安裝在房間內(nèi)部，燈的外觀設計為上部較平，安裝緊靠屋頂，像吸附在屋頂上，故稱為LED吸頂燈.

LED吸頂燈也是在傳統(tǒng)吸頂燈的基礎上演變而來的,傳統(tǒng)吸頂燈多采用熒光燈,鹵鎢燈作為發(fā)光光源,發(fā)光效率較低,使用壽命短。LED吸頂燈主要應用于家庭臥室,辦公走廊,酒店及文娛場所等地方.

常見的LED吸頂燈主要有12W,15W,18W,24W幾種功率.功率不同,對應的尺寸也不同,此外,還有方型的,星型的,異型的等…我公司的吸頂燈外觀上主要分為兩個檔次,低端和高端的.低端的采用鐵底盤加PC燈殼.高端的為鋁底盤加鋁邊PC燈殼結構.

四﹑LED燈具結構及主要參數(shù)成品燈具電子部分（驅動器）芯片部分（光源）結構部分（外殼）1.LED燈具結構示意圖2.LED燈具的主要參數(shù)

輸入電壓:ac200-240V;ac180-250V;ac100-250V;功率：該燈具正常工作時的輸入耗電功率.單位W.光通量:該燈具發(fā)出的光的能量總和,單位LM.光效:光通量與功率之比.單位LM/W.此外,不同的燈具還有一些不同的要求,比如,天花燈的開孔尺寸,發(fā)光角度(無特殊要求為30度),照度,顯色指數(shù)(客戶無要求,不要詢問)等…五﹑LED燈具與傳統(tǒng)燈具的對比分析光源種類光效（lm/w）顯色指數(shù)（Ra）色溫（K）平均壽命（H）白熾燈15-2010028002000鹵鎢燈2510030002000-5000普通熒光燈40-5070全系列3000-5000節(jié)能燈40-6085全系列6000高壓汞燈50453300-43006000金屬鹵燈物燈75-9565-923000/4500/56006000-20000高壓鈉燈100-12023/60/851950/2200/250010000LED100~13050~95全系列30000-500001.LED燈與各種光源參數(shù)對比90%使用光源LED熒光燈(節(jié)能燈)普通燈泡高壓鈉燈光源光效120流明/瓦50流明/瓦20流明/瓦100流明/瓦電源效率90%85%100%燈具（取光）效率90%60%60%60%整燈實際利用光效率120*0.9*0.9=97.2流明/瓦50*0.85*0.6=25.5流明/瓦20*1*0.6=12流明/瓦100*0.9*0.6=54流明/瓦壽命50000小時5000小時2000小時10000小時2.LED燈與傳統(tǒng)燈實際利用光效率對比燈具總效率對照：(光源發(fā)展的歷史：白熾燈→直管型熒光燈→高效電子節(jié)能燈→LED燈)各種光源燈具的實際效率LED97.2流明/瓦熒光燈25.5流明/瓦普通燈泡12流明/瓦高壓鈉燈54流明/瓦可見，LED燈具實際利用光效是一般熒光燈的3.8倍，是普通白熾燈泡的8倍，是高壓鈉燈的1.8倍。各種光源燈具的實際利用光效3.LED燈具與傳統(tǒng)燈具替換標準類別同等光效下，替換標準白熾燈泡15W25W40W60W100W節(jié)能管（CFL）3W8W11W15W36WLED燈

1W3W5W7W16W

對于公共場所超市,醫(yī)院及地下停車場來說:使用燈具數(shù)量多,時間長,節(jié)省費用也就更加明顯…4.LED燈具和傳統(tǒng)燈具使用成本對比(一年)對比項目白熾燈普通熒光燈,節(jié)能燈LED球泡燈備注1可替換產(chǎn)品60W20W9W相同亮度下可替代的常規(guī)產(chǎn)品2壽命1000H(0.5年)3000H(1.5年)50000H(20年)3月耗電量60*5*30/1000=9度20*5*30/1000=3度9*5*30/1000=1.35度4年耗電量9*12=108度3*12=36度1.35*12=16.2度5年消耗電費108*1=108元36*1=36元16.2*1=16.2元1元/度電6市場采購價格2元12元15元6年使用成本2*2+108=112元12/1.5+36=44元15/20+16.2=17元年使用成本=1年用燈具的采購價格+1年用燈具耗費的電費7綜上使用白熾燈一年的使用成本為112元使用節(jié)能燈一年的使用成本為44元使用LED燈一年的使用成本為17元以上分析說明,同等亮度下,用LED燈具,使用成本僅為白熾燈的15%,節(jié)能燈(熒光燈)的40%.LED燈具的優(yōu)點:1.高效節(jié)能

以上數(shù)據(jù)可以看出,節(jié)能效果非常明顯.2.綠色環(huán)保用LED制作的光源不存在諸如水銀、鉛等環(huán)境污染物,不會污染環(huán)境.而且LED燈具都可回收再利用,因此人們將LED光源稱為“綠色”光源是受之無愧的.3.保護視力

LED燈具都是采用直流電源驅動,無頻閃,傳統(tǒng)燈都是交流驅動必然產(chǎn)生頻閃,若長時間使用對眼睛十分不利.4.超長壽命5.響應時間快

6.易于調(diào)光、調(diào)色、可控性大

5.總結LED燈具的缺點:1.目前成本比較高

受芯片等因素制約,目前LED燈具成本較高.2.光線亮度比較高,眼睛不可直視每個LED燈泡的光線過亮，會強烈刺激眼睛，不可直視，哪怕短時間，而普通節(jié)能燈相對要柔和些.3.發(fā)光角度有限

LED燈具照射角度有限制，一般只能照射120°，而普通節(jié)能燈幾乎可照射360°六.目前市面產(chǎn)品與我司產(chǎn)品對比1.目前我公司的照明產(chǎn)品介紹A:球泡燈8個品相(阻容方案3W,5W,7W,9W,隔離電源方案3W,5W,7W,9W)B:日光燈6個品相(T80.6米9W日光燈管,T81.2米18W日光燈管T8一體化0.6米9W日光燈,T8一體化1.2米18W日光燈T5一體化0.6米9W日光燈,T5一體化1.2米18W日光燈)2.照明燈具材料成本的構成(以T8日光燈管為例)材料主要組成為:a,LED燈珠(目前市面上主要為2835,0.2W),燈珠的數(shù)量和質(zhì)量是價格差異的主要原因.b.燈珠板（目前市面上有鋁基板和波釬板兩種材質(zhì),鋁基板有散熱功能但價格較高)c.驅動電源(根據(jù)客戶要求不同,驅動電源的方案不同,目前市面上主要有隔離方案,非隔離方案,非隔離簡易版,恒流IC/二極管方案,阻容方案)d.外殼套件(外殼套件包括鋁材,PC罩,堵頭等…其中,鋁材的厚度對外殼價格影響教大.e.電子線材(目前主要用到硅膠線和電子線兩種,硅膠線耐溫達到150度,且較軟,焊接頭處不易折損,但價格0.25元/M,電子線只有0.15元/M).f.包裝材料(彩盒和外箱)

3.我公司照明產(chǎn)品生產(chǎn)流程圖4.目前市面產(chǎn)品與我公司產(chǎn)品對比A:球泡燈以3W阻容方案球泡燈為例:奔威照明產(chǎn)品我公司產(chǎn)品差異燈珠10個28350.2W燈珠16個28350.2W燈珠燈珠數(shù)量燈珠板波釬板鋁基板散熱驅動4個二極管,2個泄放電阻獨立阻容驅動電源增加限流保護1個CBB電容,1個電解增加限流保護外殼套件塑料塑料無電子線材電子線硅膠線可靠性B:日光燈以T8一體化1.2米18W日光燈為例:上海贏輝產(chǎn)品我公司產(chǎn)品差異燈珠140個30140.1W燈珠96個28350.2W燈珠燈珠不足18W功率燈珠板波釬板鋁基板散熱,成本差1元驅動電源非隔離簡易版非隔離簡易版(大廠家)穩(wěn)定性外殼套件0.3MM鋁材厚度0.45MM鋁材厚度散熱,成本差1元電子線材電子線(易折地方)硅膠線+電子線穩(wěn)定性,成本差0.2元包裝材料彩盒和外箱彩盒和外箱無

七﹑LED產(chǎn)業(yè)政策和機遇

2011年8月，發(fā)改委公布《中國淘汰白熾燈路線圖（征求意見稿）》，從2016年10月1日起，禁止銷售和進口15瓦及以上普通照明用白熾燈。11月4日國家發(fā)展改革委、商務部、海關總署、國家工商總局、國家質(zhì)檢總局聯(lián)合印發(fā)了《關于逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈的公告》?！豆妗窙Q定從2012年10月1日起，按照功率大小分階段逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈。《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)要突破能源高效與梯次利用、污染物防治等關鍵核心技術，發(fā)展高效節(jié)能、先進環(huán)保和資源循環(huán)利用的新裝備和新產(chǎn)品，LED作為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的組成部分將持續(xù)受益。

財政部、發(fā)改委以及科技部發(fā)布了對LED室內(nèi)照明產(chǎn)品進行推廣的財政補貼方案；在中央政策的引領下，在一系列的政策利好推動下，LED行業(yè)景氣度將持續(xù)上行。國家淘汰白熾燈文件2011年第28號文件為了提高能效，保護環(huán)境，積極應對全球氣候變化，依據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》，決定從2012年10月1日起逐步禁止進口（含從海關特殊監(jiān)管區(qū)域和保稅監(jiān)管場所進口）和銷售普通照明白熾燈。現(xiàn)就有關事項公告如下：一、淘汰產(chǎn)品淘汰產(chǎn)品為普通照明白熾燈：（一）設計用于家庭和類似場合普通照明；（二）電源電壓：200-250伏（含200伏、250伏）。二、淘汰步驟第一階段：2011年11月1日至2012年9月30日為過渡期，有關進口商、銷售商應當按照本公告要求，做好淘汰前準備工作。第二階段：2012年10月1日起，禁止進口和銷售100瓦及以上普通照明白熾燈。第三階段：2014年10月1日起，禁止進口和銷售60瓦及以上普通照明白熾燈。第四階段：2015年10月1日至2016年9月30日為中期評估期，對前期政策進行評估，調(diào)整后續(xù)政策。第五階段：2016年10月1日起，禁止進口和銷售15瓦及以上普通照明白熾燈，或視中期評估結果進行調(diào)整。三、豁免產(chǎn)品豁免產(chǎn)品為反射型白熾燈和特殊用途白熾燈。其中，特殊用途白熾燈是指專門用于科研醫(yī)療、火車船舶航空器、機動車輛、家用電器等的白熾燈。四、各級發(fā)展改革、經(jīng)貿(mào)（經(jīng)信）、商務、海關、工商、質(zhì)檢等行政管理部門要按照《中華人民共和國節(jié)約能源法》等有關規(guī)定，加強對普通照明白熾燈進口和銷售的監(jiān)督管理，嚴肅查處違法違規(guī)行為。各進口商、銷售商應當在規(guī)定時間內(nèi)停止進口、銷售普通照明白熾燈。附件：中國逐步淘汰白熾燈路線圖

國家發(fā)展改革委商務部海關總署工商總局質(zhì)檢總局二〇一一年十一月一日八﹑LED照明燈具的發(fā)展趨勢和前景展望1.LED照明燈具的發(fā)展趨勢：

A.LED燈珠發(fā)光效率繼續(xù)提高

LED理論上每瓦的發(fā)光效率高達370LM/W,在目前芯片結構不做任何改變的情況下良好的工藝讓LED每瓦到達150LM沒有任何問題，當達到這種亮度的時候，所有的照明領域基本上都可以替代了。預計在未來1～3年內(nèi)LED光源將達到每瓦300流明的光效率。目前美國實驗室的LED已達到了每瓦161流明的光效率，總光通量為175LM。B.驅動電源小型好,模塊化,最終實現(xiàn)無電源化.C.燈具智能化.隨著紅外感應控制,微波感應控制,無線網(wǎng)路控制等技術的應用,燈具將更加人性化,智能化,實現(xiàn)物聯(lián)操作.D.成本進一步降低.E.政府推廣補貼力度進一步加大,最終替代白熾燈,節(jié)能燈.

2.LED照明行業(yè)前景展望

在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的情況下，國家出臺白熾燈淘汰計劃,這是國家為節(jié)能減排做出的強制性規(guī)定.同時也為LED照明行業(yè)增添了信心..我國照明用電量約占我國總用電量的1/5。因此，照明節(jié)電構成各國節(jié)能減排的重要組成部分。半導體LED是新型照明光源，具有顯著的節(jié)能與環(huán)保特點。同樣亮度下，LED燈的耗電量僅為普