LED灯具基础知识
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LED灯具的结构基础知识一、LED灯珠LED灯珠是LED灯具最重要的组成部分,也是发出光线的源头。
它由氮化镓和其它化合物构成,具有半导体的性质,电流通过时,电子受到激发跃迁,产生出光。
不同的化合物和掺杂元素会产生不同的颜色。
LED灯珠的质量和工艺是影响灯具品质的重要因素。
二、散热器由于LED的工作原理和高发光效率,会产生大量的热量。
如果不能及时散热,会加速LED的老化,缩短寿命。
散热器的材质通常是铝合金或铜,具有良好的导热性能,通过传导和对流的方式将热量散发出去。
三、PCB电路板PCB电路板是LED灯具的灯珠支撑和导电的基础,通常由玻璃纤维增强的环氧树脂制成。
在PCB上有阻线、导线、焊锡垫、引脚等元件,通过这些元件把电源引进LED灯珠。
四、电源电源是LED灯具的核心部分之一,它将交流电转化为直流电,并为LED提供稳定的工作电流。
常见的电源有集成电源和外置电源两种,集成电源通常直接集成在灯具内部,而外置电源则需要连接到灯具外部。
五、透镜透镜主要用于控制和调节LED灯光的发散角度和光照强度。
常见的透镜材质有玻璃、塑料和聚碳酸酯等,透镜的形状和结构不同,可以实现不同的光束控制效果。
六、灯具外壳灯具外壳通常是由铝合金、塑料等材质制成,它起到保护灯具内部元件的作用。
外壳的设计和结构可以影响灯具的散热性能、防水性能以及外观效果。
七、驱动电路驱动电路是将电源的交流电转化为恰当的直流电供给LED灯珠的电路。
它具有调节电压、电流、功率因数等功能,以保证LED灯具的正常工作。
总结:LED灯具的结构基础知识包括LED灯珠、散热器、PCB电路板、电源、透镜、灯具外壳和驱动电路等组成部分。
了解这些结构基础知识有助于我们更好地理解LED灯具的工作原理和使用方法,选择适合的LED灯具产品。
同时,这些结构部件的设计和制造质量也决定了灯具的品质和寿命。
LED灯具结构基础知识目录1. LED灯具概述 (2)1.1 LED灯具的发展历程 (2)1.2 LED灯具的分类 (3)1.3 LED灯具的优势与应用 (4)2. LED灯具的结构基础 (5)2.1 LED发光芯片 (6)2.1.1 LED芯片的原理 (8)2.1.2 LED芯片的封装技术 (9)2.2 LED发光器件 (10)2.2.1 LED发光二极管的结构 (12)2.2.2 LED发光二极管的分类 (13)2.3 电源驱动部分 (14)2.3.1 电源驱动电路 (15)2.3.2 驱动电源的选择与配置 (17)2.4 散热与防护设计 (18)2.4.1 散热设计 (19)2.4.2 防护等级标准 (21)3. LED灯具的设计与制作 (21)3.1 灯具设计流程 (23)3.2 灯具材料选择 (24)3.3 灯具外壳设计 (25)3.4 灯具组装与测试 (27)3.5 灯具质量检验 (28)4. LED灯具的安装与维护 (29)4.1 LED灯具的安装步骤 (31)4.2 正确的安装环境与位置 (32)4.3 LED灯具的日常维护 (32)4.4 LED灯具故障诊断与修理 (34)5. LED灯具的环保与安全 (35)5.1 LED灯具的环保特点 (36)5.2 LED灯具的安全性 (37)5.3 灯具的能效标准与认证 (38)6. LED灯具的未来发展 (39)6.1 新技术的应用 (41)6.2 智能控制技术 (42)6.3 LED照明行业的发展趋势 (42)1. LED灯具概述LED光源:将电能转化为光能,产生光线。
LED光源通常由半导体芯片、草胚基座、金属支架等组成。
灯罩:用于保护LED光源,防止灰尘、水分等杂质进入,同时具有装饰作用。
LED灯具的结构基础知识是学习LED灯具性能、设计、应用及发展的关键。
通过对这些基本组成部分的了解,我们可以更好地选择和使用LED灯具,实现更高效、节能的照明效果。
led灯具基础知识培训完整版docLED灯具基础知识培训完整版1. LED灯具简介1.1 LED灯具的定义LED灯具是利用发光二极管(LED)作为光源的照明设备。
与传统照明设备相比,LED灯具具有更高的能效、更长的使用寿命、更快的响应速度和更好的环保性能。
1.2 LED灯具的发展历程LED灯具的发展可以分为三个阶段:第一阶段是20世纪60年代至70年代,LED技术处于起步阶段,主要应用于指示灯和显示屏等小功率领域;第二阶段是20世纪80年代至90年代,LED技术逐渐应用于照明领域,但受到发光效率低、成本高等因素限制,市场推广较为缓慢;第三阶段是21世纪初至今,随着LED发光效率的提高和成本的降低,LED灯具逐渐成为主流照明产品。
2. LED灯具的原理与结构2.1 LED灯具的工作原理LED灯具的工作原理是通过电流激发LED芯片中的半导体材料,使其发光。
具体来说,当电流通过LED芯片时,电子与空穴在半导体材料中复合,释放出能量,产生光子,从而实现发光。
2.2 LED灯具的结构LED灯具主要由LED芯片、驱动电源、散热器、透镜和外壳等部分组成。
LED芯片是灯具的核心部件,负责发光;驱动电源为LED芯片提供稳定的工作电流;散热器用于散发LED芯片产生的热量,保证灯具正常工作;透镜用于调整光束形状和角度;外壳则起到保护内部元件和美观的作用。
3. LED灯具的性能特点3.1 高能效LED灯具具有高能效的特点,与传统照明设备相比,能效更高,能耗更低。
以同等光通量的LED灯具和白炽灯为例,LED灯具的能耗仅为白炽灯的1/10左右,节能效果显著。
3.2 长寿命3.3 快速响应LED灯具的响应速度非常快,从接通电源到达到最大光通量所需的时间极短,通常在纳秒级别。
这使得LED灯具在需要频繁开关的场合具有明显优势。
3.4 环保性能LED灯具具有很好的环保性能。
首先,LED灯具不含汞等有害物质,不会对环境造成污染;其次,LED灯具的能效高,可以减少能源消耗,降低碳排放;最后,LED灯具的使用寿命长,减少了灯具更换的频率,降低了废弃物产生。
LED灯具基础知识一、LED灯具的特性:LED灯珠是属于发光二极管的一种,能够将电能转化为光能的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。
LED灯具可采用直流DC220V电压,不需要启辉器和镇流器。
启动时间短,无闪频。
LED灯具的主要特点为:①新型绿色环保光源:LED运用冷光源,眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质。
LED的工作电压低,采用直流驱动方式,超低功耗(单管0.03~0.06W),电光功率转换接近100%,在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。
LED 的环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,而且废弃物可回收,没有污染,不含汞元素,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
②寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上。
LED性能稳定,可在-30~+50oC环境下正常工作。
二LED灯具产品主要参数:光通量(单位:LM)、显色指数(单位:Ra) 、色温(单位:K)、功率因素(单位:PF)、散热能力①光通量:主要指产品的亮度,灯具通过消耗电能而发出光能,光通量越大、发出的光能越多。
因此它是表征光源发光能力的指标,当两盏灯功耗相同时,光通量越大,灯具越好。
一般的LED灯具及时能达到90-110LM/W 好的灯具甚至能达到120-150LM/W。
(传统白炽灯10-15LM/W 节能灯30-65LM/W)②显色指数:显色指数指对一个颜色的再现能力。
显色指数越高,颜色越正。
通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或画光)下物体外观颜色的比较。
还原物体本真色彩的百分比,能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数高的光源,其数值接近100,显色性最好。
白炽灯97-100 LED灯85-12③色温:指光发出的颜色,色温越高发的光偏蓝,色温越低。
发的光偏红。
光LED的结构及发光原理50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
发光二极管是一种将电流顺向通到半导体p-n结处而发光的器件,通常采用双异质结和量子阱结构。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。
在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。
当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线。
1967年法国第十三届国际计量大会规定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、光亮度、光通量和光照度等的单位,为统一工程技术中使用的光学度量单位有重要意义。
为了解和使用便利,以下将有关知识做一简单介绍:1. 烛光、国际烛光、坎德拉(candela)的定义在每平方米101325牛顿的标准大气压下,面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”(即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体),在纯铂(Pt)凝固温度(约2042K获1769℃)时,沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉。
并且,烛光、国际烛光、坎德拉三个概念是有区别的,不宜等同。
从数量上看,60 坎德拉等于58.8国际烛光,亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。
2. 发强度与光亮度发光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写cd。
Lcd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。
光源辐射是均匀时,则光强为I=F/Ω,Ω为立体角,单位为球面度(sr),F为光通量,单位是流明,对于点光源由I=F/4 。
光亮度是表示发光面明亮程度的,指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比,单位是坎德拉/平方米。
对于一个漫散射面,尽管各个方向的光强和光通量不同,但各个方向的亮度都是相等的。
电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面,所以从各个方向上观看图像,都有相同的亮度感。
以下是部分光源的亮度值:单位cd/m²太阳:1.5*10 ;日光灯:(5—10)*10³;月光(满月):2.5*10³;黑白电视机荧光屏:120左右;彩色电视机荧光屏:80左右。
3. 光通量与流明光源所发出的光能是向所有方向辐射的,对于在单位时间里通过某一面积的光能,称为通过这一面积的辐射能通量。
各色光的频率不同,眼睛对各色光的敏感度也有所不同,即使各色光的辐射能通量相等,在视觉上并不能产生相同的明亮程度,在各色光中,黄、绿色光能激起最大的明亮感觉。
如果用绿色光作水准,令它的光通量等于辐射能通量,则对其它色光来说,激起明亮感觉的本领比绿色光为小,光通量也小于辐射能通量。
光通量的单位是流明,是英文lumen的音译,简写为lm。
绝对黑体在铂的凝固温度下,从5.305*10³cm²面积上辐射出来的光通量为1lm。
为表明光强和光通量的关系,发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为1流明。
一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。
4. 光照度与勒克斯光照度可用照度计直接测量。
光照度的单位是勒克斯,是英文lux的音译,也可写为lx。
被光均匀照射的物体,在1平方米面积上得到的光通量是1流明时,它的照度是1勒克斯。
有时为了充分利用光源,常在光源上附加一个反射装置,使得某些方向能够得到比较多的光通量,以增加这一被照面上的照度。
例如汽车前灯、手电筒、摄影灯等。
以下是各种环境照度值:单位lux黑夜:0.001—0.02;月夜:0.02—0.3;阴天室内:5—50;阴天室外:50—500;晴天室内:100—1000;夏季中午太阳光下的照度:约为10*9次方;阅读书刊时所需的照度:50—60;家用摄像机标准照度:1400。
漫反射面的亮度计算公式和相关推导如下:L=ρE/π即:亮度=照度×反射率÷圆周率所以:E=Lπ/ρ举例:假设你的反射面的反射率为0.7,那么达到10×10²cd/m² 亮度所需的照度是:E=Lπ/ρ=1000×3.14/0.7=4485 Lux光强度/坎德拉、光亮度/cd/m²、光通量/流明、光照度/勒克斯7.led灯带、led筒灯、led射灯的异同led灯带、led筒灯、led射灯的异同灯带就是吊顶时,四周发光的。
正常人家考虑省电,都不要灯带,要是有条件,点亮灯带确实很漂亮啊!而LED灯带能解除大家这方面的顾虑,因为LED灯带是用LED发光,这样就使LED灯带的使用寿命加长了可以达到5-10万不间断使用,而且比普通的灯带要节能75%的电能,LED灯带表面温度很低这样也增长了LED灯带的使用寿命。
LED灯带则是指把LED组装在带状的FPC(柔性线路板)或PCB硬板上,因其产品形状象一条带子一样而得名。
灯带又分柔性LED灯带和LED硬灯条两种,其区别如下:1、柔性LED灯带是采用FPC做组装线路板,用贴片LED进行组装,使产品的厚度仅为一枚硬币的厚度,不占空间;普遍规格有30cm长18颗LED、24颗LED以及50cm长15颗LED、24颗LED、30颗LED等。
还有60cm、80cm等,不同的用户有不同的规格。
并且可以随意剪断、也可以任意延长而发光不受影响。
而FPC材质柔软,可以任意弯曲、折叠、卷绕,可在三维空间随意移动及伸缩而不会折断。
适合于不规则的地方和空间狭小的地方使用,也因其可以任意的弯曲和卷绕,适合于在广告装饰中任意组合各种图案。
2、LED硬灯条是用PCB硬板做组装线路板,LED有用贴片LED进行组装的,也有用直插LED进行组装的,视需要不同而采用不同的元件。
硬灯条的优点是比较容易固定,加工和安装都比较方便;缺点是不能随意弯曲,不适合不规则的地方。
硬灯条用贴片LED的有18颗LED、24颗LED、30颗LED、36颗LED、40颗LED等好多种规格;用直插LED的有18颗、24颗、36颗、48颗等不同规格,有正面的也有侧面的,侧面发光的又叫长城灯条。
LED灯带、LED灯条因为长寿命(一般正常寿命在8~10万小时)、绿色环保而逐渐在各种装饰行业中崭露头角。
LED灯带、LED灯条现在已经广泛应用于家具、汽车、广告、照明、轮船等行业。
灯带。
是LED灯带的简称,大部分人说的时候不习惯名词太长,于是把前面的LED给省略了,直接就叫灯带。
这样灯带的叫法也包含了以前很多大二线、大三线、圆二线等等的直接用线材连接LED 而不用FPC或PCB的老式灯带,当然也就包含了柔性灯带和硬灯带。
灯条。
这是PCB硬灯条和长城灯条的简称LED Strip 。
这是LED灯带的英文名称。
Strip在Yahoo翻译的解释是“带钢”,在Google翻译的解释是“小条”,但LED灯带在国外客户嘴里的名词就是LED StripFlex LED Strip。
这是柔性LED灯带的英文名称。
Flex在Google翻译的解释是“挠性”,在Yahoo翻译的解释却成了“导电线”。
但国外客户说的Flex LED Strip就是我们国内大家所说的柔性LED灯带。
LED Light Bar。
这是LED灯条的英文名词。
Light Bar在Yahoo翻译的解释是“光带”,在Google翻译的解释却成了“鉴于酒吧”。
看来每个翻译都不一样啊,不过国外客户习惯叫LED灯条为LED Light Bar。
LED筒灯是装饰用的,发出微弱的光,不过会越点越亮,很温馨。
筒灯是一种相对于普通明装的灯具更具有聚光性的灯具,一般是用于普通照明或辅助照明射灯是一种高度聚光的灯具,它的光线照射是具有可指定特定目标的。
主要是用于特殊的照明,比如强调某个很有味道或者是很有新意的地方。
LED射灯的用途就象手电筒,一般是室外用的。
室内用的也有,因为品种不同,所以用途也不同。
LED射灯采用散热性能好的金属材料制成;选用各色超高亮度LED灯,经测试、老化组合而成;可连续使用3.5万个小时;功率:1.8W,3.5W,4W(可以自己选择);使用电压为DC/AC12V、24V,110/220V;射灯的特点:1.省电:射灯的反光罩有强力折射功能,10瓦左右的功率就可以产生较强的光线。
2.聚光:光线集中,可以重点突出或强调某物件或空间,装饰效果明显。
3.舒服:射灯的颜色接近自然光,将光线反射到墙面上,不会刺眼。
4.变化多:可利用小灯泡做出不同的投射效果。
射灯的分类:1.下照射灯。
可装于顶棚、床头上方、橱柜内,还可以吊挂、落地、悬空,分为全藏式和半藏式两种类型。
下照射灯的特点是光源自上而下做局部照射和自由散射,光源被合拢在灯罩内,其造型有管式下照灯、套筒式下照灯、花盆式下照灯、凹形槽下照灯及下照壁灯等,可分别装于门廊、客厅、卧室。
比如电视机近旁装一盏绿色瓷罩下照壁灯,既可观物清楚又不影响看电视。
雕塑造型上方设一套筒式下照灯,可将人的视线引向艺术品上,便于品味观赏。
选择下照灯,瓦数不宜过大,仅为照亮而已,不能强光刺眼。
2.路轨射灯。
大都用金属喷涂或陶瓷材料制作,有纯白、米色、浅灰、金色、银色、黑色等色调;外形有长形、圆形,规格尺寸大小不一。
射灯所投射的光束,可集中于一幅画、一座雕塑、一盆花、一件精品摆设等,也可以照在居室主人坐的转椅后背,创造出丰富多彩、神韵奇异的光影效果。
可用于客厅、门廊或卧室、书房。
光通量:光源每秒发出的可见光量之和,简单所就是发光量。
单位:流明(Lm)照度:单位面积内入射的光通量,也就是光通量除以面积所得的值。
单位:勒克司(Lux)光强:符号I,单位坎德拉cd,说明发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量色温:以绝对温度K来表示,即将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红—浅红—橙黄—白—蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。
色温在3000K以下,光色偏红,给人以温暖的感觉:色温超过6000K,光色偏蓝,给人以清冷的感觉;色温在4000K左右,人在此色调下,无特别明显视觉心理效果,故称为“中性”色温。
显色性: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,我们所见到的就是接近自然色,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。