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发表于 2016-3-25 14:22:39 | 查看: 5709| 回复: 2
本帖最后由 Believer 于 2016-3-25 16:43 编辑

教你认识选购半导体<LED>灯的几个必要参数,在面对琳琅满目款型多异的半导体灯时,不至于束手无策。半导体灯都是由壳体.灯珠.驱动器这三个基本要素组成,下面分别对这三个基本要素加以分析:

1.        首先讲灯珠的驱动器:无论是美国的高档LED灯珠还是国产的普通LED灯珠,对于灯品来说都只能算作是部件,是“半成品”,给灯珠配置什么样的点亮驱动方式,是检验这只灯品优劣的关键。根据LED灯珠的电学特性,驱动LED灯珠的电流必须要精确到毫安级,而且必须是精确稳定工作在额定值,不能小更不能大,驱动电流过小灯珠亮度就达不到标准,驱动电流过大就加速损耗灯珠的使用寿命,而且灯珠的亮度会明显衰减,而且在短期内黯淡报废。既然驱动器如此关键,那市面上半导体灯品有哪些驱动方式呢?请浏览下文:
      A :先讲最低级的驱动方式:市电交流220伏高压直接驱动型,比如装修吊顶灯槽用的高压灯带,是将市电220伏交流电用整流电桥<四只整流二极管桥接成方阵>将交流电转变成直流电,直接加载在灯珠串上使LED灯珠发亮,那怎样控制流经LED灯珠的电流呢?简单!在灯珠之间串联电阻,让电阻承担部分电压,同时限制流过电阻的电流,由于串联电路电流值相同的物理特性,起到了限制流经LED灯珠电流的作用,这种限流方式在电学里称为“负反馈电路”,这种电路的优点就是使用元件极少,成本低,缺点明显,第一是灯珠没条件工作在最亮的状态,不太亮; 其二是使用电阻会增加耗电而且是只发热不发光,严重影响了半导体灯珠的电/光转换效率,光效值低下不达标;第三是为了直接承担市电220伏电压,灯珠和电阻串联分压,串联的个数过多,每只灯珠或者电阻损毁都会导致整根灯带断电,这就增加了故障发生的概率;第四就是这种电路没有稳压功能,稍微的供电电路升压或者雨天雷击,都容易击毁任何一颗灯珠导致整个灯带电路断电。
      B: 电阻配电容的降压驱动方式:市面上绝大多数低价的半导体灯都是采用这种驱动方式。因为单颗灯珠电压都是在3.2伏特以下,不同功率的灯品灯珠的总数不同,需要驱动的电压就不同,这个特定的电压就需要不同值的电容和电阻将市电220伏降压稳压后,驱动灯珠发亮。这种电容一般都是用铝箔作电极,用涤纶膜作电容绝缘介质制作而成,自然工作寿命很短,很容易断路损坏,最大的隐患是电路没有能力保证抑制流经LED灯珠的电流,供电电路电压的小幅变化就会导致灯珠超电流而加速老化,光衰增加明显。雷雨天是电容电阻驱动器的大忌。目前市面上的绝大多数吸顶灯吊顶灯有LED灯珠的灯品采用电阻加电容降压驱动.
      C: 高频振荡变压器开关电源降压驱动方式: 如上描述,因为单颗灯珠只需要3.2伏特的电压,3瓦5瓦的半导体灯需要用的灯珠少,比如3瓦天花灯用3只一瓦的大功率灯珠,全串联后的电压也不到10伏特,用高频振荡变压器开关电源将市电220伏降压为10伏特就可以驱动这只3瓦半导体灯了,但是,灯珠需要精确控制流经的电流,这款振荡电源只有通过稳压的方式间接小幅度稳定流经电流,由此看来,这款振荡降压电源比较电容电阻降压电源,制作成本要高一点,对半导体灯的使用寿命要长一点,但没有对灯珠负载电路的断路或短路的检测保护电路,配高频振荡变压器驱动的半导体灯损毁率也很高。目前市面上的低压12伏特,24伏特灯带就是高频振荡开关电源降压稳压驱动方式.
      D:电子集成块基准电路直接驱动 :市场上有一部分半导体灯品采用这种变相的稳流驱动方式,这种方式的诞生也是因为市场利益的驱使,因为欧洲标准的LED驱动器必须采用高频变压器和精密电子集成电路IC,需要用铜丝和稀土磁铁,材料价格比较贵,为了降低成本,省去高频变压器,同时也牺牲了标准驱动器的精密限流稳流和宽幅稳压的优越性能,只采用电子集成块电路改装成具有窄范围的稳定电流功能的LED驱动电路,这种驱动器的控制电流能力有限,在负载比较重的电网中由于电网电压的变化会引起这款半导体灯的超压烧毁或者欠压不亮的情形。电子集成块基准驱动器是一个不成熟的变种方式。目前市面上的部分天花灯筒灯射灯日光灯管宣称是高端配置其实是采用这种廉价的驱动方式.
     E:欧洲标准的LED灯驱动方式: 采用高频变压器,由功率级的场效应晶体管<MOS管>驱动,用精密电子集成块检测锁控驱动LED灯珠的流经电流,用电子集成块内部精密基准电路时时比较采样来的LED灯珠电流值,准确调控给MOS管的驱动电压,从而实现闭环连续精确控制LED灯珠的流经电流。 这种带集成块电路的高频变压驱动器从供电网交流电50伏特到300伏特电压变化环境下以稳定的电流驱动LED灯珠,灯光亮度保持不变,电子集成块内部还具有输出负载断路和短路检测保护功能,完全能保护半导体灯珠使用10万小时的自然寿命。欧洲标准还强调驱动器对供电电网的干扰值"PF值",要求驱动器内部产生的高频波不允许串进供电电网线路里,驱动器的前级必须配置铜线磁芯组成的"电抗器", 欧洲标准就是严格完美! 目前市面上的高价位正品高端灯品采用这种标准的驱动方式.

2.再说说灯珠:灯珠的主要参数有光通量、电/光效能、色温、显色性、散热性等。
     A:先说说光通量:用于照明的LED灯珠都是发浅蓝色光的高电/光效能的,发红光和绿光的LED只用来美化点缀,属于辅助光源。浅蓝色光采用不同成分的铝荧光粉中和发生衍射,产生洁白、正白、鱼白、暖白、黄白等不同色温的光。发浅蓝色原始光的LED灯珠的核心芯片生产厂家分两大体系,美国体系和日德韩体系,由于经济消费实力原因,中国学习采用日德韩体系。因为美国拥有制作LED芯片的高端气相催化化工技术,美国的LED蓝光芯片基底片采用“氮化硅”材料作“气相催化”化学反应生成发光二极管的“P/N”结,芯片内部的热量向外部导热效率高,温度稳定性能好,电/光转换效率达到300流明<lm>/瓦,超亮,只是制作LED的成本最高;日德韩体系的LED蓝光芯片基底片采用的是“二氧化铝”材料“气相催化”化学反应生成发光二极管的“P/N”结,电子LED行业俗称为“蓝宝石”,但二氧化铝基底材料的导热系数低,发光核心的内部热量难以高效引导外散,所以这种工艺的灯珠功率不能做得太大,电/光效能最大只能做到130流明<lm>,由此可见,“蓝宝石”比“氮化硅”逊色很多,但中国电子技术落后于日德韩,更落后于美国,所以,不得已只好选用日德韩标准,购买日本和德国的LED芯片生产设备,认同日德韩定制的LED灯珠技术参数。
       B: 电/光效能: 此内容是上面的A项内容的具体化和延伸。以前的业主买钨丝灯时<白炽灯、日光灯、绞麻花节能灯>只需要考虑灯的耗电功率,现在买半导体灯时不仅耗电功率指标重要,还需要关注它的总发光率,也称“光通量”,单位是流明<lm>。现在国家工信部电工照明标准指定耗电1瓦发出光通量达到或超过100流明<lm>,LED灯品才算合格。
       C: 色温值:就是指灯光的颜色。有蓝色、白色、黄色、红色等。色温值分别为12000K、8000K、6000K、4000K、3000K、1500K等。色温值定义为“黑色物体在高温下所呈现的颜色,该温度值就是该颜色的色温值”,---不好理解吗?其实很简单的,以机械厂煅烧铁块为例,铁块就是黑色物体,将铁块烧到1500K<摄氏温度为1227度,开氏温标比摄氏温标高273值>,铁块呈橘红色,这1500K就是“橘红色的色温值”,很好理解。
       D:显色性。 就是半导体灯珠的光照射在物体上所呈现的物体颜色色偏值,是以该物体在太阳光线下呈现的颜色为比较基准的,由此可以知道,太阳光的显色值为100% ,而太阳光的色温值接近4700K,属于自然白光,是偏黄的白光,所以,半导体灯珠偏黄色光的灯珠显色值高.
      E:散热性: 在灯珠A项"光通量"参数里已经连带谈到此项参数,这里不再赘述.只是需要补充说明的是灯珠的芯片封装结构对温度散热性的影响,灯珠的封装分插件式和贴片式两种,贴片式的散热特性明显要好于插件式.

3: 关于灯体外壳造型以及材料,造型材料主要分为金属和塑料,从工艺美学方面判断优劣很容易分辨,不必细说,只是灯珠的散热性能必须要得到保证.采用铝基板散热,在铝基板表面作陶瓷绝缘层处理布置铜箔电路板焊接LED灯珠,虽然制作成本高,但散热性能好绝缘电阻值大,应得到优先的青睐.目前小商贩推销贩卖的塑料壳灯或者部分廉价的灯品把LED灯珠焊接在纤维板上,灯珠内热无法外散,在热积分效应下,10万小时寿命的灯珠无法得到自然长寿。廉价的半导体灯都采用纤维作电路板,在商店随便买下一只拆开一看便知。

时间有限,知识面也不太宽广,请包涵!下次再交流!

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发表于 2016-5-4 15:31:43
以前买灯品只需要考虑是多少瓦, 这是指耗电功率,其它参数可以省略不必考虑其它参数,一般的白炽灯和节能灯管的亮度值几乎差不多。现在购买半导体LED灯只考虑是多少瓦小心掉入商业陷阱,因为灯珠的种类很多,制作工艺和材料差别大,所以亮度值相差也很多。 耗你一瓦电能未必都是高效转化为可见光能,所以 半导体<LED>灯的重要参数是 电/光转换效能。

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发表于 2016-5-19 15:38:10
    关于半导体灯LED的"电/光转换效能指标“, 可能很多人还很惶惑,内心嘀咕:我为什么要关注这个参数呢? 没有政府或者质量技术监督局监督吗? 这恰恰被你猜到啦,而且很让你失望呵,目前政府或质量技术监督局真的没管半导体灯产业的质量,因为国家认为半导体照明产业是新兴的产业群体,消费市场还不成熟,正规欧洲标准的半导体灯制作成本还很高,搞一些低劣的,制作材料降级的,使用功能弱化的,使用亮度降低的,使用寿命缩短的,总之,用一切手段能把制作成本降低,能把销售价格下降的半导体照明产品推向市场销售,好像这样做很符合中国消费群体的胃口,现在国内半导体照明市场上的产品绝大多数都是远远达不到欧洲标准的害人产品,因为按照欧洲标准制作的半导体灯品制作的材料工艺苛刻,电气参数严格,高制作成本直接推高销售价格,我们国人可是喜欢便宜货的,而且是一味的讲便宜,不讲质量的哟,所以,国内的正规制造半导体灯品的公司难以完成产销,资金回收,再产销的正规运行循环,越是做良心产品越难以销售出去。
   现在灯品市场上的半导体灯品大品牌还没有形成,都是被以前做钨丝灯的大佬品牌以贴牌的方式,利用以前做钨丝灯的大品牌在市场上的影响力,主导着消费市场上的部分信奉品牌的客户群,其实这种产品根本就不符合半导体照明行业标准的,有“挂羊头卖狗肉”之嫌。
   以上分析了目前国内半导体灯市场的怪像特点,还是再回头详细说说半导体灯的电/光转换效能参数。 先举一个类似例子:现在空调都进了工薪家庭,但用过空调的人们都知道空调是”耗电老虎“,那么问题就来了,怎样控制这只”老虎“不咬到我呢?也就是说,我会不会买到一只”耗电老虎“呢? 告诉你,90年代时,的确是有很多”耗电老虎“的,因为那时候消费空调是奢侈品,生产厂家不多,技术都是找国外引进,国人技术欠缺,能仿造出来已相当难,还顾得上它是不是一只”耗电老虎“呢? 所以,当时有很多消费者给耗电老虎买单,到了21世纪,国家空调行业个人消费市场兴起,空调产业扩大,恶意低价竞争激烈,产品伪劣伤害消费者群体事件时有发生,市场矛盾激化,这是产能过剩引起的问题。国家为了解决空调市场畸形发展的问题,也给有实力的空调机生产企业提供一个良好健康的生存发展环境,决定淘汰一批实力欠缺且市场运作缺良知的企业,由工信部制定出台空调机合格标准,规定了”能耗标准级别“,达标的空调机才可以销售。 空调机的最低能耗标准是以每耗电1000瓦转换热量2800瓦<1:2.8>,比如格力牌空调机用内螺纹紫铜管制作的换热器,能耗比可以达到每耗电1000瓦转换热量3200瓦<1:3.2>, 格力空调的实力是有科学考证的,不是靠嘴巴吹出来的,前题是格力厂家用真材实料做。消费者可以放心,现在国家质量技术监督部门已经完全淘汰了能效比低于1:2.8的空调厂家。
     例子讲完了,友们可能联想到这半导体灯产业的能效比就没有检测标准码? 有,国家工信部制定的电气照明产品关于半导体灯的能效比是“每消耗1瓦电能转换可见光能100 lm <流明>。 朋友,你买的半导体灯达到这个指标了么?

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