LED灯和荧光灯区别

LED灯和荧光灯区别 一:LED日光灯管与普通日光灯管区别 二:LED日光灯内置电源与外置电源有什么区别, 三:T8 高频荧光灯的节能应用 一:LED日光灯管与普通日光灯管区别(2010/07/07 09:44) 一、 LED 的发光原理 发光二极管主要由 PN 结芯片、电极和光学系统组成。其发光体——晶片的面积为12*23mil(1mil=0.0254毫米)，目前国际上出现大晶片LED，晶片面积达40*40mil。 其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。 LED照明光源的主流将是高亮度的白光LED。目前，已商品化的白光LED多是二波长，即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED，即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光，它将取代更多的非节能照明光源市场。 二、LED 光源的基本特征主要包括以下五点: ,、LED 光源发光效率高 LED 经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为 12-24 流明,瓦，荧光灯50,70 流明,瓦，钠灯90,140 流明,瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED 光效经改良后将达到达 50,200 流明 ,瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。目前，世界各国均加紧提高 LED 光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的提高，以 10*23MIL 的芯片为例，发光效率可以达到 100Lm/W. ,、LED 光源耗电量少 LED 单管功率0.03,0.06 瓦，采用直流驱动，单管驱动电压 1.5,3.5 伏，电流 15,18 毫安，反应速度快，可在高频操作。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的四点六分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的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。就桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯40 多瓦，而采用LED 每支的功率只有8 瓦，而且可以七彩变化。 ,、LED 光源使用寿命长 采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED 灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10 万小时(这是实验室的理论数据，但是一般的 LED 灯具最少可以达到20000-50000 小时)。LED 灯具使用寿命可达 5,10 年，可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。 ,、LED 光源安全可靠性强 发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全触摸:能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光与艺术结合。 ,、LED 光源有利于环保- LED 为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。 当然，节能是我们考虑使用 LED 光源的最主要原因，目前， LED 光源要比传统光源昂贵，但是用1-3 年时间从节能收益收回光源的投资，从而获得3,9 年中每年几倍的节能净收益。还有无形的环保方面的未知收益。加上LED是属于全球减碳经济的主要组成部分，全世界各个国家都在大力支持 LED 的照明发展，欧盟已经法定禁止进口白炽灯的决议，日本的东芝已经停止白炽灯的生产等等。从去年的哥本哈根全球气候大会到今年的墨西哥气候会议，减碳是全球每个公民的应该承担的责任～～～ 三、荧光灯的原理 荧光管内充满了低压氩气或氩氖混合气体及水银蒸气，而在玻璃荧光管的内侧表面，则涂上一层磷质荧光漆，在灯管的两端设有由钨制成的灯丝线圈。当电源接通后，首先电流通过灯丝加热并释放出电子，电子会把管内气体变成等离子，并令管内电流加大，当两组灯丝间的电压超过一定值之后灯管开始产生放电,使水银蒸气发放出253.7nm及185nm 波长的紫外线，荧光管内侧表面的磷质荧光漆会吸收紫外线，并释放出较低波长的可见光。发出的光线颜色由磷质成份的比例控制，而玻璃管则避免有害的紫外线及其他有害物质如水银泄漏出来。 荧光管的放电电流与导通电阻之间存在一个正反馈关系:当更多电流流进荧光管后使得更多气体被离子化，使得管内的导通电阻不断降低，如此便会令更多电流入荧光管内。如果将荧光管直接接到固定电压的电源，荧光管将会因电流不断上升而很快被烧毁，因此需要以一个辅助电路控制进入荧光管的电流在一固定水平，而这个电流控制电路通常被称为镇流器。镇流器实际上是一个电感，当导通电阻降到很低的时候，镇流器固定的感抗和铜耗使导通电 流近似于定值，开始稳定工作。传统镇流器需搭配一个称为启动器(Starter)的小元件才能使灯丝间的压差达到使荧光管足以放电的程度, 最新的电子式镇流器则不需要启动器，因为启动工作已被包含在镇流器内。 四、LED 日光灯管 LED 制作而成的 LED 日光灯管，外观结构同传统日光灯管相同，而LED 日光灯管内部不同，管内选用了半导体固态发光器件---LED 发光二极管。 LED 日光灯管优点: 1.节能:LED 日光灯管采用最新的LED 光源技术，数字化外观设计，节电高达70%以上，12W 的LED 日光灯光强或照度值 Lux 相当于40W(注明:日光灯管,要用到镇流器和启辉器，36W 的日光灯真正的耗电量为42W 至55W )。 2.寿命长:一般寿命是20000-50000 小时，以一个家庭每天使用 10 个小时计算，可以使用 10 年，最低可以使用 5 年时间，免维护，无后顾之忧。 3.适用性好:因单颗LED 的体积小,可以做成任何形状，LED 灯管，长方形的光源，正方形的，甚至立体的都可以做～ 4.回应时间短:是ns(纳秒)级别的回应时间,而普通灯具是 ms(毫秒)级别的回应时间，基本没有闪烁。 5.很环保，减碳经济的主要组成部分之一:无有害金属,例如荧光灯的 Hg (汞)=属于剧毒物质，相关废弃物容易回收。 6.色彩绚丽,发光色彩纯正,光谱范围窄,并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光，可以做成各种色温的白光2000K-30000K.这是其它光源无法相比的～光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。6000K 的冷光源给人视觉上清凉的感受，人性化的照度差异设计，更有助于集中精神，提高效率。 LED 是名副其实的绿色环保照明光源。 五、普通荧光灯管危害性 5.1. 日光灯管里含有汞、荧光粉等重金属物质，对环境和人体会造成伤害 5.2. 对环境的破坏:由于荧光粉在充入日光灯管过程中，含有较多量的Hg，因此其危害的主要来源就是其散发的Hg蒸气，权威资料显示: 汞蒸气达 0.04 至3 毫克时，会使人在2 至3 月内慢性中毒;达1.2 至8.5 毫克量，诱发急性汞中毒，如若其量达到20 毫克，会直接导致动物死亡。 汞一旦进入人体内，可很快弥散，并积累到肾、胸等组织和器官中，慢性汞中毒会导致精神失常，植物神经紊乱，急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛，靡烂出血，牙齿松动等，部分皮肤红色斑、丘疹，少数肾损害，个别肾疼、胸痛，呼吸困难，紫绀等急性间质性肺炎。汞如若保管和处置不当，还会对生态环境造成巨大危害，它以各种形态进入环境中，直接污染土壤、空气和水源，再通过食物链进入人体，危害着人们的健康生活，因此绝对不能将日光灯管碎片随处丢弃。 六、LED 日光灯管跟荧光灯的实际应用对比分析图表 3000只3000只年使用电同等高度消耗电量使用5年230V实际单价人一年的费0.8 对比项 照度值寿命 每天10小计算的初消耗功率 民币 电费(万(Lux) 时计算 步分析收元/KWH 元) 益 40W 荧飞利浦6000 小160 55W 0.55 160.6 48.18万 光灯 为例37 时 10.512LED日光20000小160 12W 280 0.12 35.04 灯管 时 万 LED 280LED节LED增加LED年节省LED电费LED节能元一次LED节省省对比 同等照度 4.6倍的寿费用可以节约70%+28W 0.43 37.668性期投125.56 命 188.34万 入高 万 现在分析收益情况: 1， 3000 支荧光灯5年的总成本为: 1.1. 5年更换灯管5次，即3000*7元/支*5次=10.5万元，镇流器就按照三年的寿命来计算。五年需更换5000只镇流器，每只按30元/只，即30元 *5000=15万元 1.2(5年使用更换灯管的人工费用:15000*0.5元=0.75 万元。五年更换镇流器人工费，即 =2万元 5000*4元 1.3(每年使用的电费:48.18 万元，即48.18 万元/年*5=240.9万元 合计开支为:269.15万元 2，3000支LED日光灯5年的总成本为: 2.1. 5年不用更换灯管: 3000只*280元/只=84万元，电子恒流驱动就按照五年的寿命来计算。 2.2( 5年使用更换的人工费用: 3000*0=0 元，即不需要更换为零。 2.3(每年使用的电费: 10.512万元/年，即10.512万元*5年= 52.56万元 合计开支为:136.56万元 五年下来使用LED光源总计可以节省费用245.594万元(直接的费用)，两年内即可收回LED光源投入成本(两年后每年可节省费用约38万元左右)，其它碳排放对环境的破坏等都不计算在内，效益非常可观～～～ 二:LED日光灯内置电源与外置电源有 什么区别, 点击次数:362 时间:2010-9-17 目前，几乎市场上大多数LED日光灯的电源都是采用内置式。所谓内置式就是指电源可以放在灯管里面。这种内置式的最大优点就是可以做成直接替换现有的荧光灯管，而无需对原有电路作任何改动。所以内置式电源的形状通常都是做成长条形，以便塞进半圆形的灯管中去。内置式电源有两种，一种是非隔离式(图1)，一种是隔离式(图2)。 图1. 非隔离式LED日光灯电源 非隔离是指在LED负载端和220V输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险。220V和铝壳之间只有铝基板的极薄绝缘层的隔离，通常不容易通过CE和UL认证。 图2. 隔离式LED日光灯电源 隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。也容易通过CE或UL认证。 一、内置电源LED日光灯的耗电 采用内置式电源的最大优点就是可以直接替换现有荧光灯而不需要对原有的接线做任何改变。那么内置式的这种优点是不是也付出一定的代价呢,的确如此，而且这个代价还不小。这要从普通荧光灯的镇流器结构说起: (b)电子镇流器 图3. 荧光灯电源电路图 我们知道，最普通的荧光灯的起辉是采用一个串联的铁芯电感和一个并联的起辉器(图3a)。对于这种电路在用LED日光灯直接替换时，只要拔掉起辉器就可以了。但是由于铁芯电感仍然串联在电路中，所以它仍然带来将近6.4W(Philip)到10W(国产)的损耗，结果由于这部分的额外损耗就大大降低了LED的节电功效。例如，本来一个20W的LED日光灯可以取代一个36W的荧光灯，以内置非隔离式的20W LED日光灯为例，实测结果如下。 性能指标 普通荧光灯内置非隔离内置式加上国内置式加上外置式(每 (Philips)36电源本身 产电感镇流器 电子镇流器 根灯管) W 总功率 42.4W 25.6W 35.6W 30.5W 22.18W 效率 0.84 78, 56.2, 65% 90, 功率因素 0.51 0.946 0.51 0.916 0.99 也就是说，直接替换的结果是效率大大降低，对于国产电感镇流器，效率只有56.2%。只比普通荧光灯节电6.8W。 这使得LED日光灯的节电效能大打折扣，以致合同能源管理(EMC)难以执行。 二、散热和寿命 内置电源的另一个最大缺点是寿命低。因为电源必须放在铝管里，所以铝管不可能做成鳍片的形式，而只能是普通的半圆柱型，顶多在表面上加上一些很浅的条形沟槽(图4)。 图4 中空铝管的半塑半铝的LED日光灯灯管 这种半圆柱的表面积为:2πR*h/2=πR*h。对于T8灯管来说，它的直径为26mm，所以半径为13mm。1.2米的T8灯管，其表面积为:π*1.3+120=490cm2，我们知道LED散热器的表面积通常要求60cm2/W。，所以这种半铝管只能散8W左右的热量。而T8型LED日光灯通常输入功率为20W，假定LED的发光效率只有20%，那么有16W的输入电功率都变成热量。而现在只能散去8W的热量，而还有8W的热量无法散去，其结果就是使得LED的结温升高，寿命缩短。 不仅如此，由于电源内置，电源的热量也就加入到管内，假定电源的效率为88,，所以就有2.4W的热量也要散去，相当于又要增加30,的热量，也就是说一共有10.4W的功率无法 散发出去。使得LED的散热又增加的一份困难，或者说，使得LED的使用寿命也更加缩短。而且，电源的长度大约为灯管长度的五分之一，电源所发的热也集中在这一段里面，使得靠近电源的这些LED受到更热的烘烤，因而寿命也比其他地方的LED更短，灯管在损坏时，靠近电源的一段先黑掉。可以认为，内置电源的LED日光灯的寿命不会高于10,000小时。 而且把电源放到管子里面，电源本身还要承受由LED产生的很高的环境温度，这就大大降低了电源里的电解电容的寿命，也就降低了整个灯具的寿命。 三、使用成本 因为内置电源的LED日光灯寿命只有10,000小时，和外置电源的50,000小时相比，其使用成本显然高了5倍。不仅如此，在使用过程中，不管是LED损坏了，还是电源损坏了，通常两个都要一起丢弃。而外置式电源的LED日光灯，则可以坏了哪个丢哪个。 此外，内置电源式也增加了电子垃圾的回收处理的成本。因为必须把电源部分拆出来再分别处理。 四、其他功能 外置式电源，不仅效率高、寿命长，而且还可以增加手动调光或自动调光等特殊功能，这些都是内置式所无法比拟的～ 结论 可以认为，内置式的缺点和问是很严重的，遗憾的是，有些人只是贪图它在购买时可能便宜10%，而不顾其使用成本高5倍以上。真可谓是为小失大，得不偿失～ 三:T8 高频荧光灯的节能应用 查看最近90天中添加的最新产品 最新电子元器件资料免费下载 派睿电子TI有奖问答 - 送3D汽车鼠标 IR推出采用焊前金属的汽车级绝缘栅双极晶体管 全球电子连接器生产商 —samtec 最新断路器保护套 1 前言 在哥本哈根会议上，低碳经济、节能环保已经成为全球最关注的话题。作为 发展中国家的中国，更是从国家整体发展战略角度来思考应对节能环保问题。照 明领域是节能领域的一个排头兵，照明节能是一种低成本高回报的节能投资，节 能效果明显。 我国的照明设计标准和照明产品标准体系也是在不断的建立和完善。新的建 筑照明设计标准(GB50034—2004) 中对功率密度LPD ( 每平方米耗电量) 有了 强制的约束指标( 见表1、表2)。 为了实现照明产品的节能，在最新的荧光灯类产品国标中有这样一类产品被重点引入，这就是T8高频荧光灯。 表1 办公建筑照明功率密度值 表2 学校建筑照明功率密度值 2 T8 高频预热阴极荧光灯 2. 1 T8 高频荧光光源的特点 国标GB /T 10682—2002 《双端荧光灯性能要求》中给出了各类直管荧光光源的具体性能要求。 如表3 所示，按照工作类型的不同，双端直管荧光灯主要分为: 交流电源频率带启动器预热阴极荧光灯和高频预热阴极荧光灯两类。其中交流电源频率带启动器预热阴极荧光灯主要包含T8 卤粉荧光灯和T8 三基色光源，这类光源在工作频率50Hz 条件下( 电感镇流器) 即可实现正常工作。 表3 灯外形尺寸灯头型号 本文题目中所述的T8 高频荧光灯被列为高频预热阴极荧光灯系列一类。该类荧光灯中需在“高频”，即荧光灯所需电子镇流器的正常频率为20kHz以上实现正常工作。 高频荧光灯光源与交流频率荧光灯光源相比，最明显的特色在于发光效率提高达到30% 左右。在上表1 中众多的高频荧光灯型号中，特别是T8 高频32W 当使用56kHz 以上的高频电子镇流器时，更能实现45W 大功率、高光通的稳定输出。 T8 高频荧光灯与传统T8 荧光灯相比，其改进之处和优点在于: (1) T8 高频荧光灯在原有三基色荧光粉基础上，增加使用了具有高辉度特性的单色荧光粉，在保持高显色性的前提下，有效提高了光通量;(2) 采用双螺旋灯丝技术，大大提高电子附着量，从而保证光源寿命;(3) 改变光源内封入气体的成分及压强，使光源的启动性得到改善，延长光源寿命;(4) 光源中汞的含量控制在5mg 以下，同时通过使用无铅焊锡等技术尽可能的减少对环境的污染，满足欧盟RoHS 指令要求。 基于光源的上述改变，并配合智能型高频预热型电子镇流器的使用，整个系统的性能指数得到了大幅提升( 在光效参数方面的对比表见表4)。 由表4 可知，高频荧光灯光源与交流频率荧光灯光源的比较，光电性能上最大的提高体现为，光效由T8 卤粉荧光灯70 lm /W 左右发展到T8 高频荧光灯的100 lm /W 以上。因此，在工程使用领域。 表4 如果使用T8 高频荧光灯系统就能极大的降低照明功率密度，实现很好的节能效果。 2. 2 高频直管荧光灯用高频预热性电子镇流器 高频预热型电子镇流器采用20kHz 以上的工作频率。由于该种镇流器输出频率的提高，极大的提升了电子粉撞击光源内汞原子的撞击速度，加大汞原子的能量跃迁，从而将光源光效明显的提高。 同时该种高频镇流器还具备以下特点: (1) 具备在保证光源寿命达到15000 小时的前提下，实现了32W、45W 不同功率的输出: a. 当配用45w 高光通输出电子镇流器，可实现4700 lm 以上的高光通输出，适用于高照度场所。 b. 当配合32W 节能型电子镇流器， 可实现与普通36WT8 三基色光源相同的光通输出(3200lm)。 (2) 三次谐波含量低于10% ， 功率因数大于0. 96。 (3) 采用预热电路设计，实现了对光源灯丝寿命的延长和保护。 3 高频预热阴极荧光灯产品的应用 (1) 高频预热阴极荧光灯产品在照明节能改造项目上的应用近年来， 我国开展了“政府补贴绿色照明工程”项目。在2009 年的“政府补贴绿色照明工程” 采购产品目录中，T8 高频荧光灯系统作为一个节能产品系列列入其中，取得了非常好的效果。 在该项目推广活动中，T8 高频产品的节能改造主要采取“省一支”的模式: 将传统的2 × 36W 产品替换为T8 高频1 × 45W 产品; 3 × 36W 灯具替换为 余万套。从实际使用效果T8 高频2 × 45W 产品。目前，全国已经推广安装30 上看，改造后，在现场照度不变的条件下，实现节电38% 以上。起到了很好的社会效益和经济效益。 (2) 高频预热阴极荧光灯产品在新建项目上的应用T8 高频荧光灯引出了一个新的理念和设计方式的出现———系统天*，T8 高频荧光灯的高光通、高光效，使得灯管数量和占用的灯具空间大大减少，实现了在整个灯具上对空调风口、消防报警探头、消防喷淋头、广播等设备的集成，使天*更加整洁美观，施工更加便捷。如图1 所示。 图1 系统天*项目实景照片 4 总结 T8 高频荧光照明系统通过高光效的输出，明显的降低了照明功率密度; 通过高频预热型电子镇流器的使用，很好的延长了光源的寿命; 通过更好的系统化集成，使“系统天*灯具”成为可能。 该种产品将在办公空间、学校、工厂等大量使用人工照明工程中，对提高照度、降低功耗，提高照明舒适度和装修的美观度等方面发挥越来越大的作用。 本文由 www.bizm.cn LED亮化灯具 整理分享