深度：LED日光灯管的发展历程及未来方向.doc

深度：LED日光灯管的发展历程及未来方向LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W（2010年）。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lmW，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lmW，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lmW，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效可以超过150lmW，寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。LED日光灯作为新一代节能环保照明灯，经历了一个一个不断改进的过程。下面第一LED网带您详细分析LED日光灯的发展历程及未来发展方向。 第一代LED日光灯管早期的LED日光灯采用的是全塑灯管，里面采用的是5的草帽管LED和FR4材质PCB，加上内置式非隔离式电源。但是很快就证明了这种日光灯的光衰很严重，寿命非常短，不到1000小时就坏了。这才发现，最大的问题是散热问题，FR4材质PCB和全塑灯管都不能导热。由于把热量全部封死在管内，根本无法散出去，再加上草帽管本来寿命就短，当然不可能长寿命。第一代日光灯（图）第二代LED日光灯管在发现了散热问题以后，人们就改进了一下，采用半塑半铝灯管。里面采用的是3528贴片LED和可导热的铝基电路板，加上内置隔离式电源。在需要透光的那一半采用塑料，在不需要透光而需要散热的那一半就采用铝合金。电源当然是放在铝管里面。这是目前正在生产，且生产厂家最多的LED日光灯管。3528贴片LED与5的草帽管LED相比，性能更加稳定，寿命大大提高。同时加上导热铝基板和半边铝管，散热问题得到一定的改善。然而，人们发现，由于电源要放进灯管内，为防触电，必须采用隔离式的开关电源，而内置体积十分有限，所以很难把电源做到稳定。并且目前各个国家对安全认证方面都比较严格，对于高电压的电源供电的安全认证方面比较难通过。另一方面，开关电源必须采用电解电容。电解电容的寿命远小于3528贴片LED的寿命，只有几千小时，同时，随着环境温度的上升，电解电容的寿命会大大缩短。这种内置电源由于本身的结构缺陷和灯管的温度影响，大大降低了整个产品的使用寿命。第二代日光灯（图）第三代LED日光灯管随着用户对LED日光灯产品认识越来越深，在第二代日光灯管的基础上，人们做了进一步的改进，把电源放到管外，从而可以把半边铝壳完全做成散热器。同时铝管采用扇骨形状的散热结构，大大增加了散热器面积。相对于半圆形的铝管来说，它的散热面积至少增大了3倍以上。再加上电源不放在管内，又可以减少热量，这就大大延长了LED日光灯管的寿命。第三代LED日光灯管已进入批量生产和使用。但是，这种LED日光灯在使用中还存在一个问题，就是总恒流对产品寿命有影响。LED日光灯管所用的3528贴片LED只有在恒流下才能稳定工作，寿命才能得到保证。它的工作电压是DC2.8-3.8V，电流一般为20mA。例如，10W的LED日光灯管采用144个3528贴片LED。如果将这144个LED全部串联起来，以20mA的恒流供电，每个LED可以稳定地工作，但是，这时电源需输出DC550V (3.8*144 = 547.2)的电压，通常这种非隔离恒流源的允许的最高输出电压是80V。因此，目前一般做成每12个LED串联在一起，这样就有12串LED了，再把这12串LED并联起来，则电源只需输出DC46V (3.8*12 = 45.6)的电压和240mA (20*12 = 240)的电流。这就是所谓的总恒流，也就是多个并联LED串共用一个恒流源。因为led灯珠之间阻值的差异性，所以每串LED的电流大小不同，任何一颗LED出现故障，都会影响其它LED串的电流，这样电流大的那些LED串光衰更严重，其使用寿命也会大大缩短。另一方面，由于驱动电源外置，安装时要对原来的电路做大的修改，使用上不太方便。第三代日光灯（图）第四代LED日光灯管在第三代LED日光灯管的基础上，凯雷照明研发出新一代的LED日光灯管，采用路路恒流的方式克服了总恒流的缺点。如下图所示，每个LED串上增加了一个恒流芯片，每个LED串上的恒流精度在3%以内，不受任何外围器件和其它LED串的影响。第四代LED日光灯管采用的是DC24V的开关电源供电。恒压型的开关电源经过多年的发展，已广泛应用到电子产品的各个领域，技术已经成熟，可以通过安全认证。且DC24V供电可与太阳能直接使用，不需电压转换。第四代日光灯原理图（图）第四代可多个灯管共用一个恒压开关电源，而第二代和第三代都是每个led灯管要用一个驱动电源。例如，一个上等品牌的480W的DC24V开关电源也最多相当于10个中等的LED灯管驱动，却至少可带40根10W的LED灯管。因此，第四代LED日光灯管的价格相对来说还有所下降。第四代日光灯（图）另外，第四代LED日光灯管的安装方面比第三代要简单很多。由于多个日光灯管可以共用一个开关