t5-LED-日光灯培训教材

1、2021/2/61 T5 LED日光灯灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都 一样,具有耗电量低、使用寿命长、高效率、高亮度、低热量、 坚固耐用等特点;光源采用低光衰、超高亮白光LED,具抗震、 耐压等特点,外形与普通的T5日光灯管相似,无需镇流器,瞬间 启动无频闪,功率小。 2021/2/62 LED日光灯管发光原理日光灯管发光原理 PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下 降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比 空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P 区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时 得到的能量以光能的形式释放出去。这就是P

2、N结发光的原理 。 2021/2/63 发光体每秒种所发出的光亮之总和发光体每秒种所发出的光亮之总和,单位单位-流明（流明（LM）。）。 一般来讲一般来讲,光线都是向不同方向发射的光线都是向不同方向发射的,并且强度各异并且强度各异,可见光在某一特定方可见光在某一特定方 向内所发射的强度称为光强向内所发射的强度称为光强,单位单位-坎德拉（坎德拉（cd） 照度是光通量与被照面的比值照度是光通量与被照面的比值,单位单位-勒克斯勒克斯Lux（Lux ）。）。1 Lux的照度为的照度为1 LM 的光通量均匀分布在面积为一平方米的区域。的光通量均匀分布在面积为一平方米的区域。 LED光衰是指光衰是指LED

3、经过一段时间的点亮后经过一段时间的点亮后,其光强会比原来的光强要低其光强会比原来的光强要低,而低了的而低了的 部分就是部分就是LED的光衰。的光衰。 电光源光通量随交流电压周期变化而变化称为频闪电光源光通量随交流电压周期变化而变化称为频闪,研究表明研究表明,频闪是引起近视和频闪是引起近视和 偏头痛的主要原因。偏头痛的主要原因。 代表光源将所消耗的电能转换成光的效率代表光源将所消耗的电能转换成光的效率,单位单位-流明每瓦（流明每瓦（LM/W） 是光源显色性的定量描述是光源显色性的定量描述,表示符号为表示符号为Ra。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性, 也就是颜

4、色逼真的程度也就是颜色逼真的程度,显色性高的光源对物体再显较好显色性高的光源对物体再显较好,我们所看到的颜色也较接近我们所看到的颜色也较接近 自然原色自然原色;显色性低的光源对颜色的再现性差显色性低的光源对颜色的再现性差,我们看到的颜色偏差也较大。国际照明我们看到的颜色偏差也较大。国际照明 委员会委员会CIE 把太阳的显色指数定为把太阳的显色指数定为Ra=100,各类光源的显色指数各不相同。显色性是各类光源的显色指数各不相同。显色性是 照明设计上非常重要的参数照明设计上非常重要的参数,直接影响被照物品灯光下颜色真实的效果。直接影响被照物品灯光下颜色真实的效果。 指一批指一批LED灯灯50%的数

5、量损坏时的小时数的数量损坏时的小时数,单位单位-小时（小时（H） 2021/2/64 2021/2/65 2021/2/66 2021/2/67 LED灯管是第四代新型冷光源,主要使命是为了代替现 有的荧光灯,因此,其结构尺寸和现在的荧光灯是一致的,常 用的灯管依据灯管的直径来标称,如T5、T8、T9、T10等, 每个T就是1/8 inch （英寸） 常用灯管的长度有0.6m、 0.9m、1.2m 等。 2021/2/68 2021/2/69 一般的一般的LED只能采用直流电驱动只能采用直流电驱动,不能在不能在LED两端施加交变电流或电压。同两端施加交变电流或电压。同 时时,为了获得高质量的照

6、明效果为了获得高质量的照明效果,使使LED输出稳定、长寿命的光通量输出稳定、长寿命的光通量,LED的输入的输入 电流需恒定。但现有供电系统通常采用电流需恒定。但现有供电系统通常采用120V或或220V的交流电。由于的交流电。由于LED不能不能 直接用交流供电直接用交流供电,因此因此,要使要使LED能正常、稳定的工作能正常、稳定的工作,则必须在前面加一个则必须在前面加一个AC- DC的转换电源的转换电源,目前广泛应用于目前广泛应用于LED灯管的转换电源分为灯管的转换电源分为: 非隔离是指在负载端和输入端有直接连接非隔离是指在负载端和输入端有直接连接,因此触摸负载就有触因此触摸负载就有触 电的危险

7、电的危险,因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端,从而引起触电的危险。从而引起触电的危险。 通常通常LED和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层 可以耐可以耐2000V高压高压,但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象,因此因此,在安全上存在巨在安全上存在巨 大隐患。大隐患。 隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离,这种变压器可能这种变压器可能 是工频也可能是高频的。

8、但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。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。 由于隔离式开关电源在电气安全上占有绝对的优势由于隔离式开关电源在电气安全上占有绝对的优势,因此因此,在在LED照明领域得到广泛的应用照明领域得到广泛的应用, 但是由于隔离式开关电源比非隔离电源多加了一个变压器但是由于隔离式开关电源比非隔离电源多加了一个变压器,而且变压器的体积也比较大而且变压器的体积也比较大, 因此因此,LED灯管内置隔离电源受到成本和空间的制约。灯管内置隔离电源受到成本和空间的制约。 2021/2/610 2021/2/611 2021/2/612 LED日

9、光灯常用的灯板为日光灯常用的灯板为: 玻纤板是采用玻璃纤维布制成的玻纤板是采用玻璃纤维布制成的 , 玻纤布基板的机械性能、尺寸稳定性、玻纤布基板的机械性能、尺寸稳定性、 冲击性、耐湿性都比较高。其电气性能优良冲击性、耐湿性都比较高。其电气性能优良,工作温度较高工作温度较高,本身性能受环本身性能受环 境影响小。相对于铝基板来说境影响小。相对于铝基板来说,其成本要比铝基板低其成本要比铝基板低,但在散热方面却远不如铝但在散热方面却远不如铝 基板基板. 铝基板是一种独特的金属基覆铜板铝基板是一种独特的金属基覆铜板,它具有良好的导热性、其电气绝缘性它具有良好的导热性、其电气绝缘性 能和机械加工性能比不上

10、玻纤板能和机械加工性能比不上玻纤板. 2021/2/613 早期的早期的LED灯管采用的都是灯管采用的都是PC管管,主要是因为主要是因为 早期的早期的LED灯管驱动电源采用的是非隔离电灯管驱动电源采用的是非隔离电 源源,为了防止驱动电源通过外壳漏电而用为了防止驱动电源通过外壳漏电而用PC 管管,采用的灯珠是采用的灯珠是5DIP草帽灯珠草帽灯珠,很快便很快便 发现了这种灯管的光衰很严重发现了这种灯管的光衰很严重,主要是散热问主要是散热问 题题,热量全部堵在管内无法散出去热量全部堵在管内无法散出去,再加上草再加上草 帽灯珠的寿命本来就短帽灯珠的寿命本来就短,灯管的使用就有了局灯管的使用就有了局 限

11、。限。 所以所以,目前市场上基本上都采用贴片灯珠作为目前市场上基本上都采用贴片灯珠作为 光源。光源。 2021/2/614 在全在全PC灯管的散热问题被发现后灯管的散热问题被发现后, 研发工程师们针对这一现象对灯管的研发工程师们针对这一现象对灯管的 结构重先设计结构重先设计,而以而以PC+散热铝散热铝+铝基铝基 板组成的板组成的LED铝塑管因其具有散热性铝塑管因其具有散热性 能好、光线分布均匀、不易变形等特能好、光线分布均匀、不易变形等特 点而成为目前市场上主流产品。（目点而成为目前市场上主流产品。（目 前前PC管已经渐渐淡出市场管已经渐渐淡出市场,还有一种还有一种 玻璃灯管因其散热效果和玻璃

12、灯管因其散热效果和PC管一样管一样,而且而且 易碎、不易运输已经被市场所淘汰）易碎、不易运输已经被市场所淘汰） 2021/2/615 一千小时仅耗几度电（普通一千小时仅耗几度电（普通60W白炽灯十七小时耗白炽灯十七小时耗1度电度电,普通普通10W节节 能灯能灯1百小时耗百小时耗1度电）度电）,低压驱动低压驱动,超低功耗（单管超低功耗（单管0.05W）.光效高光效高,比普通比普通 照明灯具节能照明灯具节能60%-80%. 半导体芯片发光半导体芯片发光,无灯丝、无玻璃泡、不怕震动、不易破碎、使用寿无灯丝、无玻璃泡、不怕震动、不易破碎、使用寿 命命3万到万到5万小时（普通的白炽灯使用仅有一千小时万小

13、时（普通的白炽灯使用仅有一千小时,普通节能灯使用寿命普通节能灯使用寿命 也只有八千小时）相当于不间断照明也只有八千小时）相当于不间断照明3年时间。年时间。 光线健康光线中不含紫外线和红外线光线健康光线中不含紫外线和红外线,不产生辐射（普通灯光线中含不产生辐射（普通灯光线中含 有紫外线和红外线）有紫外线和红外线） 由恒流源驱动由恒流源驱动,无频闪现象。无频闪现象。 2021/2/616 所需电压、电流较小、发热较小所需电压、电流较小、发热较小,不会产生安全隐患。不会产生安全隐患。 不含汞和铅等有害元素不含汞和铅等有害元素,不会对环境产生污染。不会对环境产生污染。 LED 一般可在几十毫秒（一般可

14、在几十毫秒（ns）内响应）内响应,因此是一种高速器件因此是一种高速器件,这也是其这也是其 他光他光 源望尘莫及的。源望尘莫及的。 LED 作为一种发光器件作为一种发光器件,可以通过流过电流的变化控制亮度可以通过流过电流的变化控制亮度,也可通过不同也可通过不同 波长波长LED 的配置实现色彩的变化与调节。的配置实现色彩的变化与调节。 2021/2/617 LED灯管的热量累计不仅影响灯管的热量累计不仅影响LED的电气性能的电气性能,还可能最终导致还可能最终导致LED失效。失效。 LED属于点状光源属于点状光源,如果使用较差的如果使用较差的LED,那么那么LED在工作过程中会放出大量的在工作过程中

15、会放出大量的 热量热量,使管芯结温迅速上升使管芯结温迅速上升,LED功率越高功率越高,发热效应越大发热效应越大.LED芯片温度的升高将导芯片温度的升高将导 致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效严重时甚至失效。 LED电源的质量直接制约了电源的质量直接制约了LED产品的可靠性产品的可靠性 ,因此因此,国际市场上国外客户对国际市场上国外客户对 LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都 非常高非常高,因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重

16、要。因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。 2021/2/618 LED在其电流极限参数范围内流过在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大的电流越大,它的发光亮度就越高它的发光亮度就越高.即即 LED的亮度与它的工作电流成正比的亮度与它的工作电流成正比.但如果流过但如果流过LED的电流超出极限参数范围的电流超出极限参数范围,LED 就会出现饱和就会出现饱和,不仅使发光效率大幅降低不仅使发光效率大幅降低,而且使用寿命也会缩短而且使用寿命也会缩短 LED是一个方向性的点光源是一个方向性的点光源,如何创造性地应用如何创造性地应用LED的这个特点的这个特点,营造一个舒适营造一个舒适 的

17、光环境是的光环境是LED灯光学设计技术的核心。灯光学设计技术的核心。LED光源本身一般会有透镜或者透射材光源本身一般会有透镜或者透射材 料料,用于提高光线出射效率用于提高光线出射效率,同时满足出光约同时满足出光约120度的配光分布度的配光分布,一般称为一次光学设一般称为一次光学设 计。但是为了满足室内照明的各种需求计。但是为了满足室内照明的各种需求,需要将光根据需要重新分配需要将光根据需要重新分配,采用何种方式采用何种方式 将将LED发出的光进行二次分配发出的光进行二次分配,以达到舒适的光环境以达到舒适的光环境,也是影响也是影响LED品质的重要因素。品质的重要因素。 2021/2/619 即即

18、LED灯具正常工作所需要的电压值灯具正常工作所需要的电压值,根据不同的国家有着不同的输根据不同的国家有着不同的输 入电压值入电压值,我们通常指的民用全电压就是我们通常指的民用全电压就是AC85265V。 输入功率是指各类用电器件的输入电压和输入电流的乘积输入功率是指各类用电器件的输入电压和输入电流的乘积,即电源或即电源或 电网给各类用电器件提供电能的功率。电网给各类用电器件提供电能的功率。 单位单位瓦特（瓦特（W） Pi（输入功率）（输入功率） =Vin（输入电压）（输入电压）*Ii（输入电流）（输入电流） 又称为功率因子又称为功率因子,英文缩写英文缩写PF(Power Factor),是有功

19、功率与视在功是有功功率与视在功 率的比值。功率因数在一定程度上反映了电能得以利用的比例率的比值。功率因数在一定程度上反映了电能得以利用的比例,是合理是合理 用电的重要指标。用电的重要指标。 2021/2/620 恒流精度意指当驱动电源的输入电压在一定范围内变化时恒流精度意指当驱动电源的输入电压在一定范围内变化时,输出电流波动值与输出电流波动值与 额定输出电流之比额定输出电流之比,通常用百分数来表示通常用百分数来表示.如某如某LED驱动电源额定输出电流驱动电源额定输出电流0.45A, 当输入电压在当输入电压在AC80264V变化时变化时,测得输出电流在测得输出电流在0.43-0.45之间变化之间

20、变化,那么恒流那么恒流 精度精度=(0.45-0.43)0.450.045 =4.5%.恒流精度越高恒流精度越高,则则LED工作越稳定工作越稳定,反之反之,则则 会出现频闪现象会出现频闪现象,更为严重的还会导致更为严重的还会导致LED失效。失效。 电磁兼容（电磁兼容（EMC）是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作并且不对）是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作并且不对 该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力（如导致收音机无法正常该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力（如导致收音机无法正常 播放、导致电视画面出现杂迅等现象）。播放、导致电视画面出现杂迅等现象）。 20

21、21/2/621 不同产家的不同产家的LED在额定的正向电流条件下在额定的正向电流条件下,有着各自不同的正向压降值。有着各自不同的正向压降值。 黄色黄色:1.8V2.5V之间之间 绿色和蓝色绿色和蓝色:2.7V4.0V之间之间 白光白光:一般在一般在2.7V3.5V之间之间 : LED的额定功率各不相同的额定功率各不相同,普通的普通的LED电流一般为电流一般为20mA,大功率的大功率的LED电流在电流在 40mA或或350mA不等。不等。 而而LED功率的大少也各不相同功率的大少也各不相同,有有0.06W、0.1W、1W、2W、5W等等,所以必须根据所以必须根据 所选择的所选择的LED,设计合

22、理的使用电路和配置合适的灯珠数量设计合理的使用电路和配置合适的灯珠数量,使其完全满足使其完全满足LED电源的电源的 额定值额定值,如果设计的电路使每个如果设计的电路使每个LED分担的电压或电流过高分担的电压或电流过高,就会严重的缩短就会严重的缩短LED灯珠灯珠 的使用寿命甚至烧毁的使用寿命甚至烧毁LED灯珠灯珠,如果分担的电压或电流过低如果分担的电压或电流过低,测激发的测激发的LED光强不够光强不够,就就 不能充分发挥不能充分发挥LED应有的效果。应有的效果。 2021/2/622 T5灯管灯管 T5灯管是荧光灯（或称日光灯、光管、荧光管）的一种,直径为5/8英寸, 约16毫米,属于气体放电灯

23、的一种。荧光灯管是气体放电发光电光源,按照 管径分为T12、T10、T8、T6、T5、T4等,当前以T8、T6、T5为主流。 LED T5灯管:T5指的是灯管的直径.5表示5个单位(规定8个单位为一英寸 =25.4mm) 主要应用于室内照明. 目前主流的LED光衰是:1000小时内无 光衰,3000小时衰减3%,5W小时30%,当然,光衰受LED芯片质量的影响 传统传统T5灯管的灯管的分为分为: T5日光灯管和T5节能灯管 2021/2/623 T5灯管尺寸规格 2021/2/624 T5 LED日光灯与T5荧光灯比较 1.产品特点 2. 节能LED灯具电光转换率高,LED日光管比传统日光管省 电75-80%。 3. 寿命长采用LED发光二极管为光源寿命长达5万小时,是传 统日光灯管寿命的10倍。 2021/2/625 日光灯规格:T5、T8区别 常用的日光灯规格有T8、