LED珊瑚灯DIY教程上篇基础知识

1、LED珊瑚灯DIY教程一， 灯具简介水族灯具长期以来普遍使用高功率荧光灯管（t5/t8灯管）、节能灯、金属卤素灯等，这些灯光谱、能量密度、能耗、光电效率等指标上均各有千秋，优点缺点均很明显。荧光灯管（t5/t8灯管）。发光原理是高压电击穿灯管中的水银蒸气，使水银蒸气电离导电产生紫外线而激发管壁的萤光粉发光显色。根据不同材料的荧光粉及配比可以获得不同颜色的光。发光效率高于金卤灯，低于LED灯，灯管会老化，一般使用寿命一年左右。通常用多管多个颜色组成灯组，发光面大，光照均匀，很适合养硬骨珊瑚。但显色效果一般。节能灯。发光原理和荧光灯基本类似，单个功率较小、主要应用在mini水草缸使用，不适合珊瑚缸

2、，因为珊瑚在节能灯下显色效果惨不忍睹。可以作为藻缸灯照明。金卤灯。原理是交流电在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光，发热会较大，光电效率不够高。色温高，光谱与太阳光最为接近，尤其紫外部分光谱充足，珊瑚显色较好，但耗电量非常大，夏天使鱼缸升温剧烈是最大的弊端。LED灯。近年来随着高功率发光二极管制造工艺的提升，而普及出现的新品种照明光源，LED是由半导体发光材料制成，突出优点是光电转化率高、省电。正确使用寿命几乎是无限，只是因封装透镜老化导致的光衰减限制了其寿命。但是单种颜色LED光谱范围狭窄，为了满足植物生长和显色需要，需要将包含多种光谱的LED灯珠组成阵列使用。因为LED容易制成

3、特殊波段光谱，颜色纯净，对突出珊瑚显色效果非常明显，珊瑚在LED灯下可以显示出更加绚丽多姿、梦幻般的颜色。另外，因为LED调光非常方便，很容易实现模拟一天的太阳光变化规律，因此在水族圈越来越受欢迎。二， LED灯的组成和名词解释组成框图（一），当使用独立的风扇驱动板时控制信号直流电源控制板驱动板带灯珠的基板固定在散热片上风扇驱动板风扇测温组成框图（二），风扇驱动模块集成在控制板上。控制信号驱动板测温组成框图（三），控制板、驱动板、风扇驱动集成在一个电路板。直流电源直流电源控制驱动一体板控制板风扇风扇测温带灯珠的基板固定在散热片上带灯珠的基板固定在散热片上主要组成部分：1)LED灯珠、2)铝基板

4、、3)驱动电路板、2)控制电路板（不是必须）、4)风扇驱动模块（不是必须）、5)直流电源、6)散热片、7)散热风扇（不是必须）。下面对这些名词做下解释：LED灯珠：珊瑚灯选用的是大功率LED灯珠，通常单颗电耗3W5W，因为灯珠发热量大，尤其是紫色和UV紫外灯珠发热更为严重，需要焊接在专用的金属基板上用来帮助传走热量。没有散热的灯珠很快会被烧坏。散热不好的灯珠寿命也会很短。一般情况下建议买家购买灯珠和基板已经焊接完成的套装，因为灯珠和基板焊接需要专业得设备，这个不是普通爱好者可以做到得。我们常见品牌有美国科瑞（Cree）、美国旭明、欧司朗、台湾光宏、台湾晶圆、美国流明、美国普瑞。其中科瑞、旭明、

5、欧司朗这些都是世界知名品牌。普瑞/流明 美国旭明 CreeXPG2 CreeXTE CreeXPE铝（铜）基板。一种金属制（通常是铝）的专门用来焊接大功率LED灯珠的电路板。其表面有一层很薄的绝缘层，绝缘层上是铜箔。铜箔即是连接灯珠的导线，铜箔裸露的部分叫焊盘，用来焊接灯珠。铝基板的作用是将LED灯珠内部产生的热量传递走。通常一般玩家购买裸基板是没用的，因为焊接灯珠需要专业设备，建议玩家直接购买已经焊好灯珠的基板。另外购买一些仿制AI、XR灯品牌灯的基板会让你的DIY过程变得更加简单。 条形基板 单颗基板 仿AI布局的基板 圆形基板 仿AI布局基板 仿XR布局基板驱动电路板。（恒流驱动）LED

6、灯珠的工作电压和电流都有严格的要求，否则会点不亮或烧毁。LED灯珠有恒压和恒流两种驱动方案，其中恒流方式优点突出，被广泛应用，因此有时候我们会把驱动板与恒流驱动的概念等同。这里所说的驱动电路就是为LED灯珠提供合适工作电流的一种功率电路。高级的驱动板还可以按照控制板发出的信号改变输出电流值，实现LED灯光亮度调节。驱动电路板是LED灯必不可少的组成部分。驱动板按照包含的驱动单元可分为单路、两路、四路、六路、八路几种，输出电流有1500mA、1200、1000 mA、700 mA、350 mA多种,1500、1200、1000的都是用于驱动5w规格灯珠，700 mA用于3w灯珠，350 mA用于

7、1W灯珠。有时会和控制板集成在一张电路板上。Tips：恒压和横流的区别解释。恒压方式就是根据灯珠的数量量连接方式计算出需要的电压，以这个电压点亮灯珠时灯珠的电流自然会达到需要值。恒流方式是一种降压驱动方案，恒流驱动板会根据灯珠数量自动调节输出电压，从而使通过灯珠的电流始终保持在允许值。因为是降压驱动，所以使用的电源电压就一定要高于灯珠组所需的最高电压。 六路驱动板 四路驱动 两路驱动控制电路（控制板）。控制板是以微电脑（也叫单片机）为核心，按照程序输出电信号给驱动板，使驱动板按照控制信号来调节灯组发光亮度。控制板不是组成LED灯的必须组成部分，但是当需要调节LED亮度，调节灯光色调、色温、实现

8、模拟日出日落等高级的功能时就必须有控制板。没有控制板时LED灯只能进行开关控制。控制板有时会和驱动板集成在一起。控制器为了设置参数，一般会有显示屏、按钮等用于设置等外设。高级一些的控制器会集成有蓝牙或wifi，通过无线的方式与手机连接，利用手机APP直观的操作界面来进行设置。Tips：之所以很多时候将控制板和驱动板分成两块电路板是因为有两点，第一，可以减小电路板尺寸，方便玩家把电路板放在灯具里摆放。第二，可以方便增加驱动板来扩展驱动能力，对于做大功率灯具比较有利。缺点是让玩家搞不清楚驱动和控制板各自的作用，增加了学习难度。因此对于一些小功率应用也有控制和驱动集成在一起的产品。四路蓝牙控制器六路

9、wifi控制器八路wifi控制器控制和驱动集成在一起的四路控制器风扇驱动模块。因为LED灯发热量较大，有时需要有风扇来帮助降温。风扇驱动模块的作用是将较高电压降低到风扇可以使用的612V电压。高级的风扇驱动模块还带有测温探头或温度开关，可以实现风扇根据温度变化自动启停。高级的控制板会把风扇驱动集成到控制板上。 调速温控 简易温控散热片（板）。铝（铜）基板需安装在散热片上，利用散热片足够的散热面积才能将LED发出的热量最终传导出去。有时使用金属制灯壳时，灯壳本身就可以作为散热片，所以这时可以不再额外使用散热片。散热片在选用时要尽量选用翅片高的，翅片越高散热越好。散热面积不够时即使风扇风量再大温度

10、也是降不下来的。因此再做灯前就要先把散热片的尺寸厚度考虑好。各种散热片散热风扇。通常安装在散热片上，或者灯壳内，帮助散热片将热量传到空气中，保持散热片的温度在合适的范围内。有些灯有足够大的散热片，依靠自然散热就可以保持合适温度的话可以不使用风扇。建议选用CPU和显卡的风扇，电压通常时12V，质量比较好，比较静音。尽量保证足够的散热板面积，从而选择低速风扇，降低风扇噪音。直流电源。LED灯只能在低压直流下才能工作。因此需要有一个直流电源，将市电220V交流电转换为低压直流电。常用的电压规格由12V、15V、19V、24V和36V。需要根据灯珠具体连接关系来确定电源电压，后面会详细讲。 直流防水电

11、源 直流电源适配器 开关电源 电源适配器凑足以上材料就可以点亮灯珠，但是一个完整的LED灯还需要：外壳、支架、一些导线材料、连接安装用的小螺丝等材料，以及电烙铁、手电钻、螺丝刀、钳子等等必要的工具。三， 需要用到的材料、工具：导线。连接电路必不可少。导热胶/导热硅脂。基板需要用导热胶粘接在散热片上。螺丝。灯壳、支架、电路板灯需要用螺丝来连接固定。PVC胶布。导线连接绝缘必备。焊锡。焊接电路必不可少。可能用到的工具：手电钻、电烙铁、螺丝刀、剪刀、钳子。 四， 必备知识：灯珠是如何连接的：这里就要讲到的串联和并联，灯珠的连接有串联和并联两种基础连接方式，大功率工程灯还会使用到串联并联混合模式。为了

12、帮助那些把物理还给老师的小伙伴，这里把这些知识再普及一下。串联是若干灯珠正负极依次连接成一串，如下图。串联电路中通过每一个灯珠的电流是相等的，而每颗灯珠两端的电压则和灯珠本身的特性有关。总电压等于各个灯珠电压之和。在工作电流下白色、蓝色灯珠两端电压为3.03.7伏，红色、绿色灯珠两端电压2.02.6伏，紫色包括紫外灯珠电压是3.43.6伏。因为串联时流过每个灯珠的电流相同，你把不同颜色的灯珠串联在一起时，只要电流不超过耐流最低的那颗灯珠，你就不需要担心任何一个灯珠会烧毁。并联是指将若干灯珠的正极接一起，负极接一起，如下图。总电流会分别流过每个灯珠，总电流等于各灯珠电流的和。而灯珠两端的电压都相

13、等。因二极管的特性决定，当使用恒流驱动时，并联电路两端的电压会等于电压最低的那个灯珠的电压，例如，白色、蓝色、红色并联，那么三个灯珠两端的电压就是红色灯珠的电压，即2.6伏。这时白色因为达不到启动电压而不亮。有时小伙伴误将灯珠接成这个样子就会发现只有红色的亮，其它都不亮。如果此时时恒压驱动，电压达到3伏以上，白、蓝灯珠点亮而红色可能会应为电压过高而烧毁不亮。说了这么多，那我们要怎么连接灯珠呢？我要告诉你，我们用的控制器+恒流驱动的方案只可以用串联方式。重要的事情说三遍，串联！串联！串联！并联时要出问题的。通常我们会把相同颜色的灯珠串联起来接入驱动板的一路输出端。有时也会根据需要把不同颜色的串联

14、起来接到驱动的一路输出端。这里要提示一下，多路驱动的每一路都是完全独立的驱动，各路之间绝对不能用导线连接，否则会导致驱动烧毁。电源如何选择：电源有三个重要参数，电压、电流、功率。那么我们该如何选择这些参数呢。这就要结合上面讲到的串并联的知识。选电源分三步：第一步，确定电压。方法是要以灯珠最多的那一路为准，把这一路所有灯珠的电压相加得到的电压为需要电压，我们选的电源要高于并接近这个电压就好了。举个例子。做一个四路的LED灯，第一路是三颗白色，第二路是四颗蓝色，第三路是红绿两颗，第四路是紫色两颗。这时就要以第二路为基准，用3.7*4=14.8伏即为需要电压，那么你选择的电源就要大于14.8伏，你可以选常用的19伏、20伏、24伏。第二部是确定功率或电流。为什么功率和电流要一块说呢，因为这两个参数只要有一个满足另一个自然就满足了。通常确定功率要更容易一些。我们先