1 LED照明優點
1.1 發光效率高
LED經過幾十年的技術改良,其發光效率有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為12~24流明/瓦,熒光燈50~70流明/瓦,鈉燈90~140流明/瓦,大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效經改良后將達到達50~200流明/瓦,而且其光的單色性好、光譜窄,無需過濾可直接發出有色可見光。目前,世界各國都在提高LED光效方面進行研究,在不遠的將來其發光效率還將有更大的提高。
1.2 耗電量少
LED 采用直流驅動,單管驅動電壓1.5~3.5V,電流10~18mA,反應速度快,可工作在較高頻率。
同樣照明效果的情況下,耗電量約是白熾燈泡的十分之一,約是熒光燈管的三分之一。以橋梁護欄燈為例,同樣效果的一支日光燈含鎮流器損耗其耗電要40 多瓦,而采用LED 每支的功率只有10~15W,無需鎮流器,而且可以七彩變化。
1.3 使用壽命長
采用電子光場輻射發光,燈絲發光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而采用LED 燈體積小、重量輕,環氧樹脂封裝,可承受高強度機械沖擊和震動,不易破碎。LED 平均壽命達10 萬小時。用于照明的普通白光LED 有效使用壽命也在2 萬小時以上,號稱零光衰的專用照明LED 則壽命更長。 LED 燈具使用壽命可達5~10 年,可以大大降低燈具的維護費用,避免經常換燈之苦。
1.4 安全可靠性強
發熱量低,無熱輻射,冷光源,能控制光型及發光角度,光色柔和,無眩光;不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質。
1.5 有利于環保
LED 為全固體發光體,耐震、耐沖擊不易破碎,廢棄物可回收,沒有污染。光源體積小,可以隨意組合,易開發成輕便薄短小型照明產品,也便于安裝和維護。當然,節能是我們考慮使用LED 光源的最主要原因,也許LED 光源要比傳統光源昂貴,但是用一年時間的節能收回光源的投資,從而獲得4~9 年中每年幾倍的節能凈收益期。
2 LED照明燈的制作
這里向大家介紹一款LED 照明燈的制作,我們首先大致了解一下白光LED 的特性。本款套件采用的是直徑5mm 的草帽頭白光LED,外形如圖1 所示。每只LED 額定電壓為3.0~3.2V,亮度為1400~1600mcd,額定工作電流20mA。當工作電流較小一些時,發光效率較高一些,溫升也越低,其有效的光源壽命可在2 萬小時以上。(因為隨使用時間增加,LED 會因為光衰而導致亮度逐漸降低,有效光源壽命是指LED 工作時能發出有效的、有利用價值的光的累計工作時間,超出這個時間,LED 雖然還能點亮,但亮度過低,從而失去實用價值。)而普通的節能燈的使用壽命也只有5000 小時左右,普通白熾燈泡的壽命只有1000小時左右,從更換燈泡的成本和所節約的電費來看,使用LED 照明燈還是非常劃算的。
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圖1
成品LED 燈如圖2 所示。全燈實測功耗約為3.3W 左右。點亮后大致相當于40W 白熾燈的亮度,與7-9W 的節能燈亮度相當,連續點亮24 小時,耗電也不足0.08 度,具有顯著的節能效果。燈底部采用與普通白熾燈一致的E27 規格螺紋口,便于安裝。采用磨砂燈罩,在保證較高透光率的同時,也使得直視LED 時不至于刺眼。本款LED 燈適合在書桌、床頭、廚房、衛生間、公共樓道等區域不太大的地方作為照明使用。
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圖2
電路原理圖如圖3 所示。220V 市電先經過C1、R2 阻容降壓,其中R2 為泄放電阻,C1 為降壓電容,其耐壓為400V。之后經W1 整流橋輸出直流電,再經R4 限流后,送給60 只串聯在一起的LED。因為阻容降壓接LED 的負載不是純電阻,而是近似穩壓管特性,按此原理圖參數選擇元件,流經LED 的電流大約為13mA。C2 是濾波電容,可以防止開燈瞬間時的大電流對LED 的沖擊。R1 是NTC 熱敏電阻,當電路出現意外狀況導致電流增大時,其阻值變大,促使電流降低,從而起保護作用。
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圖3
有60+2 只,其中2 只是備件。焊裝LED 的圓形印板的元件面加涂了白色漆,可以增加反光效果。為方便用戶制作,套件出廠時已將螺紋口內部的220V引線通過專用工具壓接好,可以避免該引線脫落而引發意外。
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圖4