1 LED照明優(yōu)點
1.1 發(fā)光效率高
LED經過幾十年的技術改良，其發(fā)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(fā)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(fā)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(zhèn)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(zhèn)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(fā)光，燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而采用LED 燈體積小、重量輕，環(huán)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(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，能控制光型及發(fā)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(huán)保
LED 為全固體發(fā)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(fā)成輕便薄短小型照明產品，也便于安裝和維護。當然，節(jié)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(tǒng)光源昂貴，但是用一年時間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得4~9 年中每年幾倍的節(jié)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(fā)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(fā)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(jié)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(jié)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(jié)能燈亮度相當，連續(xù)點亮24 小時，耗電也不足0.08 度，具有顯著的節(jié)能效果。燈底部采用與普通白熾燈一致的E27 規(guī)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(wèi)生間、公共樓道等區(qū)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(lián)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(wěn)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(fā)意外。
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圖4
下面開始組裝，可先焊裝LED 燈板。LED 的長引腳是正極，短引腳是負極。圓形印板上LED 符號帶有陰影的一端是負極。因為LED 是低壓低電流的高敏感的電子元件，白光LED 對靜電十分敏感，如被靜電損害，會顯示一些不良特性，如漏電電流增加，在測試時不亮或發(fā)光不正常，因此在焊接時一定要做好防靜電保護，操作者應佩帶防靜電手環(huán)，以防止靜電對LED 帶來的損害。要選用不漏電的30W 尖頭電烙鐵焊接，可以先焊好LED 的一個引腳觀察LED 的位置，如果不正可以融化焊錫時扶正，確認位置正確后再焊接另一個引腳。焊接要干脆果斷，焊接時間不能過長，應控制在2 秒以內，否則LED有可能被焊壞。對照符號一一將LED 焊裝在圓形印板上，焊好的外觀如圖5 所示。
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圖5
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圖6
接下來焊接驅動板，空板圖6 所示，對照原理圖的元件編號，將元件一一焊裝在驅動板上，焊好的驅動板如圖7 所示。
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圖7
之后用導線將螺口、驅動板、LED 燈板連接起來，將螺口的中間點引線與驅動板的C1 相接，螺紋部分的引線與R1 相接。驅動板輸出“+”和“-”
分別與LED 燈板的“+”、“-”相接，注意：驅動板的輸出引線要先穿過固定架，再與LED 燈板相接。
如圖8 所示。
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圖8
將驅動板裝入燈體內，用熱融膠槍將驅動板的四角與燈體固定。沒有熱融膠槍的用戶，可以將套件內的膠塊用刀割成四小塊，用電烙鐵加熱膠塊固定驅動板。然后將固定架裝入燈體，沿著燈體內的槽旋轉固定架，使固定架的四翼正好進入槽內。如圖9 所示。
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圖9
用螺絲穿過LED 燈板的中間孔與固定架緊固，如圖10 所示。
最后將磨砂燈罩扣上，LED 就制成了。如圖11 所示。
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圖10 圖11
將組裝好的LED 燈安裝在普通螺口燈座上，就可以享受既節(jié)能又環(huán)保的新型燈具帶來的不一樣的體驗了。
提示：帶有調光功能、聲控控制的，以及其他帶有可控硅控制的螺口燈座，不適合直接安裝本LED 燈。
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3 LED的光衰
所謂光衰是指發(fā)光體經過一段時間使用后，發(fā)光效率出現下降，亮度就沒有初始的時候高了，燈具標準是按1000 小時計算光衰，也就是說累計或持續(xù)工作1000 小時后發(fā)光效率下降的百分比，我們通常都很了解，家用的照明燈具在使用一段時間后都會出現光衰，節(jié)能燈，日光燈燈都會有光衰，通常我們使用的節(jié)能燈和日光燈在使用一段時間后亮度都會比初始時低很多，一直到使用壽命的終結，亮度也是一直會直線下降，節(jié)能燈和日光燈將會越用越暗。按照節(jié)能燈的質量標準規(guī)定，普通節(jié)能燈在使用1000 小時后光衰要保持小于5%，也就是說普通的節(jié)能燈在使用1000 小時后的亮度要能達到初始亮度的95% 以上。 所以節(jié)能燈的光衰是和節(jié)能燈的品質密切相關的，經過這么多年的節(jié)能燈使用歷史我相信大家都已經發(fā)現，價格低廉的節(jié)能燈一般用到一年后就發(fā)現不怎么亮了，而質量好的品牌的節(jié)能燈甚至在用到三年五年后亮度還是沒什么變化。 這一點足以證明燈具的光衰完全體現在燈具的品質上。
發(fā)光體之所以有光衰，是因為大部分發(fā)光體的材質在經過長時間工作后產生老化而至，老化越嚴重發(fā)光效率就越低，光衰就越大，所以要控制光衰的速度就要選擇品質好的發(fā)光材質和元件，還有電路設計時要盡量控制發(fā)光材質的溫度，發(fā)光材質的溫度控制也將對降低光衰起到很明顯的作用。
LED 的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。晶片在工作時也會產生溫度，長時間溫度的升高將會使晶片產生老化，晶片的老化就出現發(fā)出的能量下降，發(fā)光效率降低，這就使LED 出現了光衰。
要解決光衰最重要的就是要控制LED 晶片老化的速度，第一當然LED 晶片的品質很重要，還有就是解決晶片散熱的問題的也很關鍵，總之解決LED 的光衰問題的因素是多方面的，晶片的品質和封裝的技術封裝材料的選擇等都很關鍵。LED 光衰的速度和LED 的壽命是成反比的，只有控制了光衰才真正達到了超長的壽命。