LED節(jié)能燈比白熾燈更省電的原因分析

　　led節(jié)能燈的特性

　　1、高效節(jié)能：以相同亮度比較，3W的LED節(jié)能燈333小時(shí)耗1度電，而普通60W白熾燈17小時(shí)耗1度電，普通5W節(jié)能燈200小時(shí)耗1度電。

　　2、超長(zhǎng)壽命：半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無(wú)燈絲，無(wú)玻璃泡，不怕震動(dòng)，不易破碎，使用壽命可達(dá)五萬(wàn)小時(shí)（普通白熾燈使用壽命僅有一千小時(shí)，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時(shí)）。

　　3、健康：光線健康光線中含紫外線和紅外線少，產(chǎn)生輻射少（普通燈光線中含有紫外線和紅外線）。

　　4、綠色環(huán)保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，普通燈管中含有汞和鉛等元素。

　　5、保護(hù)視力：直流驅(qū)動(dòng)，無(wú)頻閃（普通燈都是交流驅(qū)動(dòng)，就必然產(chǎn)生頻閃）。

　　6、光效率高：某公司在實(shí)驗(yàn)室最高光效已達(dá)260lm/W，而市面上的單顆大功率LED也已經(jīng)突破100lm/W，制成的LED節(jié)能燈，由于電源效率損耗，燈罩的光通損耗，實(shí)際光效在60lm/W，而白熾燈僅為15lm/W左右，質(zhì)量好的節(jié)能燈在60lm/W左右，所以總體來(lái)說(shuō)，LED節(jié)能燈光效與節(jié)能燈持平或略優(yōu)。（2011年5月數(shù)據(jù)）

　　7、安全系數(shù)高：所需電壓、電流較小，安全隱患小，于礦場(chǎng)等危險(xiǎn)場(chǎng)所。

　　8、市場(chǎng)潛力大：低壓、直流供電，電池、太陽(yáng)能供電，于邊遠(yuǎn)山區(qū)及野外照明等缺電、少電場(chǎng)所。

　　led節(jié)能燈的選購(gòu)

　　燈珠：

　　1、LED亮度（MCD）不同，價(jià)格不同。用于LED燈具的LED應(yīng)符合雷射等級(jí)Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、抗靜電能力?？轨o電能力強(qiáng)的LED，壽命長(zhǎng)，因而價(jià)格高。通?？轨o電大于700V的LED才能用于LED燈飾

　　3、波長(zhǎng)一致的LED，顏色一致，如要求顏色一致，則價(jià)格高。沒(méi)有LED分光分色儀的生產(chǎn)商很難生產(chǎn)色彩純正的產(chǎn)品。

　　4、漏電流LED是單向?qū)щ姷陌l(fā)光體，如果有反向電流，則稱(chēng)為漏電，漏電流大的LED，壽命短，價(jià)格低。

　　5、發(fā)光角度用途不同的LED其發(fā)光角度不一樣。特殊的發(fā)光角度，價(jià)格較高。如全漫射角，價(jià)格較高。

　　6、壽命不同。品質(zhì)的關(guān)鍵是壽命，壽命由光衰決定。光衰小、壽命長(zhǎng)；壽命長(zhǎng)，價(jià)格高。

　　7、晶片LED的發(fā)光體為晶片，不同的晶片，價(jià)格差異很大。日本、美國(guó)的晶片較貴，一般***及國(guó)產(chǎn)的晶片價(jià)格低于日、美。

　　8、晶片大小晶片的大小以邊長(zhǎng)表示，大晶片LED的品質(zhì)比小晶片的要好。價(jià)格同晶片大小成正比。

　　9、膠體普通的LED的膠體一般為環(huán)氧樹(shù)脂，加有抗紫外線及防火劑的LED價(jià)格較貴，高品質(zhì)的戶外LED燈飾應(yīng)抗紫外線及防火。每一種產(chǎn)品都會(huì)有不同的設(shè)計(jì)，不同的設(shè)計(jì)適用于不同的用途，LED燈飾的可靠性設(shè)計(jì)方面包含：電氣安全、防火安全、適用環(huán)境安全、機(jī)械安全、健康安全、安全使用時(shí)間等因素。從電氣安全角度看，應(yīng)符合相關(guān)的國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　驅(qū)動(dòng)電源

　　1．高可靠性：特別像LED路燈的驅(qū)動(dòng)電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費(fèi)也大。

　　2．高效率 LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)電源的效率要高。對(duì)于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對(duì)延緩LED的光衰有利。

　　3．高功率因素：功率因素是電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒(méi)有強(qiáng)制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類(lèi)負(fù)載太集中，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對(duì)于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動(dòng)電源，據(jù)說(shuō)不久的將來(lái)，也許會(huì)對(duì)功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。

　　4．驅(qū)動(dòng)方式：通行的有兩種：其一是一個(gè)恒壓源供多個(gè)恒流源，每個(gè)恒流源單獨(dú)給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會(huì)略高一點(diǎn)。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障，不影響其他LED運(yùn)行的問(wèn)題。這兩種形式，在一段時(shí)間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì)較好。也許是以后的主流方向。

　　5．浪涌保護(hù)：LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強(qiáng)這方面的保護(hù)也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì)導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護(hù)LED不被損壞的能力。

　　6．保護(hù)功能：電源除了常規(guī)的保護(hù)功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負(fù)反饋，防止LED溫度過(guò)高。

　　7．防護(hù)方面：燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。

　　8．led電源是影響led燈具的重要因素，驅(qū)動(dòng)電源的壽命要與LED的壽命相適配。這個(gè)對(duì)led的燈的影響很大，如果電源出現(xiàn)了問(wèn)題，造成的后果是毀滅性的。如果誰(shuí)以后能在電源方面有突破，那將是led領(lǐng)域的一大功臣。

　　9．要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。

　　白熾燈組成結(jié)構(gòu)

　　白熾燈，主要由玻殼、燈絲、導(dǎo)線、感柱、燈頭等組成。

　　玻殼做成圓球形，制作材料是耐熱玻璃，它把燈絲和空氣隔離，既能透光，又起保護(hù)作用。白熾燈工作的時(shí)候，玻殼的溫度最高可達(dá)100℃左右。

　　燈絲：是用比頭發(fā)絲還細(xì)得多的鎢絲，做成螺旋形。看起來(lái)燈絲很短，其實(shí)把這種極細(xì)的螺旋形的鎢絲拉成一條直線，這條直線竟有1米多長(zhǎng)。

　　白熾燈里的鎢絲害怕空氣。如果玻殼里充滿空氣，那么通電以后，鎢絲溫度升高到2000℃以上，空氣就會(huì)對(duì)它毫不留情地發(fā)動(dòng)襲擊，使它很快被燒斷，同時(shí)生成一種黃白色的三氧化鎢，附著在玻殼內(nèi)壁和燈內(nèi)部件上。

　　導(dǎo)線：兩條導(dǎo)線表面上很簡(jiǎn)單，實(shí)際上由內(nèi)導(dǎo)線、杜美絲和外導(dǎo)線三部分組成。內(nèi)導(dǎo)線用來(lái)導(dǎo)電和固定燈絲，用銅絲或鍍鎳鐵絲制做；中間一段很短的紅色金屬絲叫杜美絲，要求它同玻璃密切結(jié)合而不漏氣；外導(dǎo)線是銅絲，任務(wù)就是連接燈頭用以通電。

　　感柱：一個(gè)喇叭形的玻璃零件就是感柱，它連著玻殼，起著固定金屬部件的作用。其中的排氣管用來(lái)把玻殼里的空氣抽走，然后將下端燒焊密封，燈就不漏氣了。

　　燈頭是連接燈座和接通電源的金屬件，用焊泥把它同玻殼粘結(jié)在一起。

　　白熾燈特性

　　能量特性

　　能量特性可以用發(fā)光效率來(lái)描述。白熾燈所消耗的能量 其中只有一小部分轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)輻射光， 很大一部分轉(zhuǎn)換為紅外線或被損失掉。白熾燈的發(fā)光效率在13%左右。

　　電壓特性

　　白熾燈的燈絲溫度、電流、功率、光通量、光效和壽命均隨所加電壓的變化成指數(shù)函數(shù)變化，并用特征指數(shù)描述其變化規(guī)律。

　　壽命

　　通常指新白熾燈開(kāi)始使用到斷絲為止的時(shí)間，或指燈保持在規(guī)定的光通量數(shù)值上的燃點(diǎn)時(shí)間。白熾燈的電源電壓變化對(duì)燈壽命的影響，通常功率為30 W以上的燈，燃點(diǎn)750 h時(shí)，光通量維持率可在85%以上，在數(shù)百毫秒至數(shù)秒的開(kāi)燈與關(guān)燈周期內(nèi)的瞬時(shí)電流，可使燈的壽命縮短2%～8%。

　　工作特性

　　白熾燈在點(diǎn)燃過(guò)程中，燈絲的變形、充填氣體的純度、燈內(nèi)殘余氣體的成分、玻殼尺寸等都與燈的光通量變化有關(guān)。

　　點(diǎn)燃與熄滅特性

　　因白熾燈的燈絲為熱輻射體，燈絲達(dá)到一定溫度需要有一個(gè)時(shí)間。開(kāi)燈時(shí)，從對(duì)燈施加電壓到發(fā)出額定光通量為止，需數(shù)百毫秒時(shí)間;在關(guān)燈時(shí)，情況相反。燈絲電流值愈大，熄滅所需時(shí)間愈長(zhǎng)。在開(kāi)燈的瞬間，流過(guò)燈絲的電流理論上可達(dá)到額定電流的13～16倍，實(shí)際上由于回路阻抗的制約，瞬間電流為額定電流的7～10倍。

　　LED節(jié)能燈比白熾燈更省電的原因分析

　　普通的白熾燈光效大約在每瓦10流明左右，壽命大約在1000小時(shí)左右，它的工作原理是：當(dāng)燈接入電路中，電流流過(guò)燈絲，電流的熱效應(yīng)，使白熾燈發(fā)出連續(xù)的可見(jiàn)光和紅外線，此現(xiàn)象在燈絲溫度升到700K即可覺(jué)察，由于工作時(shí)的燈絲溫度很高，大部分的能量以紅外輻射的形式浪費(fèi)掉了，由于燈絲溫度很高，蒸發(fā)也很快，所以壽命也大縮短了，大約在1000小時(shí)左右；就節(jié)能降耗角度來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的白熾燈由于大量的紅外能量損失以及高溫發(fā)熱、壽命短，先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保燈的推出是一場(chǎng)必然的節(jié)電革命。

　　相比之下，節(jié)能環(huán)保燈主要是通過(guò)鎮(zhèn)流器給燈管燈絲加熱，大約在1160K溫度時(shí)，燈絲就開(kāi)始發(fā)射電子（因?yàn)樵跓艚z上涂了一些電子粉），電子碰撞氬原子產(chǎn)生非彈性碰撞，氬原子碰撞后獲得了能量又撞擊汞原子，汞原子在吸收能量后躍遷產(chǎn)生電離，發(fā)出253.7nm 的紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光，由于熒光燈工作時(shí)燈絲的溫度在1160K左右，比白熾燈工作的溫度2200K-2700K低很多，所以它的壽命也大提高，而且節(jié)能降耗程度搞，壽命可達(dá)5000小時(shí)以上，由于它不存在白熾燈那樣的電流熱效應(yīng)，熒光粉的能量轉(zhuǎn)換效率也很高，達(dá)到每瓦50流明以上。

　　LED（Light-Emitting-Diode中文意思為發(fā)光二極管）是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的半導(dǎo)體，它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場(chǎng)發(fā)光。由于led的是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，而我們?cè)谌粘Ｉ钪兴玫降臒襞菔抢媒饘僮鞒霭l(fā)光材料，因此所發(fā)出的能量有所不同，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)紅色LED發(fā)光達(dá)到某個(gè)亮度時(shí)所需消耗的能量是15瓦，而傳統(tǒng)的燈泡要達(dá)到同等量度則要消耗高達(dá)150瓦的能量；另外據(jù)科學(xué)家們測(cè)定，LED通電發(fā)光時(shí)，有10%的電能可以轉(zhuǎn)化成光能，而白熾燈泡的轉(zhuǎn)化效率只有7-8%，由此可見(jiàn)，要達(dá)到同等的照明效果，LED燈比白熾燈節(jié)能是顯而易見(jiàn)的了。