為什么要選擇LED？全面解析LED燈基礎知識

從古至今，“燈”一直被人們看作是光明的象征，是照明的工具。不同的年代，有不同的燈。自燧人氏鉆木取火開始，照明經(jīng)歷了從火、油到電的發(fā)展歷程。照明工具經(jīng)歷過無數(shù)的變革，出現(xiàn)過火把、動物油燈、植物油燈、蠟燭、煤油燈到白熾燈、日光燈、琳瑯滿目的裝飾燈、發(fā)展到現(xiàn)在先進的LED燈，可以說一部照明的歷史正是人類發(fā)展史的見證。接下來飛利浦照明陜西總代理飛通偉業(yè)來和大家聊聊為什么現(xiàn)在是現(xiàn)在很對人都會選擇LED燈具。

一、LED的發(fā)展

LED以其固有的特點，如省電、壽命長、耐震動，響應速度快、冷光源等特點，廣泛應用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領域，在我們的日常生活中處處可見，家用電器、電話機、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價格昂貴等條件的限制，無法作為通用光源推廣應用。

二、LED燈的結構與工作原理

是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，是主要工作元件。

燈罩：

主要提供降壓、交流電到直流電的轉換，兼帶過載過壓保護等功能，為led提供能量。

散熱器：

燈座：

LED燈的心臟是一個半導體的晶片， 即發(fā)光二極管。晶片的一端附在一個支架上，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。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。

三、LED燈的優(yōu)劣勢

1、直接把電轉化為光，電光功率轉換接近....，高效節(jié)能十分突出。從理論上來說，在相同亮度下，白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10左右，節(jié)能燈的1/4左右。舉個更直觀的例子來說，如果你家里有15個30w的燈泡，每天都使用3個小時，按如今居民用電每千瓦時0.6元來計算，一年使用下來白熾燈共需要支付的電費300元，節(jié)能燈要120元，而led卻只需要30多元。當然，對于如今逐漸實現(xiàn)了智能電表、階梯電價的城市來說，這個對比數(shù)據(jù)還能更漂亮點。

2、Led是固體冷光源，采用環(huán)氧樹脂封裝，燈體內沒有任何松動的部分，不存在燈絲發(fā)光發(fā)熱易燒毀、會熱沉積、光衰快等缺點，使其使用壽命十分突出，其理論使用壽命可達五萬小時以上——受目前元器件技術所限制下木桶原理約束，大部分led整體使用壽命都能有25000小時以上——這相當于你家的led每天開24小時，也至少可以用3年（普通白熾燈使用壽命僅有1000小時，普通節(jié)能燈使用壽命也只有8000小時），對普通家庭照明來講，基本上led能夠正常工作到你家里的電線都老化要更換了，它還一如既往地提供光明。

3、Led正常工作功率很小，所需工作電壓很低，電流也很小，比普通的使用220v甚至高壓電源的競爭產(chǎn)品來說，不需要對電路進行任何的改造即可，更安全，適用于公共場所和其他一些特殊的應用場合。

4、節(jié)能燈使用交流電，每秒鐘大概會產(chǎn)生120次的頻閃，長期在節(jié)能燈下看書眼睛會感到干澀，不舒服；而led使用直流電，徹底告別頻閃，使眼睛不容易疲憊。

5、可靠性高，一方面光譜中沒有紫外線和紅外線，熱量低，無輻射對身體可靠；另一方面因為在大部分自然使用環(huán)境下性能都很穩(wěn)定，使用非?？煽浚軇偃伪O(jiān)控級別的工作，例如很多夜視攝像頭就使用紅外led。

6、適用性：體積很小，每個單元LED芯片是2-5mm的正、長方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于形狀復雜、易變的環(huán)境下。

7、LED燈可輕易產(chǎn)生不同的色溫和色彩，可配合家裝風格營造不同的家居氛圍。

但是，任何事物都是兩面性的，LED有眾多優(yōu)點，然而也有一些劣勢：

1、發(fā)光二極管光度并非與電流電壓成線性關系，所以要實現(xiàn)光度可調節(jié)比常規(guī)照明設備更為復雜。這意味著從你買某個瓦數(shù)的燈泡后，在這個led的壽命之內，你得不得不一直固定地使用這個流明的光亮。

2、發(fā)光二極管為光源面積小、分布較集中，作照明用途時會刺眼，所以并不適宜直接購買一些大功率的led燈，而在大空間的環(huán)境里，多個小功率的led燈一起使用更健康、更舒服，這就造成整體費用的上升和電路布局的復雜。

3、LED的光通量有指向性，如前面所提到，要實現(xiàn)360度發(fā)光需要更多的led參與，造成整體結構的復雜和成本上升。

三、常見led燈用途

從鉆木取火開始，火的主要作用除了提供溫暖，熟食，便是照明。時至今日，人們已經(jīng)無法在沒有光明的夜晚生活。這也是所有燈具存在的基本意義。其實以目前l(fā)ed的發(fā)展來看，大部分傳統(tǒng)照明的領地，都已經(jīng)被led占據(jù)市場。

除了傳統(tǒng)照明功能以外，情景照明是led的一大亮點，它以場所為出發(fā)點，旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環(huán)境，去烘托場景效果和氛圍。比如因為客廳、餐廳、臥室、戶外等不同功能、區(qū)域不同，創(chuàng)造差異性的氛圍照明，使得原來家里的一成不變的空間，因為有不同的燈光閃耀，不再需要具體的劃分，而更加生動有趣、多姿多彩。

比如，約會時的led蠟燭燈，像個小火苗輕輕跳躍，那種羞羞答答，含情脈脈的氣氛就出來了，約會成功率因此飆升也有可能。還有l(wèi)ed花瓶燈，可以選擇固定顏色或者變換彩虹顏色，或選擇雙色變換程序，使得原來死氣沉沉的房間角落，變得有活力，映襯得葉子更蒼翠欲滴，花兒更鮮艷動人。

個性化的動態(tài)LED情景照明，以無限的創(chuàng)想，展現(xiàn)照明要尊崇人的舒適度體驗、更人性化的發(fā)展趨勢。這種DIY的有廠商已經(jīng)在嘗試，例如智能LED燈互動軟件，可手繪出LED燈的圖像、色彩及定制場景。

四、Led要如何選？

1、從使用用途選

目前大部分led廠商都提供了2種色溫的led，色溫的單位為開爾文（K），紅色光源的色溫在800K～900K之間，黃白色光源色溫3,000K左右，白色光源色溫約5500K，淡藍色光源的色溫在8,000K～12,000K之間。光源色溫依個人喜好進行選擇，比如，有人喜歡暖色調燈具，那么他可以選擇3,000K左右色溫的燈具。

①暖白——使用乳白的燈罩，削弱更多的光線，使光線看起來更柔和，看起來更舒服，一般用來做裝飾氛圍使用——暖白及自然白色溫會給人一種溫暖、溫馨的感受，適合用在賓館、酒店及臥室。不單用作裝飾，需要比較靠近眼睛的照明時，暖白都是比白色更好的方案。

②白色（白光）——半透明的燈罩，盡可能地讓二極管發(fā)出的光線都穿透到外面，有很多燈罩都超過95%透光率，使其更適用于作為照明的顯示。給人清涼爽快感覺，用于辦公室，客廳照明較多。

2、從功率上選

目前l(fā)ed主要分布在3w、5w、7w、9w、11w這5種規(guī)格，這個根據(jù)用戶的照明需求自行折算（跟白熾燈的等效換算）選擇。

這里涉及到一個問題，為什么沒有更大的功率led？

①從等效功率來說，單個11w的已經(jīng)超越了100w以上的白熾燈的照明亮度了，如果還有不夠，一般是需要部署多個led燈來提供照明。

②從實現(xiàn)上來說，目前的led亮度的提高（功率的提升），都是led芯片簡單的疊加，更大的功率需要更大空間去放置更多的led貼片，需要有更復雜、更強大的轉換電路提供更大功率的電源，非常不利于小巧的控制。

③使用范圍不廣。更大功率的led可能只有一小部分的特殊人群才需要用到，不在家用這個.廣闊的大市場里，廠家不愿意做獨立的研發(fā)。

3、從核心部件上選

主要指的是led芯片的型號。很多商家（特別是一線..商）都不會把芯片型號當成主要的特性，貼到顯眼的宣傳位置，但對于一些實力派的中小企業(yè)來說，這是他們必不可少的賣點。

①Led芯片

在led.近出現(xiàn)的短短這幾十年里，led的技術已經(jīng)發(fā)生過幾次翻天覆地的改變：

..代led：只能用于信號指示的作用的純紅色顯示。

第二代led：開始嘗試性地在一些照明領域嶄露頭角，在一些不太重要場合使用。

第三代led：集成封裝led芯片，將一個或多個led芯片封裝成尺寸更大，在相差不大的表面積里，提供更多的光亮。

第四代led：改進成燈珠，使其壽命更長、更亮、發(fā)光效率更高。

在led芯片型號中，2835指的是封裝尺寸在3.5*2.8mm的LED，5050指的是LED封裝的尺寸是5.0*5.0mm， 5730同樣說的是LED封裝的尺寸是5.7*3.0mm，這個數(shù)字的意義在于：在大部分情況下，在相同的技術條件下，封裝的體積越大，其價格更高，性能更好。

②電路

a、之前在散熱里提到過，溫度會導致led的電流變化，因此..選用恒流源供電，以保證LED的工作電流不受外界溫度的影響，但這個現(xiàn)實中普通器材無法輕松測量，只能寄希望于廠家的宣傳手冊的介紹。

b、外表我們是無論如何也判斷不出電路的優(yōu)良的——何況在厚厚的散熱器覆蓋下，但我們仍然找到有簡單而又快速的方式進行判斷。因為好的電路電磁兼容肯定設計的很好，所以我們就從電磁兼容角度入手，找一個具有中短波功能的收音機，點亮led，把收音機放在附近，收音機接收到的噪音越低，說明被測燈的電磁兼容性越好。在靜音環(huán)境中聽LED燈具工作時的聲音，如果能非常明顯地聽到燈具工作嘈雜的聲音，說明燈具的電源不是很好，有可能電子元器件存在偷工減料的情況。

③散熱器

必須引起重視的是，LED溫度是影響LED壽命的.重要的因素之一，有一顆良好的散熱器是其長壽的保證。因為當外界環(huán)境溫度升高后，LED光源內阻會減小，若使用穩(wěn)壓電源供電會造成LED工作電流升高，當超過其額定工作電流后，會影響LED產(chǎn)品的使用壽命，嚴重的將使LED“燒壞”。一般的散熱器至少也得使用航天鋁材，更高端的使用陽極氧化的航空鋁材。

4、從性能參數(shù)上選

這對用戶的要求很高，因為需要拆開看發(fā)光led型號看電路，大部分時候做不到，只有廠商在產(chǎn)品說明書里提供了這部分數(shù)據(jù)才能判斷（在網(wǎng)上的電商大部分會提供，而實體店的則大部分都沒有提供）。

①發(fā)光效率

發(fā)光效率（綜合光效）就是光通量與電功率之比。發(fā)光效率表現(xiàn)了光源的節(jié)能特性，這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個重要指標。LED燈的綜合光效是指一個LED燈的發(fā)光效率，單位是流明/瓦。數(shù)值越高表示該燈節(jié)能效果越好，也就越省電，應該選擇流明/瓦高的LED燈具。 簡單來說：相同的電量下，越亮越好。

②發(fā)光強度和光強分布

LED發(fā)光強度是表征它在某個方向上的發(fā)光強弱，由于LED在不同的空間角度光強相差很多，直接影響到LED顯示裝置的.小觀察角度。也就是說：Led在各個角度的光線強度越均勻越好。

③波長

對于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良，而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。

④顯色指數(shù)

又名：CRI；光源對物體的顯色能力，是評價光源對物體顯色能力的一個指標，它直接影響光源下物體的效果。顯色指數(shù)完美的基準光源的顯色指數(shù)為100，顯色指數(shù)越高，說明光源對物體的顏色反應越接近真實顏色。一般認為：80～100，顯色性優(yōu)良；50～79，顯色性一般；小于50則被認為顯色性較差。

⑤光衰

LED經(jīng)過一段時間的點亮后,其光強會比原來的光強要低,而低了的部分就是LED的光衰.光源的亮度會隨著時間而遞減，遞減的幅度直接關系光源的壽命。如果散熱條件不好，燈珠在高溫下工作，光衰會很大，燈具壽命將會大大減少。所以，光衰越小肯定越好。

5、從外觀上選

①看外觀包裝。國家強制要求LED燈具生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品外包裝上標出以下內容：額定電壓、電壓范圍、額定功率、額定頻率。一般說來，優(yōu)質產(chǎn)品的商標印刷質量好，標志清晰可辨，且有生產(chǎn)廠家的商標、地址、聯(lián)系方式（注意不是那種只留一個手機號碼的）、售后信息及相關認證標志。

② 看是否有3c認證，目前中國有強制性國標《普通照明用50V以上自鎮(zhèn)流LED燈安全要求》（GB24906-2010），要查看包裝上是否有注明。如果有CE認證、美國ETL產(chǎn)品認證更好——總之，通過越多認證越有保證。

③拆開包裝，在看到led前，看led是否有瓦楞紙保護，有沒有固定的支架固定好led，這并不是說led有多脆弱需要悉心保護，而是可以看出廠家對產(chǎn)品的用心、負責任程度。

④看到led燈泡后，應該檢查燈罩外觀上有無裂縫、松動，各種接口間是否緊密，有無撬過的返修痕跡。

⑤燈頭跟散熱器之間不應有任何松動或歪頭現(xiàn)象。

⑥如果可以，擰開燈罩，可以看到led是如何跟外部電路焊接的，當然要選擇焊接飽滿，有光澤，沒有虛焊的產(chǎn)品。