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小時耗1度電，而普通60W白熾燈17小時耗1度電，普通5W節(jié)能燈200小時耗1度電。

　　2、超長壽命：半導體芯片發(fā)光，無燈絲，無玻璃泡，不怕震動，不易破碎，使用壽命可達五萬小時（普通白熾燈使用壽命僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時）。

　　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、保護視力：直流驅(qū)動，無頻閃（普通燈都是交流驅(qū)動，就必然產(chǎn)生頻閃）。

　　6、光效率高：某公司在實驗室最高光效已達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，所以總體來說，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，于礦場等危險場所。

　　8、市場潛力大：低壓、直流供電，電池、太陽能供電，于邊遠山區(qū)及野外照明等缺電、少電場所。

　　led節(jié)能燈的選購

　　燈珠：

　　1、LED亮度（MCD）不同，價格不同。用于LED燈具的LED應符合雷射等級Ⅰ類標準。

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

　　3、波長一致的LED，顏色一致，如要求顏色一致，則價格高。沒有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，則稱為漏電，漏電流大的LED，壽命短，價格低。

　　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，價格較高。如全漫射角，價格較高。

　　6、壽命不同。品質(zhì)的關鍵是壽命，壽命由光衰決定。光衰小、壽命長；壽命長，價格高。

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

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

　　9、膠體普通的LED的膠體一般為環(huán)氧樹脂，加有抗紫外線及防火劑的LED價格較貴，高品質(zhì)的戶外LED燈飾應抗紫外線及防火。每一種產(chǎn)品都會有不同的設計，不同的設計適用于不同的用途，LED燈飾的可靠性設計方面包含：電氣安全、防火安全、適用環(huán)境安全、機械安全、健康安全、安全使用時間等因素。從電氣安全角度看，應符合相關的國際、國家標準。

　　驅(qū)動電源

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

　　2．高效率 LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，尤為重要。因為LED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。對延緩LED的光衰有利。

　　3．高功率因素：功率因素是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標要求。

　　4．驅(qū)動方式：通行的有兩種：其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路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，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。這兩種形式，在一段時間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。也許是以后的主流方向。

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

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

　　7．防護方面：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)動電源的壽命要與LED的壽命相適配。這個對led的燈的影響很大，如果電源出現(xiàn)了問題，造成的后果是毀滅性的。如果誰以后能在電源方面有突破，那將是led領域的一大功臣。

　　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，又起保護作用。白熾燈工作的時候，玻殼的溫度最高可達100℃左右。

　　燈絲：是用比頭發(fā)絲還細得多的鎢絲，做成螺旋形?？雌饋頍艚z很短，其實把這種極細的螺旋形的鎢絲拉成一條直線，這條直線竟有1米多長。

　　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，空氣就會對它毫不留情地發(fā)動襲擊，使它很快被燒斷，同時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。

　　導線：兩條導線表面上很簡單，實際上由內(nèi)導線、杜美絲和外導線三部分組成。內(nèi)導線用來導電和固定燈絲，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；外導線是銅絲，任務就是連接燈頭用以通電。

　　感柱：一個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

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

　　工作特性

　　白熾燈在點燃過程中，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。

　　點燃與熄滅特性

　　因白熾燈的燈絲為熱輻射體，燈絲達到一定溫度需要有一個時間。開燈時，從對燈施加電壓到發(fā)出額定光通量為止，需數(shù)百毫秒時間;在關燈時，情況相反。燈絲電流值愈大，熄滅所需時間愈長。在開燈的瞬間，流過燈絲的電流理論上可達到額定電流的13～16倍，實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小時左右，它的工作原理是：當燈接入電路中，電流流過燈絲，電流的熱效應，使白熾燈發(fā)出連續(xù)的可見光和紅外線，此現(xiàn)象在燈絲溫度升到700K即可覺察，由于工作時的燈絲溫度很高，大部分的能量以紅外輻射的形式浪費掉了，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小時左右；就節(jié)能降耗角度來說，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，先進的節(jié)能環(huán)保燈的推出是一場必然的節(jié)電革命。

　　相比之下，節(jié)能環(huán)保燈主要是通過鎮(zhèn)流器給燈管燈絲加熱，大約在1160K溫度時，燈絲就開始發(fā)射電子（因為在燈絲上涂了一些電子粉），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5000小時以上，由于它不存在白熾燈那樣的電流熱效應，熒光粉的能量轉(zhuǎn)換效率也很高，達到每瓦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)化為可見光的半導體，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，而采用電場發(fā)光。由于led的是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，而我們在日常生活中所用到的燈泡是利用金屬作出發(fā)光材料，因此所發(fā)出的能量有所不同，據(jù)有關統(tǒng)計，一個紅色LED發(fā)光達到某個亮度時所需消耗的能量是15瓦，而傳統(tǒng)的燈泡要達到同等量度則要消耗高達150瓦的能量；另外據(jù)科學家們測定，LED通電發(fā)光時，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，要達到同等的照明效果，LED燈比白熾燈節(jié)能是顯而易見的了。