步步分解自制LED照明灯

  云平台APP官方     |      2024-08-10

  比例,我们现在常用的日光灯、节能灯等灯具,较之早先的普通白炽灯,在发光效率上有了很大提高,得到了广泛的应用。随着制造工艺水平的不断提高,

  LED具有更高的发光效率,更低的耗电量,常规使用的寿命也更长,在城市亮灯工程和家居照明当中起到了非常好的效果。在当前能源紧缺的环境下,LED节能技术将成为一项很重要的发展趋势。我们的祖国已经启动了“半导体照明”工程,将其作为新一代的绿色照明光源进行开发和推广。

  LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12~24流明/瓦,荧光灯50~70流明/瓦,钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50~200流明/瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。目前,世界各国都在提高LED光效方面做研究,在不远的将来其发光效率还将有更大的提高。

  LED 采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5V,电流10~18mA,反应速度快,可工作在较高频率。

  同样照明效果的情况下,耗电量约是白炽灯泡的十分之一,约是荧光灯管的三分之一。以桥上的保护栏杆灯为例,同样效果的一支日光灯含镇流器损耗其耗电要40 多瓦,而采用LED 每支的功率只有10~15W,无需镇流器,还能够七彩变化。

  采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED 灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。LED 平均寿命达10 万小时。用于照明的普通白光LED 有效常规使用的寿命也在2 万小时之后,号称零光衰的专用照明LED 则寿命更加长。 LED 灯具常规使用的寿命可达5~10 年,可以大幅度降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。

  发热量低,无热辐射,冷光源,能控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。

  LED 为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。当然,节能是我们考虑使用LED 光源的最根本原因,也许LED 光源要比传统光源昂贵,但是用一年时间的节能收回光源的投资,从而获得4~9 年中每年几倍的节能净收益期。

  这里向大家介绍一款LED照明灯的制作,我们第一步大致了解一下白光LED 的特性。本款套件采用的是直径5mm 的草帽头白光LED,外形如图1 所示。每只LED 标称电压为3.0~3.2V,亮度为1400~1600mcd,额定工作电流20mA。当工作电流较小一些时,发光效率较高一些,温升也越低,其有效的光源寿命可在2 万小时之后。(因为随使用时间增加,LED 会因为光衰而导致亮度逐渐降低,有效光源寿命是指LED 工作时能发出有效的、有利用价值的光的累计上班时间,超出这一段时间,LED 虽然还能点亮,但亮度过低,从而失去实用价值。)而普通的节能灯的常规使用的寿命也只有5000 小时左右,普通白炽灯泡的寿命只有1000小时左右,从更换灯泡的成本和所节约的电费来看,使用LED照明灯依旧很划算的。

  成品LED 灯如图2 所示。全灯实测功耗约为3.3W 左右。点亮后大致相当于40W 白炽灯的亮度,与7-9W 的节能灯亮度相当,连续点亮24 小时,耗电也不足0.08 度,具有显着的节约能源的效果。灯底部采用与普通白炽灯一致的E27 规格螺纹口,便于安装。采用磨砂灯罩,在保证较高透光率的同时,也使得直视LED 时不至于刺眼。本款LED 灯适合在书桌、床头、厨房、卫生间、公共楼道等区域不太大的地方作为照明使用。

  电路原理图如图3 所示。220V 市电先经过C1、R2 阻容降压,其中R2 为泄放电阻,C1 为降压电容,其耐压为400V。之后经W1 整流桥输出直流电,再经R4 限流后,送给60 只串联在一起的LED。因为阻容降压接LED 的负载不是纯电阻,而是近似稳压管特性,按此原理图参数选择元件,流经LED 的电流大约为13mA。C2 是滤波电容,可以有效的预防开灯瞬间时的大电流对LED 的冲击。R1 是NTC 热敏电阻,当电路发生意外状况导致电流增大时,其阻值变大,促使电流降低,从而起保护作用。

  有60+2 只,其中2 只是备件。焊装LED 的圆形印板的元件面加涂了白色漆,能增加反光效果。为方便用户制作,套件出厂时已将螺纹口内部的220V引线通过专用工具压接好,能够尽可能的防止该引线脱落而引发意外。

  下面开始组装,可先焊装LED 灯板。LED 的长引脚是正极,短引脚是负极。圆形印板上LED 符号带有阴影的一端是负极。因为LED 是低压低电流的高敏感的电子元件,白光LED 对静电十分敏感,如被静电损害,会显示一些不良特性,如漏电电流增加,在测试时不亮或发光不正常,因此在焊接时一定要做好防静电保护,操作者应佩带防静电手环,以防止静电对LED 带来的损害。要选用不漏电的30W 尖头电烙铁焊接,可以先焊好LED 的一个引脚观察LED 的位置,如果不正可以融化焊锡时扶正,确认位置正确后再焊接另一个引脚。焊接要干脆果断,焊接时间不能过长,应控制在2 秒以内,否则LED有可能会被焊坏。对照符号一一将LED 焊装在圆形印板上,焊好的外观如图5 所示。

  接下来焊接驱动板,空板图6 所示,对照原理图的元件编号,将元件一一焊装在驱动板上,焊好的驱动板如图7 所示。

  之后用导线将螺口、驱动板、LED 灯板连接起来,将螺口的中间点引线 相接,螺纹部分的引线 相接。驱动板输出“+”和“-”

  分别与LED 灯板的“+”、“-”相接,注意:驱动板的输出引线要先穿过固定架,再与LED 灯板相接。

  将驱动板装入灯体内,用热融胶枪将驱动板的四角与灯体固定。没有热融胶枪的用户,可以将套件内的胶块用刀割成四小块,用电烙铁加热胶块固定驱动板。然后将固定架装入灯体,沿着灯体内的槽旋转固定架,使固定架的四翼正好进入槽内。如图9 所示。

  将组装好的LED 灯安装在普通螺口灯座上,就能够轻松的享受既节能又环保的新型灯具带来的不一样的体验了。

  提示:带有调光功能、声控控制的,以及其他带有可控硅控制的螺口灯座,不适合直接安装本LED 灯。

  所谓光衰是指发光体经过一段时间使用后,发光效率出现下降,亮度就没有初始的时候高了,灯具标准是按1000 小时计算光衰,也就是说累计或持续工作1000 小时后发光效率下降的百分比,我们一般都很了解,家用的灯具在使用一段时间后都一定会出现光衰,节能灯,日光灯灯都会有光衰,通常个人会使用的节能灯和日光灯在使用一段时间后亮度都会比初始时低很多,一直到常规使用的寿命的终结,亮度也是一直会直线下降,节能灯和日光灯将会越用越暗。按照节能灯的品质衡量准则规定,普通节能灯在使用1000 小时后光衰要保持小于5%,也就是说普通的节能灯