家庭灯具知识之LED日光灯灯管的具体设计原理介绍

大家都知道，灯具需要特别重视，这个部分的好坏，不仅影响到整个装修的进程，还影响到以后的装修以及装修完成后的整体效果，今天，我们一起装修网给大家介绍一下家庭灯具知识之LED日光灯灯管的具体设计原理，希望能给大家一些帮助。

家庭灯具知识之LED日光灯灯管的具体设计原理介绍

简介

LED灯管也俗称LED光管、LED日光灯管、LED日光灯，其光源采用LED作为发光体。传统的日光灯管又称荧光灯，灯两端各有一灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出可见光。 由于含有重金属污染物质“汞”，使得报废的荧光灯管对环境的污染十分严重。而LED灯管采用发光二极管作为光源，光效更高、更为节能、使用寿命更长，而且更为环保。成为目前阶段代替荧光灯管的最理想产品。LED灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，有T5灯管，T8灯管，T10灯管，长度有0.6m, 0.9m,1.2m,1.5m,1.8m，2.4m。

LED灯管安装非常简单，安装时将原有的日光灯取下换上LED灯管，并将镇流器和启辉器去掉，让220V交流市电直接加到LED灯管两端即可。

LED灯管节电高达70%以上，寿命为普通灯管的10倍以上（理论上是可以达到50000小时以上），几乎是免维护，不存在要经常更换灯管、镇流器、启辉器的问题，约半年下来节省的费用就可以换回成本。绿色环保型的半导体电光源，光线柔和，色彩纯正，有利于人们的视力保护及身体健康。

LED日光灯亮度显得更柔和更使人们容易接授。使用寿命在5万-8万小时供电电压为为AC85V-260V（交流），无需起辉器和镇流器，启动快，功率小，无频闪，不容易视疲劳。它不但超强节能更为环保。是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统的日光灯的主要产品。

LED日光灯灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度有60cm和120cm、150cm等，其功率分别为10W、16W和20W，而20W传统日光灯（电感镇流器）实际耗电约为53W，40W传统日光灯（电感镇流器）实际耗电约为68W；10WLED日光灯亮度要比传统40W日光灯还要亮， 16WLED日光灯要比传统64W日光灯还要亮。

发光原理

PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。

由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

家庭灯具知识之LED日光灯灯管的具体设计原理介绍

发光效率

一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率，其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性（如组件材料的能带、缺陷、杂质）、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积，就是整个组件的发光效果，也就是组件的外部量子效率。早期组件发展集中在提高其内部量子效率，主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高LED的发光效率，从而可获得70%左右的理论内部量子效率，但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下，光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。目前的方法主要是：晶粒外型的改变——TIP结构，表面粗化技术。

照明设计

随着LED的出现，照明设计理论也随着LED的优点在不断发展。

1.情景照明：是2008年由飞利浦提出的情景照明，以环境的需求来设计灯具。情景照明以场所为出发点，旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境，去烘托场景效果，使人感觉到有场景氛围。

2.情调照明：是2009年由凯西欧提出的情调照明，以人的需求来设计灯具。情调照明是以人情感为出发点，从人的角度去创造一种意境般的光照环境。情调照明与情景照明有所不同，情调照明是动态的，可以满足人的精神需求的照明方式，使人感到有情调;而情景照明是静态的，它只能强调场景光照的需求，而不能表达人的情绪，从某种意义上说，情调照明涵盖情景照明。情调照明包含四个方面：一是环保节能，二是健康，三是智能化，四是人性化。

凯西欧公司总经理吴育林先生编著了一本“情调照明书”，是中国第一本引领LED照明设计潮流

的书籍，打破了设计理论长期被国外巨头垄断的局面，使LED的应用更加容易为市场所需要。将最新的情调照明设计理念贡献出来与大家分享，借此希望更多专家学者、设计师参与讨论和提出建议。

外罩

用的基本上都是1/2铝合金+1/2PC罩，基本上没有用玻璃罩的。都是由PC颗粒（化学名：聚碳酸酯）加工生产再配上扩散粉制造而成的。

PC罩大概分为以下几种：透明罩、透明条纹罩、扩散条纹罩、乳白扩散罩。

透明罩：顾名思义，透明罩就是透明的PC罩，这种外罩做出来的灯管可以看到灯珠，非常刺眼，容易眩晕，不符合人类对光线的要求。透光性能较好，可达到91%的透光率。

透明条纹罩：这种罩子是半透明罩，可以把光打散开来，但是光线也不够均匀，不会刺眼，透光率约88%。

扩散条纹罩：也称为粗条纹罩，这种外壳透光率在86%左右，此外壳做的产品看起来不会有暗区的感觉，巧妙的避免了暗区的影响。

乳白扩散罩：这款外罩也是市场上大多数厂家都使用的外罩，这款外壳的普遍透光率为83-85% ；83以下的透光率是完全看不到灯珠的光斑了。

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