日光灯管商业策划书

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1、 LED 日光灯管项目 LED 日光灯管项目 商商 业业 计计 划划 书书 深圳博莱凯半导体照明有限公司深圳博莱凯半导体照明有限公司 夏侯佐锦夏侯佐锦 2015.08.10博莱凯照明工程部 性能、电源、结构和寿命性能、电源、结构和寿命 最近以来，LED 日光灯成为最早进入室内的 LED 灯具之一，因为它相对于荧光灯来说具有很多优点。 一一. 优点 优点 相对于荧光灯来说，LED 日光灯具有 10 大优点： 1发光效率高： 荧光灯的发光效率大约是 55-80lm/W（Philips 公司 T8 荧光灯的发光效率为 72lm/W） ，而 LED 的发光 效率大约在 100lm/W 以上，最近 Cr

2、ee 公司的 XLampXP-G 的发光效率已经到 130LM/W，而且以后还 会不断提升。二者之差现在已经将近一倍。而以后有可能达到 3 倍以上。 2灯具效率高：灯具的效率主要是指有效光效，因为荧光灯是 360 度发光的，而在反方向发出的光就没 有什么用处。所以荧光灯通常采用一个白色的灯罩，可以把相当一部分的反向光反射回来，一般来说， 荧光灯的灯具效率大约只有 70%。而 LED 日光灯则是 120 度发光的，所以全部光都是有效光。虽然有 时候也会觉得 120 度发光角度窄了一点，不过大多数情况下还是够用的。而且这个发光角度也是可以 根据需要来加以调整的。 3电源效率高 因为所有灯具除白炽灯

3、以外都是需要有专门的电源供电的，电源的效率也就影响了整个灯具的效率。 下面以 Philips 公司的 36WT8 荧光灯为例。它的额定输出功率为 36W，但是由于接入了电感镇流器， 实测输入功率为 42.4W，也就是铁芯电感损耗了 6.4W,效率降低为 85%，功率因素只有 0.512。而 LED 的 电源效率通常高达 90%，一个 18W 的 LED 日光灯只要 20W 的输入功率。功率因素也可以达到 0.9 以上。 和荧光灯相比大约可以节省一半的电，也就是说采用一个 18 瓦的 LED 日光灯可以取代一个 36 瓦的荧 光灯。 实测的结果也是如此，我们在 3m 距离处测量其照度，Phili

4、ps 的 T8 荧光灯的照度为 32.8Lux，而 18W 的 LED 日光灯的照度为 67.3Lux。大大超出了 36W 荧光灯的照度。 综上所说，可以认为 LED 日光灯比荧光灯要省一半的电。 不仅如此，LED 日光灯还有很多其他优点： 4寿命长：一个仔细设计的 LED 日光灯的寿命可以达到 5 万小时。而一个荧光灯的寿命通常只有 5,000 小时。二者相差将近 10 倍。最好的长寿命日光灯也只有 10,000 小时，二者也还相差 5 倍。 5不含汞，无污染。我们知道，荧光灯都含有汞，36mm 荧光灯中含有 25-45mg 的汞，26mm（T8）中含 有 20mg 的汞。而荧光灯都是采用易

5、碎的玻璃作为外壳，一旦玻璃破碎，其中的汞就会马上就会蒸发 到空气中，瞬间可使周围空气中的汞浓度达到 10-20 毫克/立方米，超过国家规定的 1000-2000 倍。而 汞是一种对人体十分有害的有毒物质，汞蒸气达 0.04 至 3 毫克时会使人在 2 至 3 月内慢性中毒，达 1.2 至 8.5 毫克时会诱发急性汞中毒，如若其量达到 20 毫克，会直接导致动物死亡。而 1mg 的汞就足 以污染 5454.5 公斤的饮用水，使之达不到饮用标准。而 LED 日光灯中不含任何有毒物质，是一种完全 绿色环保无污染光源。 6LED 日光灯产生二氧化碳极少， 对环境有保护作用， 不易产生温室效应， 而荧光

6、管产生二氧化碳是 LED 日光灯管的六百倍以上，对环境污染较大，容易产生温室效应，使得室温升高。 7色温范围广，几乎可以提供任意色温，而且还可以提供红绿蓝以至任何一种颜色的灯光。 8显色指数高，白炽灯的显色指数为 95，荧光灯为 65-80，而 LED 日光灯则可以80。 9没有紫外线辐射，不会把女孩子皮肤晒黑。 10 非玻璃制品，不易破损，耐冲击，耐振动。 11外置隔离电源的 LED 日光灯，在灯管两端都接触不到市电高压，只有低于 36V 的直流安全电压，不 存在触电的危险，完全是一种安全的灯具。内置隔离电源采用了最新设计，有效防止人体触电危险。 2015.08.10博莱凯照明工程部二价格二

7、价格 目前 LED 日光灯唯一的缺点就是价格高。 不过尽管目前 LED 日光灯的价格大约是荧光灯的十倍左右，如果联系到它的寿命、节电和无污染来看， 仍然是合算的。 因为如果和寿命为 5,000 小时的荧光灯相比， 那么寿命为 5 万小时的 LED 日光灯就已经值 得花 10 倍的价钱去买，而在其间所节省的电能就完全是纯收益了。在日本，因为荧光灯含汞，所以坏掉 的荧光灯还要付出和买一个新的日光灯同样的钱作为有毒物质处理费。所以，在日本即使采用长寿命 （10,000 小时）的荧光灯，所付出的钱也相当于贵 10 倍的 LED 日光灯。 在一些 24 小时连续工作的场地，例如地下停车场，节电也是十分重

8、要的。如上所述，一根 T8 的 LED 日光灯大约可以节省 20 瓦电，一年下来就可以节省 20x365x24/1000=175.2 度电。假如以每度电 0.7 元计 算，那么一年下来，可以节省电费 122.64 元，两年下来，就可以节省出这根 LED 日光灯的成本。以后的 节省就成为纯收益了。 所以现在国外有一种称之为 EMC（能量管理合同 Energy Management Contract）作法。就是由一家财团 或银行出资。替一个地下停车场或商场免费安装 LED 日光灯，但是要向业主收取所有原来的电费，协议 有效期可能为 5 年。只要 2 年以后，就可以回收所有投资，第三年开始，所有电费

9、就变成是纯收益了。这 是一个十分有利的投资项目。国内也开始有人这样做了。 三三LED 为了得到比较均匀的发光，LED 日光灯通常都是采用很多个小功率的 LED 灯珠串并联而构成。小功率 LED 有两种，一种是插件式，俗称草帽头 LED，还有一种是贴片式。早期 LED 日光灯大都用草帽头 LED， 但是这种插件式因为热阻大，光衰严重，所以现在已经很少用，而大多数采用贴片式的了。各种 LED 的 主要指标为发光效率，小功率 LED 通常直接以其发光的流明数表示，寿命（通常以在多少结温时的寿命 来表示） ，和热阻 Rjs。 几种常用的贴片式 LED 的指标如下所示： 厂家 型号 发光 mcd 发 光

10、 lm 热阻 C/W 寿命 70%, hrs 台 湾 先 进 开发光电 AOT-3020W221B-Z0-X-3 1500-2100 135 台湾光宝 Lite-On LTW-M670ZVS （3020） 1800-2600 5.6 160 20,000(Ta=60C， 20mA） 台 湾 琉 斯 LumenMax XT1-3014BC0I-AN 2100-3600 9 45 50,000(Ta=45C， 30mA） （a） （b） 图 3. 3020（a）的散热和 3014（b）的底板散热机构 由于 3020 只有两端焊接散热，而 3014 采用了底板散热，所以二者的热阻相差 3 倍多，所以

11、二者的寿 命也相差两倍多。3014 工作于 30mA，所以它的发光也高达 9 流明。相当于 90 lm/W 的发光效率。 2015.08.10博莱凯照明工程部在日光灯里所用的 LED 数目通常在 200 颗以上，显然不可能全部串联，而必须串并联。一般来说，希 望串得少的，并得多，这样，一旦某一串中有一个 LED 开路，只会使这一串不亮，而这一串的电流将分 摊到剩余的几路中去。例如，总数为 200 个的 LED，假如连结成 8 串 25 并，每串 30mA，25 串的总电流 750mA，有一串坏了，每一串的电流只增加了 1.25mA。反过来，假如连成 25 串 8 并，每串 30mA，8 串 总

12、电流 240mA，一串开路，30mA 就分到剩下的 7 路中，每路就要平均增加 4.28mA。 不过有些 LED（如光宝的 LED）每个都有一个并联的稳压二极管保护，即使有一个 LED 开路，这一 串也不会都不亮，而只是这一个 LED 不亮而已。上述问题就不存在。 另外我司的日光灯管采用了更先进的网络布线设计线路， 即使有一个 LED 开路， 这一串也不会都不亮， 而只是这一个 LED 不亮而已 四电源四电源 LED 日光灯的电源分为内置式和外置式两种。所谓内置式就是指电源可以放在灯管内部。这种内置式 的最大优点就是可以直接替换现有的日光灯管，而无需作任何改动。所以内置式的形状都是做成长条形，

13、 以便塞进半圆形的灯管中去。 下面先介绍两种内置式，非隔离型和隔离型。 1非隔离式恒流电源： 非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险。 目前用得最多的是非隔离直接降压型电源。也就是把交流电整流以后得到直流高压，然后就直接用降 压（Buck）电路进行降压和恒流控制。下面以华润矽威的 PT4107 为例，其电原理图如下图所示： 图 1. 非隔离恒流源的电原理图 非隔离恒流源的优点是简单、指标高，它的输出电流可以按 LED 串并联的个数决定。但是大多数情况 下， 它的输出电流不能太大， 输出电压也不能太高。 例如 264 个小功率 LED 连接成 22 个串联， 12 串并

14、联， 每串 20mA，一共 240mA。体积也可以做得很小，通常是做成长条形的，以便放进 T10 或 T8 的管子里。 假如每串的电流是 30mA， 12 并就是 360mA。 在有些非隔离的电源中就无法实现， 为了保持总电流 240mA 不变，就只能改成 8 串并联。但假如 LED 的总数不变，就要求串联的数目增加到 33 个。这时候总电压就 会增加到 108.9V。但是通常这种非隔离恒流源的允许的最高输出电压是 80V。只能维持原来的 22 串，这 样 LED 的总数就只能是 176 颗，即使采用 30mA，其总流明数有可能不能满足要求。 2015.08.10博莱凯照明工程部图 2. 非隔

15、离降压式恒流源的外形照片 通常其效率大约在 88-90%之间，功率因素大约在 0.88-0.92 之间。 然而这种非隔离电源也有一些局限性，因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端，从而引 起触电的危险。通常 LED 和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层可 以耐 2000V 高压，但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象，使得难以通过 CE 论证。 我司生产的 LED 日光灯管不采用非隔离电源的设计方式，全部采用高效率高 PF 值的隔离恒压恒流型 电源。 2隔离式恒流电源：隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能 是高频的。但都能

16、把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。这种隔离式的日光灯电源原理图 如图 3 所示。 图 3. 隔离式 LED 日光灯电源原理图 这种隔离式 LED 日光灯电源外形照片如下图所示， 图 4 隔离式 LED 日光灯电源的照片 一般来说，由于加入了变压器，所以隔离式电源的效率会有所降低，通常大约在 88%左右。而且变压 器的体积也比较大。放进 T10 灯管还可以，但是放进 T8 的灯管就比较紧张。 3内置式电源的缺点和代价 2015.08.10博莱凯照明工程部当然上面所说的内置式也都可以放在日光灯的外面而成为外置式。不过它的可以直接替换现有荧光灯 的优点也就不存在了。那么内置式的这种能够直接替换现有荧光灯的优点是不是也付出代价呢？的确如 此，而且这个代价还不小。 我们知道，最普通的日光灯的起辉是采用一个串联的铁芯电感和一个并联的起辉器（图 5a） 。 图 5. 荧光灯电源电路图 在直接替换时，只要拔掉起辉器就可以了。但是由于