白炽灯、电子节能灯和LED灯

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1、北京亚盟科技有限公司1白炽灯、电子节能灯和LED灯 性能参数对比北京亚盟科技有限公司2序 言众所周知，白炽灯是爱迪生的重要发明，这个重要的发明使人类 从此告别了黑暗，迎来了光明，但是白炽灯太耗电了，它大概只有不 到十分之一的能量才变成了光能，其它都是热能白白的被浪费掉了， 所以人们都在想办法要用新的光源来替代白炽灯，至此节能灯就应运 而生了。由于它相比而言便宜又好制作，所以就得到了大量的应用， 有逐步取代白炽灯的趋势。节能灯取代白炽灯被称为照明领域的第二 次革命，同时，LED照明产品以更加优质的性能取代传统节能灯也是 一种趋势，被称为照明领域的第三次革命。北京亚盟科技有限公司3白炽灯将灯丝通电

2、加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光 源。自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以 来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发 光效率也相应高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极 小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡。不同用途和要 求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光效虽低，但光色和集 光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源。白炽灯英文名:incandescent lamp北京亚盟科技有限公司4节能灯又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯 ，是指将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备。节能

3、灯的 尺寸与白炽灯相近，与灯座的接口也和白炽灯相同，所以可以直 接替换白炽灯。节能灯的光效比白炽灯高得多，同样照明条件下，前者所消耗的电能要少得多，所以被称为节能灯。U型节能灯管中管节能灯节能灯的发光原理北京亚盟科技有限公司5节能灯的两极是普通的钨丝。钨丝通电发热后,就能发射出电子. 在灯管两侧加上比较高的电压,形成电场,这些电子就会在灯管里被 加速,形成有一定速度和能量的电子流. 灯管是被抽成真空的，里面 充有汞，就是我们称为的水银。在灯管通电发热的情况下,这些水银从液态蒸发就变成了气态.形 成游离状态的汞原子。电子流中的电子以一定速度打在汞原子上,使 汞原子受到激发,变成激发状态的电离子.

4、称为发生了阶跃，激发状 态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态,同时释放出紫外 线光，紫外线光不能用来照明.于是我们在灯管的内壁涂了一些荧光 物质,在紫外线光的轰击下,荧光物质受到激发以后,就能发出比较自 然的光线, 可用于我们照明。 优质节能灯的参数指标l(1)电压范围： 额定电压 +10% -20%l(2)功率范围： 额定（标称）功率 +5% -10%l(3)功率因数： 根据实际的情况选择 PF0.6 及 PF0.9l(4)符合安全规定和电磁干扰及电磁兼容 EMC 的规定要求l(5)电子镇流器的工作频率避让家用电器的遥控频率l(6)符合在高温环境和低温环境下的稳定、可靠工作要求 1.

5、电参数2.光参数(1)光通量:光源每秒钟所发出光的量之总和：用于表示灯管射出的光 的量，即发光量。通用符号表示，单位为流明（Lm）。(2)光效、光通量要求：小于 15W ，光效要求 45LM/W；大于等于 15W,光效要求60LM/W。(3)显色指数： 80 Ra (4)色温： 色温偏差小，一致性好(5)启动时间：小于等于 1 秒3.寿命参数(1)有效寿命八千小时以上（流明维持率达到 70% 以上）(2)在有效寿命期内、高温 85 环境及低温 -20 环境条件下，能稳 定可靠地工作；并且在上述温度条件下耐电压波动的冲击，节能灯 能稳定可靠地工作4.机械参数(1)灯管与电子镇流器的连接强度满足规

6、定的扭矩要求(2)灯头与壳体连接满足规定的扭矩要求电子节能灯的优点（1） 结构紧凑、体积小。 （2） 发光效率高60Lm/w、省电80%以上，节省能源（3） 可直接取代白炽灯炮。（4） 寿命较长，是白炽灯的610倍。（5） 灯管内壁涂有保护膜和采用三重螺旋灯丝可以大大延长使用寿命。节能灯有些什么缺点1、生产过程中和使用废弃后有汞污染,目前西方国家对汞污染是相 当的重视.国人也越来越认识到了汞污染的危害性.2、由于是玻璃制品,易破碎,不好运输,不好安装.3、其耗电量还是嫌大了些.4、容易损坏,寿命短,节能不省钱这句话就是它的最好写照.节能灯的污染由于节能灯工作原理的限制，灯管中汞也就不可避免地成

7、为一大 污染源。1只普通节能灯的含汞量约5毫克，仅够沾满一个圆珠笔尖，但渗 入地下后可能造成1800吨水受污染。由于汞的沸点低，常温下即可蒸 发，废弃的节能灯管破碎后，瞬时可使周围空气中的汞浓度超标上百 倍。而一旦进入人体的汞超标，就会破坏人的中枢神经系统，而人体 一次吸入25克汞蒸气即可致死。中国节能灯推广战略由来已久，仅2008年全国范围内就推广节能 灯6200万只，待到2009年，更是高达12亿只。据不完全统计，历年 以来，国家推广节能灯高达2亿只。目前，我国在节能灯无害处理方 面还是空白，破碎的节能灯随生活垃圾被送到填埋场填埋。2006年我 国报废的含汞照明电器折合40瓦标准荧光灯达1

8、0亿只，由于处置不当 而释放到大气环境中的汞量竟达7080吨。 北京亚盟科技有限公司13LED灯l 英文名:Light Emitting DiodeLED（LightEmittingDiode） ，又称发光二极管，它 们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向 电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而 引起光子发射产生可见光。 LED 光源基本认识发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片 ，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某 些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会 把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为

9、光能。 PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入 式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于 正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴 极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱 与电流有关。LED的发展历史用半导体 PN 结发光源原理制成 LED 问世于 20 世纪 60 年代初，1964 年 首先出现红色发光二极管，之后出现黄色 LED。直到 1994 年，蓝色、绿色 LED 才研制成功。1996 年由日本 Nichia 公司（日亚）成功开发出白色 LED 。LED以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动、响应速度快

10、、冷光源等 特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，在我们的日 常生活中处处可见，家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信 号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制，无法作为通用光源推广 应用。近年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED 制造工艺 的不断进步和新材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发和应用，各种颜色的超 高亮度 LED 取得了突破性进展，其发光效率提高了近 1000 倍，色度方面已 实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光 LED的出现， 使 LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出，高亮 度 LED将是人类继

11、爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一。 LED发光原理发光二极管主要由 PN结芯片、电极和光学系统组成 其发光体晶片的面积为 10.12mil(1mil=0.0254 平方毫米)，目前国际上出 现大晶片LED，晶片面积达 40mil。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流 子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中 ，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电 子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光 子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝 色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、

12、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。LED 照明 光源的主流将是高亮度的白光 LED。目前，已商品化的白光 LED 多是二波长， 即以蓝光单晶片加上 YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长 白光 LED，即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光，它 将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及 LED 背光源等市场。LED光源的基本特征一发光效率高： 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 1224 流明/瓦，荧光灯 5070 流明/瓦，钠灯 90140 流明/瓦，大部分的耗电变成热量损耗。 LE

13、D 光效经改良后将达到 50200 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，世界各国均加 紧提高 LED 光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的 提高。LED光源的基本特征二耗电量少 ：LED单管功率 0.030.06 瓦，采用直流驱动，单管 驱动电压 1.53.5 伏，电流 1518毫安，反应速度快，可在高频操作 。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的万分之一，荧光灯管 的二分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的 LED 替 代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于 60 亿升原油。就 桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯 40

14、多瓦，而采用 LED每支的 功率只有 8 瓦，而且可以七彩变化。LED光源的基本特征三使用寿命长：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。平均寿命达 10万小时。LED灯具使用寿命可达 510 年，可以大大降 低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。 LED光源的基本特征四安全可靠性强发热量低，无热辐射性，冷光源，可以安全抵摸：能 精确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。内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方 式，实现光与艺术结合。 有利于环保 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。

15、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。LED光源的特点1. 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而 异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所 。 2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 。3. 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制 备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。 4. 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%。 LED光源的特点5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳 秒级。 6. 对环境污染：无有害金属汞。 7. 颜色：改变电流可以变

16、色，发光二极管方便地通过化学修饰方法， 调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时 为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为 绿色。 8. 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就 可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300500 只二极管构成。LED灯的优点节能， 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4.长寿，寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓“一劳永逸“.可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很 快的坏掉. 固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置 在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。LED技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破， 价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。环保，没有汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装 ，不用厂家回收都可以通过其它人回收。LED灯的技术参数（1）工作电压：3伏特; （2）工作电流：330