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1、项目三 室内照明的设计与安装本项目通过对LED灯具安装模块中所提供的LED日光灯、天花灯、筒灯等常见室内照明灯具的拆解，了解它们的结构特点和安装方法。并通过LED日光灯的组装与调试实训，进一步了解LED照明灯具的检修及更换方法；通过使用LED灯带制作发光字，初步掌握LED灯带的安装方法；通过LED冲孔发光字的设计与制作，熟练掌握其制作过程。任务一 LED日光灯的组装与调试一、任务目标1. 了解LED照明灯具的发光特点；2. 了解LED日光灯、筒灯、天花灯的结构特点；3. 通过LED日光灯管的组装实训初步掌握常用室内LED照明灯具的检修、更换方法。二、任务内容1. 观察图 3-1-1 LED照明
2、灯具模块，拆解LED灯具安装模块中的各种LED照明灯具，了解它们的结构特点；2. 利用配套的LED日光灯套件材料，焊接、组装一支LED日光灯；3. 对安装焊接好的日光灯进行检测。图 3-1-1 LED照明灯具模块三、原理与步骤1. 效果展示分别将LED灯具安装模块中提供的LED日光灯、LED筒灯、LED天花灯接通220V交流电源，观察它们发出的光线的特点。（1） 通电后，首先用肉眼观察各种LED照明灯的发光效果，并将它们与普通的荧光灯管、节能灯的发光效果进行对比；（2） 利用手机或数码相机的拍照功能对不同灯具的频闪情况进行简单的对比测试：透过手机或数码相机的摄像头，观察液晶屏幕上处于发光状态的
3、LED照明灯、普通荧光灯、节能灯的频闪情况；（3） 描述观察到的几类灯具发光时频闪情况的异同，填写表3-1-1。表3-1-1 LED日光灯与普通荧光灯管的发光对比肉眼观察时透过摄像头观察时普通荧光灯、节能灯与LED照明灯频闪情况的异同2. 原理介绍（1） LED照明灯的原理LED灯具安装模块中提供的LED日光灯、LED筒灯、LED天花灯都属于常用的室内照明灯具，其内部主要由驱动电源和LED灯串组成。LED驱动电源的作用是将交流电源转换为特定的电流电压以驱动LED灯珠。多个LED以一定的串并联方式安装在玻纤板或铝基板上，接通220V交流市电后，经驱动电源的转换，输出恒定电流驱动LED发光。由于L
4、ED日光灯、LED筒灯、LED天花灯在应用场合上有所不同，因此它们的外形、结构也各有特点。（2） LED日光灯的实物结构由于LED日光灯在原理和结构上都与传统荧光灯差别很大，故它的外部接线方式也与传统日光灯不同，需要采用驱动电路。但单从外形上看，LED日光灯和传统荧光灯相差不大。图3-1-2是LED灯具安装模块中提供的LED日光灯外观图及接线示意图。图3-1-2 LED日光灯外观图及接线示意图LED日光灯通常将恒流驱电源内藏于灯管中，所以外部只需接入85-265V交流电源即可。将LED日光灯管从灯具模块上取下，拧开灯管两端的堵头，很容易可将其进行拆卸分解。分解后可以看到，LED日光灯由驱动电源
5、、灯板、PC+散热铝灯罩、堵头几部分组成。如图3-1-3所示。LED灯管中的每个部件都可以拆除，其中任何一个部件损坏，都可以维修或更换。且灯管中的所有材质都可以回收再利用，非常环保。按类似的方法可将模块中的LED筒灯、天花灯等灯具逐一拆解。图3-1-3 LED日光灯各组成部分本模块中提供的样品LED日光灯管，其灯板由144粒5的 LED草帽灯混联而成，采用4并36串（4个灯珠并联组成1组，然后36组串联）的连接形式。驱动电源为成品模组。图3-1-4为该日光灯的电路结构。图3-1-4 LED日光灯管的电路结构电路采用的LED灯珠工作电流IF为20mA，正向工作电压VF为3V。4颗同型号的LED并
6、联，需要的驱动电流为20mA4= 80mA；36级串联，则需要的电压大约为3V36=108V。由此可知，该LED日光灯管驱动电源输出的恒定电流应为80mA，输出电压不应低于108V。（3） LED日光灯的特点LED日光灯是国家绿色节能LED照明市场工程重点开发的产品之一，相比白炽灯节能高达80%以上，寿命为传统日光灯管（荧光灯）的几倍以上，不存在经常更换灯管、镇流器、启辉器的问题，也具有启动快，功率小，无频闪，不容易引起视觉疲劳等优点，不但节能效果显著且更为环保，是有利于视力保护及身体健康的绿色环保型的半导体光源。（4） LED日光灯的灯珠简介LED日光灯采用的灯珠通常有草帽灯和贴片灯珠两种型
7、号。所谓草帽灯是直插式LED灯的俗称，因其外形像草帽而得名。如图3-1-5所示。图3-1-5 草帽灯灯珠及采用草帽灯珠的LED日光灯贴片LED的外形如图3-1-6所示。常用的贴片灯珠有3528、5050等类型。图3-1-6 贴片LED及采用贴片LED的日光灯3. 材料选取（1）实训器材LED日光灯套件、万用表，恒温电烙铁，斜口钳、防静电手环、焊锡丝等。（2）材料清单LED日光灯元件清单见表3-1-2。表3-1-2 LED日光灯材料清单序号材料名称数量单位型号1LED灯珠144颗5，IF=20mA，VF=3V，正白光2LED驱动电源1个驱动电源（80mA，108V）3灯板1块56cm2cmPCB
8、4堵头2个T8规格5PC灯罩1条T8规格正圆乳白色PC材料（塑料）6散热铝灯罩1条T8规格正圆铝材4. 制作与调试（1） 组装前的防静电注意事项LED属于半导体元器件，特别容易受静电感应损坏。在焊接组装LED日光灯前，做好静电防护十分重要。有条件的情况下，尽量使用防静电烙铁台进行焊接，工作台面铺设防静电台垫，操作者配戴带接地夹的防静电手环，穿着防静电工作服等。（2） 检测LED灯珠质量将指针式万用表置R10K档，检查每1颗LED灯珠是否能正常发光，剔除不合格的LED灯珠。如图3-1-7所示。图3-1-7 检测LED灯珠质量（3） 检测PCB灯板用万用表的R1档测量PCB灯板覆铜面的各条相邻线路
9、是否有相通短路的现象。如果短路，必须找出短路点，用美工刀等工具将短路铜箔处割断，排除短路，否则可能造成严重漏电或短路的危险，若在灯珠装配完成后再进行排查将比较麻烦。（4） 焊接LED灯珠经过检测后质量完好的LED灯珠，平整的插装到灯板上并进行焊接。插装时务必保证灯珠正负极性正确，切不可插反！所有灯珠均贴板安装。在每颗灯珠焊接完成后，用斜口钳将灯珠引脚剪切到合适长度。如图3-1-8所示。图3-1-8 焊接后的LED灯珠（5） 检测焊接质量焊完144颗LED灯珠后，仔细检查每颗LED灯珠的焊接质量，检查焊点是否有虚焊、假焊、铜箔翘起，以及是否有焊锡过多而造成短路的现象。如有以上情况应及时进行修补处
10、理，保证焊接的工艺与质量。（6） 连接LED驱动电源LED驱动电源与灯板进行连接。驱动电源共有4条引出线，其中有2条黑色引线的一端为220V交流输入端，将此2条黑色线焊接到灯板上的220V交流输入焊盘处，这两条引线不用区分极性；驱动电源另一端有1红1黑2条引出线，此端为恒流输出端，将此2条引线分别焊接到灯板上标有“”“”符号的焊盘处，红色线焊到标有“”符号的焊盘，黑色线焊到标有“”符号的焊盘，切不可焊反！如图3-1-9所示。驱动电源220V输入端引线（2条黑色）负极线（黑色）正极线（红色）负极焊盘正极焊盘图3-1-9 LED驱动电源与灯板的连接（7） 焊接堵头220V交流电源由灯管两端的堵头引
11、入，每个堵头各有一条白色引出线，分别将此两条引线焊接到灯板两端对应的焊盘上。如图3-1-10所示。至此，所有焊接工作均已完成。图3-1-10 堵头与灯板的连接（8） 组装前的通电检测与参数测量用电源线将220V交流电源的火线和零线分别接到新安装LED灯板两端堵头的针脚上，接通220V电源，观察LED灯板上的所有灯珠是否都能正常发光。如LED不能正常发光，或个别LED不能正常发光，应在断电后及时查找故障原因，并排除故障。特别提示：在进行此项检测时，应注意用电安全，谨防触电！在确保所有144颗LED灯珠都能正常发光后，用万用表测量驱动电源的输出电流、输出电压、单灯电压几个主要参数，将测量结果填入表
12、3-1-3中。(测量驱动电源输出电流时需将万用表置于直流电流档，并断开一条驱动电源输出引线，将万用表与灯板串联）。将灯板上的某个LED灯珠分别短路和断路，模拟故障状态，再次测量以上参数，与正常值进行对比，将测量结果填入表3-1-3中。表3-1-3 组装完成的LED日光灯的参数测量实测值1灯珠短路1灯珠断路驱动电源输出电压（V）驱动电源输出电流（mA）单灯电压（V）（9） 整灯组装参数测量完成后可进行外壳的安装。首先将灯板与套好热缩管的驱动电源板同时推入到散热铝灯罩的卡槽中，如图3-1-11(a)所示；灯板安装到位后，再将PC灯罩推入到散热铝灯罩的外侧卡槽中，如图3-1-11(b)所示；最后，固
13、定灯管两端的堵头，如图3-1-11(c)所示，即完成LED日光灯的组装。（a） 将灯板推入散热铝灯罩卡槽中（b） 将PC灯罩推入到散热铝灯罩的外侧卡槽中（c）套紧灯管两端的堵头图3-1-11 LED日光灯外壳的安装（10） 观察效果取下LED照明模块中的原LED日光灯样品，将新安装的LED日光灯管装到灯座上，接通电源，观察日光灯通电效果。如图3-1-12所示。图3-1-12 LED日光灯管发光效果四、任务考核评价班级姓名总分任务考核内容标准分值自我评分分值50%教师评分分值50%专业知识技能考核任务计划阶段实训任务要求15任务执行阶段LED灯珠质量检测10LED灯板的质量检测10LED灯珠焊接
14、15任务完成阶段电参数测量15灯管组装效果5项目总结报告10公共考核规范操作（安全、文明）5学习态度5合作精神及组织协调能力5交流总结5合计100教师总体评价与建议：教师签名: 日期任务二 LED灯带的安装与测试一、任务目标1. 了解全彩LED灯带的原理和构成；2. 学会用全彩LED灯带制作一个简单的发光字。二、任务内容利用全彩LED灯带经过合适的裁剪和搭配制作一个简单的发光字。三、原理与步骤1. 效果展示采用全彩灯带制作的发光字效果如图3-2-1所示图3-2-1 LED灯带发光字2. 原理介绍（1） LED全彩灯带套件LED全彩灯带中所用的灯珠通常是RGB灯珠，RGB是指红光、绿光、蓝光三基色，即在一只灯珠里组合安装了红、绿、蓝三种颜色的LED芯片。根据空间混色原理，每一只RGB灯珠既能发出红、绿、蓝三基色单色光，也能由三基色混色发出其它颜色的光，如：红+绿=蓝，红+蓝=紫，绿+蓝=青，红+绿+蓝=白。在LED照明安装模块中提供了安装全彩LED灯带所需的整套材料，包括全彩LED控制器1只，44键遥控器1只，SMD 5050 规格RGB全彩灯带1卷（5050指灯珠尺寸为5mm5mm1.6mm），电源适配器1只。如图3-2-2所示。图3-2-
