LED节能灯比白炽灯更省电的原因分析

　　led节能灯的特性

　　1、高效节能：以相同亮度比较，3W的LED节能灯333小时耗1度电，而普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通5W节能灯200小时耗1度电。

　　2、超长寿命：半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）。

　　3、健康：光线健康光线中含紫外线和红外线少，产生辐射少（普通灯光线中含有紫外线和红外线）。

　　4、绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，普通灯管中含有汞和铅等元素。

　　5、保护视力：直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）。

　　6、光效率高：某公司在实验室最高光效已达260lm/W，而市面上的单颗大功率LED也已经突破100lm/W，制成的LED节能灯，由于电源效率损耗，灯罩的光通损耗，实际光效在60lm/W，而白炽灯仅为15lm/W左右，质量好的节能灯在60lm/W左右，所以总体来说，LED节能灯光效与节能灯持平或略优。（2011年5月数据）

　　7、安全系数高：所需电压、电流较小，安全隐患小，于矿场等危险场所。

　　8、市场潜力大：低压、直流供电，电池、太阳能供电，于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。

　　led节能灯的选购

　　灯珠：

　　1、LED亮度（MCD）不同，价格不同。用于LED灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准。

　　2、抗静电能力。抗静电能力强的LED，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰

　　3、波长一致的LED，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。

　　4、漏电流LED是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电流大的LED，寿命短，价格低。

　　5、发光角度用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。如全漫射角，价格较高。

　　6、寿命不同。品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长；寿命长，价格高。

　　7、晶片LED的发光体为晶片，不同的晶片，价格差异很大。日本、美国的晶片较贵，一般***及国产的晶片价格低于日、美。

　　8、晶片大小晶片的大小以边长表示，大晶片LED的品质比小晶片的要好。价格同晶片大小成正比。

　　9、胶体普通的LED的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵，高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火。每一种产品都会有不同的设计，不同的设计适用于不同的用途，LED灯饰的可靠性设计方面包含：电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。从电气安全角度看，应符合相关的国际、国家标准。

　　驱动电源

　　1．高可靠性：特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。

　　2．高效率 LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。

　　3．高功率因素：功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。

　　4．驱动方式：通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。

　　5．浪涌保护：LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。

　　6．保护功能：电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。

　　7．防护方面：灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。

　　8．led电源是影响led灯具的重要因素，驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。这个对led的灯的影响很大，如果电源出现了问题，造成的后果是毁灭性的。如果谁以后能在电源方面有突破，那将是led领域的一大功臣。

　　9．要符合安规和电磁兼容的要求。

　　白炽灯组成结构

　　白炽灯，主要由玻壳、灯丝、导线、感柱、灯头等组成。

　　玻壳做成圆球形，制作材料是耐热玻璃，它把灯丝和空气隔离，既能透光，又起保护作用。白炽灯工作的时候，玻壳的温度最高可达100℃左右。

　　灯丝：是用比头发丝还细得多的钨丝，做成螺旋形。看起来灯丝很短，其实把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线，这条直线竟有1米多长。

　　白炽灯里的钨丝害怕空气。如果玻壳里充满空气，那么通电以后，钨丝温度升高到2000℃以上，空气就会对它毫不留情地发动袭击，使它很快被烧断，同时生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻壳内壁和灯内部件上。

　　导线：两条导线表面上很简单，实际上由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。内导线用来导电和固定灯丝，用铜丝或镀镍铁丝制做；中间一段很短的红色金属丝叫杜美丝，要求它同玻璃密切结合而不漏气；外导线是铜丝，任务就是连接灯头用以通电。

　　感柱：一个喇叭形的玻璃零件就是感柱，它连着玻壳，起着固定金属部件的作用。其中的排气管用来把玻壳里的空气抽走，然后将下端烧焊密封，灯就不漏气了。

　　灯头是连接灯座和接通电源的金属件，用焊泥把它同玻壳粘结在一起。

　　白炽灯特性

　　能量特性

　　能量特性可以用发光效率来描述。白炽灯所消耗的能量 其中只有一小部分转换为可见辐射光， 很大一部分转换为红外线或被损失掉。白炽灯的发光效率在13%左右。

　　电压特性

　　白炽灯的灯丝温度、电流、功率、光通量、光效和寿命均随所加电压的变化成指数函数变化，并用特征指数描述其变化规律。

　　寿命

　　通常指新白炽灯开始使用到断丝为止的时间，或指灯保持在规定的光通量数值上的燃点时间。白炽灯的电源电压变化对灯寿命的影响，通常功率为30 W以上的灯，燃点750 h时，光通量维持率可在85%以上，在数百毫秒至数秒的开灯与关灯周期内的瞬时电流，可使灯的寿命缩短2%～8%。

　　工作特性

　　白炽灯在点燃过程中，灯丝的变形、充填气体的纯度、灯内残余气体的成分、玻壳尺寸等都与灯的光通量变化有关。

　　点燃与熄灭特性

　　因白炽灯的灯丝为热辐射体，灯丝达到一定温度需要有一个时间。开灯时，从对灯施加电压到发出额定光通量为止，需数百毫秒时间;在关灯时，情况相反。灯丝电流值愈大，熄灭所需时间愈长。在开灯的瞬间，流过灯丝的电流理论上可达到额定电流的13～16倍，实际上由于回路阻抗的制约，瞬间电流为额定电流的7～10倍。

　　LED节能灯比白炽灯更省电的原因分析

　　普通的白炽灯光效大约在每瓦10流明左右，寿命大约在1000小时左右，它的工作原理是：当灯接入电路中，电流流过灯丝，电流的热效应，使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可觉察，由于工作时的灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了，由于灯丝温度很高，蒸发也很快，所以寿命也大缩短了，大约在1000小时左右；就节能降耗角度来说，传统的白炽灯由于大量的红外能量损失以及高温发热、寿命短，先进的节能环保灯的推出是一场必然的节电革命。

　　相比之下，节能环保灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝就开始发射电子（因为在灯丝上涂了一些电子粉），电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm 的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多，所以它的寿命也大提高，而且节能降耗程度搞，寿命可达5000小时以上，由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，达到每瓦50流明以上。

　　LED（Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。由于led的是利用固体半导体芯片作为发光材料，而我们在日常生活中所用到的灯泡是利用金属作出发光材料，因此所发出的能量有所不同，据有关统计，一个红色LED发光达到某个亮度时所需消耗的能量是15瓦，而传统的灯泡要达到同等量度则要消耗高达150瓦的能量；另外据科学家们测定，LED通电发光时，有10%的电能可以转化成光能，而白炽灯泡的转化效率只有7-8%，由此可见，要达到同等的照明效果，LED灯比白炽灯节能是显而易见的了。