LED灯具结构基础知识

LED 灯具灯具基础知识基础知识一． 概述LED 灯具，既使用LED 为发光源制作的应用型照明灯具。

主要应用于室外景观亮化、特种装饰亮化应用.室内装饰与照明、道路照明等。

㈠,作为新型的照明灯具，LED 灯具相比于传统灯具有着巨大的优势，其主要优点有：1、节能. 白光LED 的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4。

2、长寿. 实际寿命可达5万小时以上,为一般光源的几倍甚至几十倍。

3、高纯度，鲜艳丰富的色彩。

目前LED 产品几乎覆盖了整个可见光谱范围，且色彩纯度高。

4、固体发光，抗震性能好，牢固可靠。

5、动态的色彩控制，明暗可调，三原色的LED 组合可采用PWM 实现颜色的变化。

6、LED 有很强的发光方向性，光通量利用率高，且体积小，易于LED 灯具的外观设计和光强分布的控制。

7、LED 可采用直流低压供电，安全可靠。

8、 LED 灯具的发光效率高，目前量产使用的白光LED 最高可以做到150lm/W 。

9、绿色照明，不含汞等有害物质。

㈡,LED 灯具劣势：1：LED 灯具造价高一套LED 灯具的价格是一套节能灯具的十倍甚至几十倍。

2：大功率LED 光效低3W 以上大功率LED 出光效率低于高压钠灯等，LED 的节能只能相对于50W 以内灯具而言。

在50W 以上高亮度照明上远不如高压钠灯。

3：LED 发热量大特别是大功率灯具，发热量大导致LED 灯具对散热器件的要求更为严格，相应增加了LED 灯具的体积。

降低了大功率灯具的灵巧性。

㈢,LED 灯具与传统灯具对比逐步替代现有住宅照明灯具。

但亮度可发展前景不大。

为过度灯具住宅基本照明、装饰照明 节能、成本低，使用方便、有污染 60~80 5000 50~70 节能灯 高亮度照明，50W 以上照明，LED 暂时不可取代其地位 因光源形状单一，灵活性低，目前正逐步被LED 代替。

目前办公、家用照明的主体，正逐步被节能灯代替 即将完全退出灯光舞台 发展情况 道路、工业、农业照明、显色要求不高环境 亮度高、寿命长、显色性低、有污染。

20~25 8000~1600 70~15高压钠灯 投光照明、公路照明、工业照明 光效高、显色好、寿命长、有污染 80~95 4000~12000 66~108 金卤灯 亮度高于白炽灯、成本较低、有污染 安装容易、成本低，显色性高 节能、环保、成本高，寿命长 特性 替代白炽灯 40~45 8000 40~80 荧光灯 住宅基本照明 100 1000 8~18 白炽灯 室内外装饰照明 80~90 50000 100~150 LED(白光) 使用范围 显色性 平均寿命（hr ） 光通量lm/W 灯具名称二、LED灯具类型1．按防触电保护类别划分0类灯具：依靠基本绝缘作为防触电保护，万一基本绝缘失效，防触电保护就只好依赖环境。

Ⅰ类灯具：防触电保护不仅依靠基本绝缘，还包括附加的安全措施，即把易触及的导电部件连接到固定线路中的保护接地导体上，使可触及的导电部件在万一基本绝缘失效时不致带电。

（0类灯具+地线）Ⅱ类灯具：防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且具有附加安全措施，如双重绝缘或加强绝缘，但没有保护接地的措施或依赖安装条件。

Ⅲ类灯具：所使用电源为安全特低电压，并且灯具内部不会产生高于SELV（安全特低电压标准）的电压。

LED灯具分类形式多种2. 根据光源功率可分为：小功率灯具、大功率灯具，小功率灯具一般指光源功率小于0.5W/颗的灯具；大功率灯具一般指光源功率大于0.5W/颗的灯具。

3.应用方式可分为：天花灯、筒灯、平板灯、吊灯、日光灯、壁灯、射灯、灯杯、球泡、轨道灯、轮廓灯、投光灯(也称洗墙灯)、点光源、埋地灯、水底灯、庭院灯（包括路灯）等。

三、LED灯具结构1．LED灯具结构分析图2．LED灯具结构部件①，固定支架：指将灯具固定到建筑物，可实现支撑、调节角度、防盗等效果。

支架材质：铝、不锈钢、塑料等②，灯具外壳： 灯具壳体，起承载内部器件、造型、防护、防水防尘、散热、便于安装等作用。

外壳材质：铝：质感强、档次高、散热性能优秀，主要用于大功率灯具和高档装饰性灯具。

塑料：质轻、脆、可抗氧化、抗紫外线，价格便宜，加工方便。

主要用于小功率灯具及绝大部分轮廓灯。

不锈钢：仅用于水下灯玻璃：透光部件，也起三次调光作用。

③,防水/密封： 密闭外壳缝隙部分，达到灯具防水要求。

主要使用防水胶、橡胶等垫圈。

④,配光部件：指根据效果需求，使用配光器件将输出光角度调整至一定的数值。

通常使用的有：反光板、聚光板、透镜、棱角玻璃等。

⑤,线缆：用以连接灯具供电、信号的外引出线。

包括供电电源线和信号线。

主要使用电源线种类：根据线芯数量不同一般有两芯线、三芯线和四芯线根据使用环境分室外专用电缆和室内电缆⑥,连接件：灯具间连接的器件，主要起连接操作方便、防水等效果。

3.弱电①,LED光源：主要有 草帽灯珠(0.06W),3528(0.06W), 2835(0.2/0.5/1W)5730（0.5W）4014（0.2W）等,1W,3W,集成芯片(10W,30W,50W)等多种规格.②,PCB（印刷线路板）：分为铝板和PP环氧树脂板。

铝基板主要使用与大功率灯具，起散热作用，价格较贵。

PP环氧树脂板主要使用于小功率灯具，价格便宜。

③，驱动电路：LED特性决定需要以恒流的方式驱动光源，特别是大功率灯具，必须使用恒流驱动电路。

作用是将直流恒压电转换为直流恒流电，如驱动1WLED需要使用恒流驱动将输入电压转换成恒流350mA输入。

④，系统、软件等：详见LED电子培训。

4.强电①，供电：电直接供电：中国，欧州为AC220V，美国、加拿大为AC110V，日本为AC100V低压恒压供电 如DC12V、DC24V等低压恒流供电 如恒定电流350mA、700mA等低压交流电 如AC12V、AC24V等注：点亮灯具前必须清楚输入电压，一旦接错，灯具将会损坏。

②，AC/DC转换：LED常用开关电源。

LED开关电源分为：恒压开关电源、恒流开关电源。

使用时必须清楚灯具应使用何种电源。

四、LED灯具结构部件加工㈠材料成形，加工工艺1．锻造，机压，铸造①，锻造:俗称“打铁”。

②，机压：冲压，旋压，挤压冲压：用压力机械并配用相应的模具制造出所需的产品工艺。

分为裁剪、落料、成形、拉伸、飞边等几种工序。

主要生产设备：剪板机，折弯机，冲床，油压机等。

旋压：利用材料的延伸性，通过旋压机配用相应的模具并由工人技术的支持达到生产产品的工艺。

主要用于旋压反光罩和灯杯。

主要生产设备：圆边机，旋压机，切边机等。

挤压：利用材料的延伸性，通过挤压机并配有形模具，压制成我们所需要的产品的工艺。

该工艺被广泛应用于铝型材，钢管，塑胶管件的制造。

主要设备：挤出机。

③铸造：沙铸，精密铸造（脱蜡模），压铸沙铸：以砂子做出型腔进行浇注从而得到铸件的工艺。

精密铸造：用腊制造与产品相同的熔模;在熔模上重复沾涂料与撒砂;再将内部的熔模溶化掉，获得型腔;焙烧型壳，浇注所需要的金属材料;脱壳后清砂，从而获得高精度的成品。

压铸：将熔融合金液注入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。

压铸分热室压铸和冷室压铸。

热室压铸：自动化程度高，效率高，产品耐高温性差，冷却时间短，用于锌合金压铸。

冷室压铸：手工操作程序多，效率较低，产品耐高温性好，冷却时间长，用于铝合金压铸。

生产设备：压铸机。

2．机械加工产品部件直接由材料加工而成的生产工艺。

主要生产设备有车床，铣床，钻床，数控车床（NC），加工中心（CNC）等。

3．注塑此生产工艺同压铸一样，只在模具的工艺和加工的温度上有差别。

常用的材料有：ABS，PBT，PC等塑料。

生产设备：注塑机。

4．挤出在塑料加工中又称挤出成型或挤塑，在橡胶加工中又称压出。

是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头挤出模具而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。

生产设备：挤出机。

㈡表面处理灯具产品的表面处理主要有抛光，喷涂和电镀1．抛光：用电机电动砂轮，麻轮，布轮，对工件表面进行整形的一种工艺方式。

主要针压铸件，冲压件，旋压件的表面，一般是作为电镀的前面工序。

也可以作为材料的表面效果处理（如太阳花）。

2．喷涂：①、原理/优点：工作时静电喷涂的喷枪或喷盘、喷杯部分接负极，工件接正极并接地，在高压静电发生器的高电压作用下，喷枪（或喷盘、喷杯）的端部与工件之间就形成一个静电场。

当电压足够高时，喷枪端部附近区域形成空气电离区。

涂料中的树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成，多成为导电的电介质。

涂料经喷嘴雾化后喷出，被雾化的涂料微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时因接触而带电。

这些带负电荷的涂料微粒在静电场作用下，向正极性的工件表面运动，并被沉积在工件表面上形成均匀的涂膜。

②、工艺（1）表面预处理：主要是脱脂、除锈，把工件表面清洗干净。

（2）表面皮膜处理：磷酸盐皮膜化是一种腐蚀反应，将腐蚀成份停留在金属表面，用巧妙的方法利用腐蚀生成物变成一种皮膜。

（3）烘干：去掉处理后的工件上的水份。

（4）喷涂。

在高压静电场下，将喷粉枪接负极，工件接地（正极）构成回路，粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷，按异性相吸原理喷涂到工件上。

（5）固化。

喷涂后的工件，送入180～200℃的烘房内加热，使粉末固化。

（6）检验。

检查工件涂层，凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的，都应返工重喷。

③、应用：静电喷涂所喷工件表面的漆层其均匀度、光泽度以及附着力均比普通手工喷漆尤佳。

同时静电喷漆不论是普通喷漆、油性和磁性的调和漆、过氯乙烯漆、氨基树脂漆、环氧树脂漆等都可以喷，操作简单，且比一般气喷能节省50％左右的油漆。

3．电镀：就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。

电属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。

为排除其它阳离子镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。

电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。

铝表面阳极氧化处理：以铝为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝的过程，称为铝阳极氧化处理。

五．LED灯具散热1．金属导热系数表（W/m K)热传导系数的定义为：每单位长度、每K，可以传送多少W的能量，单位为W/m K。

其中“W”指热功率单位，“m”代表长度单位米，而“K”为绝对温度单位。

该数值越大说明导热性能越好。

以下是几种常见金属的热传导系数表：银429铜401金317铝237锌112铁80锡67铅34.82．热传递方式热传递是通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现的。