LED灯管产品知识
LED灯管产品知识解析
一、灯珠篇（小功率贴片灯）
1、基本参数（以SMD3528为例）：
A、供电电压：3.0-3.4V
B、尺寸：3.5mm*2.8mm
C、寿命：50000小时（光衰达到30%时，做为寿命评判标准）
D、发光角度：120°
E、主流亮度：7-8流明（LM）（2011年水平）
F、额定工作电流：20MA（毫安）
G、额定功率：0.06W
H、显色指数：RA>70
2、灯珠的结构组成：
主要器件为：支架、芯片、胶水、荧光粉、导线。
A、支架：市场知名品牌有台湾一诠、佳乐电子、华一微电。支架俗称“灯杯”，主要是用来盛放LED芯片。
B、芯片：芯片是灯珠里的核心器件也称“晶片“，是用来发光的。市场常见的芯片有，美国：CREE（科瑞）、Bridgelux（普瑞）；日本：Nichia（日亚）、丰田合成；德国欧司朗Osram；台湾：晶元、奇力（奇美
集团子公司）、广稼、泰谷、光宏、新世纪、亿光、佰鸿、光磊；中国大陆：厦门三安、上海蓝光、士兰明芯、大连路美……….。（大陆现在主要用台湾芯片）
芯片的尺寸单位：mil。
芯片发光颜色：取决于波长，常见可见光分类大概为：暗红色（700nm）、深红色（640-660nm）、红色（615-635nm）、黄色（580-595nm）、黄绿色（565-575nm）、纯绿色（500-540nm）、蓝色（450-480nm）、紫色
（380-430nm）
白光是混合光，由蓝光+黄色荧光粉激发出白光。
C、胶水：硅胶树脂：此胶水封装的灯珠优点是散热性能好，光衰更小，缺点是连接芯片的导线容易被压断、价格也相对更高；环氧树脂：此胶水封装的灯珠优点是成本低，缺点是散热性能差，光衰更大，并且灯珠容易
产生黄变。
市场上较知名的硅胶胶水品牌为：道康宁、信越化学
D、荧光粉：市场上较知名的荧光粉为：英特美，蓝光+黄色荧光粉激发出白光。
E、导线：连接芯片及2端导电引脚的线，称为导线。
基本上导线都是用0.999纯金线，直径分为：0.8mil、1.0mil。也有一些追求低价的厂商用掺铜的合金线去做。但品质会差一些，因为金线的过流与热传导能力是非常高的，能及时的把热量通过金线传导到负极引脚上去。
并且金线的可拉伸性能更强，不容易因金线的断裂导致死灯的现象。市场上也还有一些其他材料生产的导线，
未不明确。
衍生：由于3528灯珠是通过导线把热量传导到负极引脚上去，所以3528灯珠的散热方式也可称为“负极散热”；而3014灯珠是通过通过在灯珠支架上打孔并装上导热片，把芯片的热量直接传导到铝基板上，为了与3528的散热方式区分开来，它的散热方式又称为“热电分离”，意思就是热量与电流不是通过同一根导线来传
导的。
二、线路板篇
现有的用来做LED日光灯的线路板有2种：铝基板、玻纤板。
1、铝基板：现市场上大多日光灯都是用铝基板来做的。铝基板结构从上致下分别为：线路板层、导热绝
缘层、铝基层。
线路板层：主要用载流能力强的铜箔做为电路，铜的价格相对较高，所以铜箔的厚度直接影响到铝基板的价格。市场上有些做铝基板的把铜箔做的薄一点，价格就便宜，但是产品的载流能力会降低。
导热绝缘层：导热绝缘效果最好的是一种特殊的陶瓷聚合物，但是价格非常高，用这种材料做出来的铝基板价
格都在1000元/平方以上，国内很难接受这样的价格。市场上为了降低成本提高竞争力就用别的材料取代，如：环氧树脂、玻璃布等。
铝基层：一般是用铝板做为金属支撑构件，也有用铜板的，导热效果更好，但是价格很高。铝基层的基本要求
是导热性能要好，不易折弯。
2、玻纤板：为了追求价格优势，有些厂家就用玻纤板来做PCB电路。玻纤板也有几个种类，价格也都不
一样，分的细一点又有以下几种：玻纤板、单面铜箔玻纤板、双面铜箔剥纤板、穿孔玻铜箔玻纤板。
玻纤板：这种PCB板就是直接在板上布电路，没有其它的处理，此种板价格是最便宜的，但是几乎没什么散热
能力。
单面铜箔玻纤板：这种板的铜箔一般是布在有电路的那一面，用来增加散热面积，此种板价格略高于玻纤板。
双面铜箔剥纤板：故名思意，这种板材正、反两面都是布上了铜箔的，目的就是为了散热，性能和价格略高于
单面铜箔板。
穿孔玻铜箔玻纤板：这种板材是比较特殊的结构，他是正、反两面布铜箔，同时板上有很多细的小孔，把正反
两面的铜箔直接连接在一起，这样就可以把正面线路板上的铜箔通过PCB板上细小的孔来传导到反面的铜箔上，然后再传导到散热铝型材上。
三、电源篇
电源在灯管中是一个非常重要的部件，也称为：驱动，电源的好坏直接影响到灯管的使用寿命。如果把灯管比
做人的话，那么灯珠就是人的身体，而电源就是人的心脏。可见电源的重要性，所以电源也被行业人士称为
LED的灵魂。
电源按接电电压来分有：宽电压电源、窄电压电源；按输入输出来分有：隔离电源、非隔离电源；
宽电压电源：所谓宽电压就是指能适应大多数国家的正常工作的电压，一般来说宽电压的范围是：85V-265V。
窄电压电源：所谓窄电压其实是相对而言的，窄电压范围大多是：185-265V。也有说 85-180V的。
隔离电源：隔离电源通俗的讲就是市电与电源原器件并非直接连接，而是通过变压器变压之后才供电给电子原
器件。安全性能更高，但是由于电路稍微更复杂，所以隔离电源的转换效率相对非隔离电源来说更低一些。转
换效率一般为85%左右。
非隔离电源：与隔离电源相反，非隔离电源就是市电与电源原器件直接相连，容易发生触电的危险，安全性能
相对隔离电源来说更低一些，但是转换效率更高一点。一般可以做到88%的转换效率，最高做到92%左右，但是
价格会高出许多，一般没很大必要。
LED电源工作基本原理：一般来说，LED驱动电源主要经过以下3个步奏，1、降压：把接入的220V（或110V）市电降压变成交流的低压电。 2、整流：经过降压后的低压直流电再经过二极管（二极管的特性：单向通导性）转变成不稳定的直流低压电。 3、滤波：通过电容、电感经过多次滤波变成稳定的低压直流电。 4、给LED供
电
关于电源的几个名词解释：
1、功率因数：功率因数就是电压与电流相位差的余弦值。因为电流与电压都是波性图，一个是正弦图，
一个是余弦图；由于2个波形图相差1/4个周期（即：90度），于是形成了PF值，为了提高PF值，需要在电
源上增加一个校正电路，所以PF值高的电源成本相对来说也更高。没有PF校正电路的PF值一般在0.6左右，
有PF电路的基本都可以达到0.9左右，甚至更高。
PF值低的时候会对整个供电系统的电网产生污染，当PF值低时，用电设备对电网发电利用率就变低了，所以
国家对一些功率大的用电设备有PF值要求，一般来说50W以下的就没有明确的要求。国家的要求是PF值大于
0.6。
2、转换效率：通俗的讲就是输出功率与输入功率的比值，比如：有10W的电功率被一支灯管消耗掉了，
但是只有8W的电功率被用来发光（也称：有用功），还有2W的电功率则在电源器件上发热损耗掉了（也称：
无用功），那么这支灯管的电源转换效率就为：80%。 PF值越高，对国家电网越好；转换效率越高对个人越好，因为有更多的电被利用到了。
四、外壳篇
一般来说现在市场的灯管外壳主要为铝型材，也有一些人是用PC塑料管来做的，它的优点是便宜，缺点是热量
无法散发出去，会让灯管更快速的光衰，减少寿命。
型材也有很多结构：C型头、D型头、1/2管、1/3管、椭圆管………
C型头：从铝管横截面看上去像一个C字的叫C型头，这种结构可以剩叫中间那层支撑铝板，降低成本，而线
路板是直接插进去卡住的。这种结构做出来的产品热量不容易传导到铝型材上，会直接导致LED芯片温度过高，影响寿命。
D型头：从铝管横截面看上去像一个D字的叫D型头，这种结构也是大多数厂家用的，我们现在做的灯管就是
用的这种头，这种结构是最适合散热的结构，可以保证热量最及时的散发出去。
1/2管：所谓1/2管，就是铝型材横截面是完整的半个圆，所以叫1/2管。
1/3管：所谓1/3管，就是铝型材类似D型结构，但是支撑灯板的铝下沉到整管的1/3处，这种结构主要是为
了解决灯管的暗区问题，保证光线的均匀性。但是这种结构的LED电源必须采用外置。这样子电源的热量也更
好的散出去了，可以提高灯管的整体寿命。
椭圆管：由于现在的1/2 D型管是市场上主流用的灯管，但是这种管做出来的灯管，两边或多或少都会有暗区，为了解决这个弊端，椭圆管材就出现在市场上了。解决了暗区问题，光线也均匀，但是美观度，个人不是很看好。
五、外罩篇
外罩现在用的基本上都是PC罩，基本上没有用玻璃罩的。都是由PC颗粒（化学名：聚碳酸酯）加工生产再配
上扩散粉制造而成的。
PC罩大概分为以下几种：透明罩、透明条纹罩、扩散条纹罩（我们公司称为：粗条纹罩）、乳白扩散罩。
透明罩：顾明思意，透明罩就是透明的PC罩，这种外罩做出来的灯管可以看到灯珠，非常刺眼，容易眩晕，不
符合人类对光线的要求。透光性能较好，可达到91%的透光率。
透明条纹罩：这种罩子是半透明罩，可以把光打散开来，但是光线也不够均匀，不会刺眼，透光率约88%。
扩散条纹罩：也称为粗条纹罩，这种外壳透光率在86%左右，此外壳做的产品看起来不会有暗区的感觉，巧妙
的避免了暗区的影响。
乳白扩散罩：这款外罩也是现在市场上大多数厂家都使用的外罩，这款外壳的普遍透光率为83-85% ；83以下
的透光率是完全看不到灯珠的光斑了。
LED灯具可靠性测试详解
作为光源中的新兴力量，led的发光方式与传统光源截然不同。它是利用半导体PN节中
的电子与空穴的复合来发光。发光方式的不同决定了LED与传统光源有着本质的区别，也决
定了它有自己独特之处。
首先，LED体积小，单颗大功率LED芯片的尺寸一般只有1平方毫米，加上外面的封装
材料，一颗LED的直径通常只有几毫米，多芯片混光LED由于集成了多颗LED芯片，尺寸略
大些。这在照明灯具的外型设计上带来了很高的灵活性，可以将LED灯具根据需要做成点状、线状或面光源，也可以根据建筑结构的特点来定制灯具的尺寸，以更好的实现见光不见灯的
效果。现代的建筑越来越多的采多玻璃外墙等新型材质，这使得传统的外投光照明方式逐渐
被内透光照明方式所取代，而LED是内透光照明的绝佳选择，并有助于减少光干扰和光污染
问题。
第二，LED色彩丰富，出射光单色性好。单色LED出射光的单色性较好，这是由LED芯
片的发光原理所决定的，采用不同的发光材料，就可以得到不同颜色的单色光，另外，在蓝
光芯片的基础上，配合黄光荧光粉，就可以得到不同色温的白光LED,或者通过将红、绿、蓝
三种单色LED芯片封装到一颗LED当中，利用相应的光学设计实现三色光的混光。
第三，LED的寿命长，响应快，可以反复开关。大功率LED的寿命在正常的工作条件下
可达到5万小时以上，而且，LED的响应很快，另外我们可以对LED进行反复的开关操作而
不会对其寿命或性能产生有害的影响。这一点与传统光源有很大的不同。普通白炽灯如果反
复开关，其寿命下降得很快;普通荧光灯，每次开关都会造成电极发射材料的损失，因此频繁开关也会导致灯管的寿命快速下降。对于高气压气体放电灯来说，反复开关同样会对灯的电
极造成非常不利的影响，而且，这一类的光源无法实现热启动，即灯在熄灭后需经一定时间
冷却后，才能再次启动。因此，对于一些需要反复开关操作的照明效果来讲，LED有着得天
独厚的优势。
第四，LED可以实现光色的快速、多样变化。如上所述，将红、绿、蓝单色LED芯片封
装在一起，并将发出的三色光进行混光，就可以得到白光了。如果我们对红、绿、蓝三块芯
片分别进行控制，就可以改变三色光在输出光中的比例，从而实现整颗LED输出光色的变化。如此一来，一个LED就像一个调色盘，可以根据不同的需要调配出不同颜色的光，这是传统
光源所无法办到的。LED响应速度快，易于控制，所以可以实现光色的快速、多样变化，我
们可以利用LED的这一特性，构造出许多动态效果。
第五，LED可以用来构筑各种图案。由于LED体积小，结构牢固，响应时间短，我们可以用LED构建出一定的图形;然后将这些图形再进行组合，以实现某些设计的效果。现在，在城市
中的大街小巷，商家店铺，我们都可以看到很多由LED构建的平面图案或者立体图形，这些
图案和图形能实现非常炫目的效果。另外，我们可以将LED进行大规模的集中控制，将整个
建筑外墙作为一个动态画面的显示屏。
1.恒定湿热测试：灯具在经过冲击测试后，不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
测试方法：按led灯具的额定输入电压接通电源点灯;通过继电器控制灯具在常温常压下进行冲击测试，
测试设置为：点灯30s、熄灯30s,循环10000次。
灯具在经过冲击测试后，不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
2.通过调压器将led灯具的输入电压调为最大额定输入电压的1.1倍;将灯具按以上方法在上下、左右、前后三个方向上分别测试30分钟。
将led灯具放置在一个室温为25℃的环境下;
温度循环测试：通过调压器将led灯具的输入电压调为最小额定输入电压的0.9倍;
3.将led灯具放置在一个恒温恒湿箱，恒温恒湿箱的设置为相对湿度95%,温度为45℃;
测试方法：参照标准：行业经验
灯具在经过常温常压冲击测试后，不能发生漏电、点灯不亮等电气异常现象。
4.常温常压冲击测试：将led灯具放置在一个室温为60℃的房间;
将振动测试仪的振动速度设为300转/分钟，振幅设为2.54厘米，启动振动仪;
测试方法：低温低压及其冲击测试：将led灯具放置在一个测试箱，测试箱的温度可以
调节温度变化速率;针对对象：led灯具(含leddriver的成品灯具)
led灯具振动测试：测试要求：测试方法：灯具在经过振动测试后，不能发生零件脱落、结构损坏、点灯不亮等异常现象。