节能LED照明灯研制
实验对比与性能分析
连接全部电路,LED灯珠插装后焊接在长条形基板上,驱动电路用双面胶带粘贴于基板背面,然后装入按国标标准设计的有机玻璃灯管,用标准的荧光灯堵头封闭两端,堵头同时是220V交流电的输入口,外观和普通荧光灯相似。
评测照明灯具性能好坏有专门的指标参数,主要使用了YF2006专业照度计测试对比LED灯管和普通荧光灯管的照明效果;用PF9800智能电量测量仪测试二者的功耗差别和影响电网电能质量的其它参数。
照明效果的测试对比及分析
在暗室分别悬挂设计制作的额定功率为6W的LED灯管和额定功率为20W的普通荧光灯管,离光源1.5m用YF2006型照度计进行照度参数对比。6W的LED灯管测试结果为32.891x,20W的普通荧光灯管测试结果为33.311x,两者十分接近,且目测感觉LED照明灯的光线更为纯正柔和,有利于保护视力。
电气参量的测试与比较
电气参量测试时使用智能电量测量仪PF9800,测量精度较高,可以在四个窗口同时显示通过负载的即时电压、电流、功率和功率因数/频率。同样输入工频220V交流市电,LED灯管的电流为34mA,耗电为6.05W,功率因数为0.778,与理论设计值很接近;普通荧光灯通过电流为213mA,耗电量为20.88W,功率因数为0.419。
实验结果分析与总结
通过上述实验对比可以看出LED灯管具有明显的优越性,结合电路设计原理和制作过程,总结如下:
1.节电效果十分明显。6W的LED灯管和120W的普通荧光灯管流明数相当,流过的电流小则电路上的杂散损耗相应就小,LED灯管的电光功率转换接近100%,实验结果表明在相同照明效果下比荧光灯管节能70%以上。
2.绿色环保无污染。白光LED为固体冷光源,眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质(荧光灯易挥发汞蒸气),消除了污染环境的隐患;光谱中几乎没有紫外线和红外线,利于减缓被照物老化速度,且照明效果最接近太阳光,能较好反映照射物体的真实颜色;部分灯珠损坏可以及时替换,废弃物无污染并可回收,能有效提高资源利用率。 3.使用寿命长。LED由环氧树脂固体封装,抗震性好,不存在灯丝发热易烧、热沉积、光衰等缺点,理论寿命为6万小时~10万小时,是传统光源使用寿命的5倍以上;且LED性能稳定,可在-30℃~+50℃环境下正常工作。
4.LED灯管不需要镇流器和启辉器,减少了照明环境的电磁污染和噪声污染;与普通荧光灯管相比,功率因数大大提高,有利于保证电网的供电质量,对解决日益严重的电磁污染问题意义重大。
结语
LED产品的开发、研制和生产已经成为发展前景十分诱人的朝阳产业,而电能变换技术是应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电力电子技术、自动控制技术的多学科边缘交叉技术。这两者结合应用于电气节能研究是建立节约型社会的一个重要方面,具有明显的节能和环保效果。全国每年有20%以上的电能用于照明,如果传统照明灯具都能够改换为绿色节能产品,则电能节约量是十分可观的;绿色环保的产品设计理念和节能手段的创新研究对社会发展亦有重要意义。
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