重慶Led燈的優點和特性？


對提問者的提問的意圖不是很了解，究竟是想了解LED光源優點特性做一個技術參考，還是想了解LED照明燈作為家居照明的優點特性。暫且按提問者想了解LED照明燈作為家居照明的優點特性及部分燈具的選購指南來回答吧。


2011年開始接觸LED燈具，開始只是兼職和朋友做一些LED燈貿易和小型燈光工程，2013年從政府部門辭職，跟父母要了20多萬開辦一個小型LED燈工廠。2015年徹底關閉工廠，對LED燈市場逐漸遠離。對LED燈的了解算不上很專業，且有段時間沒有了解市場，僅僅憑有限知識為知友提供一些參考。我將從LED燈按照從原料生產到成品的過程，一步步講解LED的特性，最后再附上常用燈具的選用指南。


1.LED芯片




LED發光的核心在于LED的芯片，上圖是一塊臺灣晶元35mil的芯片紋路圖（已停產），35mil是芯片的邊長，大約等于0.889mm。


LED芯片是LED燈具的核心，也是LED燈質量最關鍵的地方。一般來說芯片檔次按照這個順序降檔(引用另一個回答）歐美日芯片>>韓國芯片>>臺灣芯片>>國產芯片，好的芯片如下幾個優點：


1)高光效，1W的功耗就發出130lm光算好，1W的功耗只發出60lm光算差，因為按照能量守恒定律除去發光所用的能量，其他能量都用作發熱了。


2)較低的光衰，LED芯片在發光過程中必然會老化，進而光衰，一般燈具用一段時間后肯定會比剛開始暗一點的，較低的光衰可以保證更長的壽命


3)較高的結界溫度，LED的光衰是隨溫度的攀升而逐漸加劇的，一旦過了LED內部溫度超過結界溫度，光衰會程直線上升方式加劇。懶得查資料了，我記得美國CREE芯片結界溫度可以到120度，臺灣廠一般都是80度。


高光效會降低發熱，降低發熱可以減少光衰，較高的結界溫度對散熱器要求又會降低。選用高檔芯片就是好LED燈具第一步。但是某寶上面是買不到美國CREE芯片的燈具，因為實在太貴了，同樣尺寸的芯片差距約10-100倍之間，做出成品差距就更大了。芯片生產是一項高科技高投入的活，歐美廠商有CREE、飛利浦、歐司朗、普瑞，日韓有日亞、三星，國產有三安、華磊等眾多廠商，國產芯片又以三安光電較好。


2.封裝


LED芯片相當的小，1mm都沒有，沒辦法直接焊接在電路板上，而且高溫下接觸到空氣也會很快氧化報廢。于是我們就需要把LED芯片封裝到一個合適的支架上，以供我們加工使用。




這是經典的仿流明封裝的燈珠。這個燈珠分為四個部分，支架，芯片，連接線，熒光粉。其他封裝結構的燈珠基本上也包含這四個部分。


1）支架




我們那個不足1mm的芯片就是放在這個支架中間那個位置。支架的兩端一邊是“-”，一邊是“+”，這是與外部電路連接的接口。支架是承載芯片的架子，負責將芯片發出的熱量傳導出去，并連接芯片與外部電路。支架常規有三種材質：鐵，黃銅、紅銅、陶瓷、鋁，根據支架的功能，我們可以想到導熱性能最好的材質就是最好的支架材料了，紅銅就是純銅，導熱性能最好，也最貴，黃銅是鋅銅合金導熱性能次之，鐵最差。陶瓷和鋁一般用于封裝COB燈珠，COB燈珠就是把很多個芯片封裝到一個支架上。陶瓷和鋁的散熱性能對比，沒去了解過，因為用得少。支架的品質主要是材質決定，國內這塊技術還是比較成熟的。


2）芯片 上文已述


3）連接線


芯片上是有四個連接點，兩個圓點兩個方點，需要導線把這四個點與支架連接起來。連接點非常小，需要非常細的導線，但是又能承載很大的電流。一般有三種材質，金線、合金線、銅線，金具有非常好的延展性及穩定性，是最好的材質，合金線是銀金合金性能次之，銅線最差。最近幾年推出一種倒裝結構的芯片可以省了連接線。


4）熒光粉


用于照明的LED芯片目前基本上都是采用發藍光的芯片，透過黃色熒光粉，發出白光。熒光粉須與膠水攪拌，然后滴到芯片表面，凝固后芯片就封裝好了。好的膠水是美國道康寧，跟國產差的膠水相比貴一千倍，國產也有好的吧，不了解這塊市場。差的熒光粉，會容易硫化變黑，褪色，膨脹使金線脫焊，好的熒光粉則穩定性好。


封裝流水線便宜的幾十萬就可以買一條，二手設備更便宜，所以國內有非常多的封裝廠，良莠不齊，一般有規模的工廠會選擇兩三個穩定的封裝廠做供應商。像我以前那個小廠，就換過好多個供應商，質量一直不穩定。木林森、億光都算是國內比較大封裝廠。CREE、飛利浦、歐司朗、日亞等芯片廠家很多都有自己的封裝廠。


封裝有非常多的規格，用得比較多的有5050、2835、5730、仿流明、仿夏普、仿西鐵城，仿CREE，可以說封裝的標準都是別人的。


3.電源


單顆LED一般都是直流2.5-3.5V電壓驅動，而我們的市電都是交流220V，這中間就需要一個變壓器，這個變壓器業內都是叫電源。電源又分為恒壓源、恒流源、阻容源，大部分LED燈具都用恒流源，只有低壓LED燈帶才用恒壓源。國內生產的最低端的LED燈一般采用阻容源，國際大廠生產的LED燈也采用阻容源，但是人家還把質量做得杠杠，這塊我沒怎么研究過。決定一個電源壽命的因素其實很多，但是國內做電源的工廠把電源做到壽命取決于電容的壽命了，而電容的壽命又取決于溫度。


電源的生產相當簡單，由電源管理芯片的廠商提供方案，然后按照方案做電路板買配件，組裝一下就可以了，他們甚至對于原理一點都不懂。所以很多家庭作坊式的工廠都可以大批量生產電源。明韋是國內較知名電源工廠，老板是臺灣人，工控電源起家，算是老品牌了，但是電源就是個易損原件，明韋也不見得有多好。


4.散熱器與外殼


LED光源光效雖然比烏絲燈高很多，但是目前LED并不能把電能100%轉化成光能，還有相當一部分電能轉化為熱能了。上文提到LED芯片的壽命跟溫度很大關系，散熱器和外殼就是決定LED成品燈溫度最重要的部分。LED散熱器和外殼形態相當多，散熱方法方式也非常多。材質有鋁、陶瓷、塑料，散熱方式有增加空氣接觸面積、導流、風冷、水冷、相變。


5.光色


光色有幾個參數，色溫、顯指、XY坐標、光譜，其實但凡燈具無論LED燈還是節能燈還是白熾燈都有這些光色參數的。色溫我們稱呼2700-3200K為暖白（如白熾燈的那種燈光），4000-4500K為自然白（如太陽光），6000-6500K為冷白（如光管的光）。顯指，顯指高對色彩還原逼真，色彩真實度以太陽光為參照，家庭用很少對這個有要求的，某寶上面很多奸商還是宣稱他們的燈具顯指高，其實沒有對比沒有儀器我們肉眼是很難判斷的。XY坐標和光譜家庭用戶更加不用關注了。