浅谈LED照明灯的选购 以及 制作

2013-07-16 11:25:28 370点赞 1012收藏 222评论

大家现在对LED(发光二极管)已经不陌生了吧。从LED背光电视到LED手电,就连交通信号灯和大型广告牌都有它的身影。

那作为日常照明,为什么要选择LED照明灯?你需要了解下它的好处:


  1. 环保,LED不像日光灯那样含有水银等剧毒易挥发的物质。如果一个日光灯在室内破裂,可能立刻会造成水银整齐挥发到空气中。水银含有剧毒。

  2. 安全,LED灯比日光灯以及节能灯更结实。

  3. 节能,LED的发光效率比日光灯以及节能灯更高高。一个4W的LED灯基本就可以相当于14W的节能灯或者40W的卤素灯。以4W的LED灯亮度,每天使用8小时。一年所耗费的功率约为11680W,约等于11.7度电。以使用10个灯泡来算,一年电费约为70.2元。而10个同样亮度的节能灯一年电费约为245.4元!10个白炽灯就需要700元!【非精确计算,勿较真】

  4. 寿命,LED的寿命通常为5万小时,节能灯的寿命平均在6000小时,白炽灯的寿命仅仅只有1000小时左右。而LED到寿命之后并不是像其他灯泡那样直接挂掉,LED所谓的到寿命,是指LED的发光效率只有初始光效的70%。这就意味着,这只是变暗了,但能继续用,你就不必隔几年就爬上梯子,换天花板上那很难够着的灯泡。尤其对于自己不会换灯泡的女性来说,这点可能非常重要。


金无足赤,谈谈缺点:

  1. 昂贵,质量好的LED灯几乎是同样亮度的节能灯的2倍。

  2. LED灯的发光角度有限。LED的背面几乎是暗的。要解决这个问题,必须得特殊设计。

  3. 大功率LED照明灯发热量大。

  4. 高功率的LED产生蓝光危害。

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什么是蓝光危害?

近十年来,环绕我们光线越来越多,尤其是蓝光,暴露於蓝光下可能会引起眼睛伤害,特别是引起黄斑部病变。Stanley指出,光线中人眼可察觉的部分称為可见光,包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等光;而无法察觉的部分称為不可见光,有红外线、紫外线及其他的光。其中最新的研究显示,蓝光-会对眼睛造成严重的伤害。蓝光(Blue Light)是可见光中最靠近紫外线,能量最高的部分,其波长介於400~500nm之间。因為这段波长的区间显现的顏色介於蓝色与绿色之间,被认為对视网膜会造成所谓「蓝光危害」,其主要来源有太阳、电脑、机械、雷射、焊接光、氙气灯、水银、霓红灯、办公室照明等。-------------摘自仿蓝光眼镜介绍。


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关于LED灯的蓝光危害大中国照明网家可以看看上海市照明产品质量监督检验站副站长、上海市照明学会理事长俞安琪写的试验检测分析。来自中国照明网的文章《俞安琪:对LED蓝光危害检测结果的分析与建议 》

关于蓝光危害,我就说2点,以免引起不必要的争议:

  • 蓝光危害在各个色温中都存在。

  • 危害的程度,跟功率有关系。

根据实验来看,防范蓝光危害的有效的方法是:使用柔光罩(半透明扩散板)。

如果家里使用LED灯,注意别让孩子和老人直视裸露的LED发光灯珠,以免造成眼睛伤害。

自行判断:如果你感觉LED灯像焊接光那样刺眼且令你不适,请停止使用。


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选购LED照明灯

一盏LED灯一般由3大件来组成:外壳组件、驱动电源、LED。我们就从这3个方面入手。

首先是外壳组件:

外壳组件分为金属与非金属两种。而这两种各有优缺点。下面这2种都是好视力出的产品。左边是5W的LED,右边是4W的LED。

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由于LED灯发热量很大,内部又含有电路。为了让电路不至于烧毁,高功率的LED灯都必须使用金属外壳来协助散热。所以,购买金属灯身的,要看散热片是否多、大。功率越大的LED灯,散热片必须成正比的大!

看到这里,你也许会一心想选用金属灯身的。但是金属灯身也有个问题,那就是安全性。万一,我是说万一,内部电路漏电导致金属灯身带电,这对不懂电或者孩子来说是非常致命的。所以,金属灯身的LED灯,不建议使用在孩子作业的台灯上!

还是由于发热量大,塑料灯身的LED灯的功率不能买太大的。塑料灯身也有很多种,普通的ABS塑料变形温度为90度,普通PC的热变形温度为135度,PBT+20%GF的热变形温度为217度。选购时候要注意认清楚。【变形温度在各个压力下并不相同,这里的值只是个约数】【根据非我国的某标准,5W以下可以使用塑料外壳。】

其次是内部驱动电路:

虽然说LED的寿命是有5万小时,但是驱动电路不给力,这5万小时就只能打水漂。驱动电路的好坏直接影响到LED灯的寿命,因为大多数LED成品灯的外壳为不可拆卸式的,所以一旦驱动电路坏掉,整个LED灯就只有LED有再利用价值了。由于也无法拆开,这里也就不讨论使用的电子原件问题。

LED灯的高温会直接影响到驱动电路的寿命,如果选用非金属灯身的LED,建议选择大品牌有质保的!

最重要的LED灯珠:

LED灯珠有一个寿命问题,而这个寿命体现在它的光衰上。通俗的说就是:越用越暗。好的LED灯珠寿命可以达到几万甚至几十万小时,而所谓的到寿命是指发光亮只有初始时候的70%。如果你想在某家买LED灯,建议先买2盏,其中一盏点一个月之后对比另一盏灯,看看会不会明显变暗。

现在TB市面上大多“自己造”的廉价LED灯都选用的是1瓦功率分装的LED灯珠。这种灯珠有个问题,就是单位面积发光亮很大,蓝光危害较大些,通俗的说就是刺眼一些。选购这种的LED灯,建议买奶白色柔光罩的版本。


以上是个人的浅见,不足之处,还请斧正~




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下面来谈谈制作一个LED灯。LED灯现在某宝已经可以说是“遍地都是”了,而且价钱也不贵。那么自己制作LED灯的意义何在?

  1. 节省费用:购买成品LED灯跟自己从他店里买配件制作LED灯有一定的差价。功率越高的,差价也越大。如果一次性要10个以上的大功率LED灯,那么差价就会非常明显了。

  2. 维修方便:LED灯组成部件很简单,如果LED灯损坏了,更换其中的部件就能让LED灯继续服役。而市售的LED灯为了制造简便,都使用了不可拆设计,这对维修造成一定的困难。【高功率的LED灯不便宜啊,坏了别急着扔】

  3. 定制光源:一般LED灯头会有暖光和白光2种。暖光大部分为3200k,而白光为7000k。自己定制的光源则可以混合这2种LED而达到接近日光的色温。


想必大家都注意到了,1、2两点只是我的借口罢了。很多朋友会问为什么要定制光源来接近日光的色温。那么首先得了解下什么是色温。

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色温:(来自维基百科)

色温是可见光在摄影、录象、出版等领域具有重要应用的特征。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的。热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温,它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。

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注1:本文所说的日光色为5000k至5500k。并非日光灯的色温(6500k)。

在工作和摄影中,很多人都喜欢使用日光色来进行创作,这样的作品看起来较为自然(也许大误、勿喷、这也不是本文重点)。而现今的LED灯要么是全白的7000k,要么就是黄光的3200k。那么如果需要日光色,就得自己来调和了。这种调和的灵感来自于“萤火虫”牌子的节能灯“金银满堂”,感兴趣的朋友可以自己搜索一下。

简单的说就是,定制光源看起来柔和不刺眼,又不会跟黄光灯那样看起来太暗。


准备材料:

一盏LED灯的3大件:外壳组件21W驱动电源12个LED。全部成本29RMB(不含邮费)【12WLED灯】

其中外壳组件包括了:灯头led基板散热器柔光照

本文示例为制作12W功率的LED灯,使用9个7000k色温120流明的LED以及3个120流明的3200k色温LED。

浅谈LED照明灯的选购 以及 制作

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LED组件。

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LED的基板,基板上已经很清楚的标识了LED安装的正负极。

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灯头,灯头家里常用的是E27型号的螺纹口,床头灯可能会使用较细的E14型号。工业会用比E27稍大的E40型号螺纹口。除了螺纹口之外还有几种其它型号,请对口购买。

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基板f反面是铝制的,目的就是为了与散热器接触,传导热量。

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柔光罩,用了会降低亮度,但是光更均匀。

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驱动电源。购买电源的时候要与LED功率匹配。千万不能小马拉大车,小功率电源驱动大功率的led。如果你自己不会选择,可以问问卖家。让卖家给你配一套。

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散热器,散热器最好为铝制的。大功率LED其实发热量都很大,如果不及时散热,会影响LED驱动寿命并造成LED光衰。非常不建议买塑料灯体,也非常不建议买塑料灯体的LED成品灯!

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看出哪3个是暖光LED了么?

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LED自身也有极性。用万用表打到如下档位即可测量。搭上LED之后,如果接线正确,LED就会发出微弱光芒。如图所示,红色搭上的就是led的+极,焊接时候焊道基板上+的位置。

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开始焊接。

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浅谈LED照明灯的选购 以及 制作浅谈LED照明灯的选购 以及 制作浅谈LED照明灯的选购 以及 制作焊接完成。

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焊接完毕后最好用万用表再次测量下是不是每个led正负极都安装正确。由于led都是串联的,只要一个led安装错误,整个灯就只会发出微弱的光。

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将电源驱动塞入散热器,红白色线向内,2根颜色相同的线向外。注意,电源驱动需要使用3M电工胶带或者热缩管来整体与散热器绝缘!否则很容易发生漏电及触电!

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灯头部分并不需要焊接,这2跟颜色相同的线没有正负极之分(因为交流电)。在螺纹上的那根线只要如图那样去掉绝缘层之后直接旋上灯头就好。螺纹会将电线裸露部分卡住。

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另一根电线如图所示穿出灯头的小孔。

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然后按入金属帽。卡住这根电线裸露部分。注意:电线裸露部分不能出现在灯头内部!所有裸露部分要么卡在螺纹内,要么卡在金属帽内!否则容易在内部碰线!

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驱动电源的另一头2根线,红色的焊接基板的+极。白色焊接基板的-极。然后将基板固定在散热器上。我这次买的这套外壳套件的基板与散热器的螺丝孔并不匹配(质量问题),导致固定螺丝上不全。柔光罩也无法安装。各位如果自制LED灯,收到外壳之后一定要预先检查!

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通电测试:安装前必须完全断开电源。最好是用台灯来测试,安装之前拔下插头再安装灯头。打开开光之后就能看到成果。此时还要做一件事!用万用表测试LED灯散热器上是否有漏电。如果没有。那么这个灯盖上柔光罩之后就算合格成品了。千万套上柔光罩!如果不愿意带套也可以,别直视LED灯头。如果要检查每个LED发光情况,可以用手机或者相机拍下照片之后看照片。

直视大功率LED裸露的发光灯头时间太久会导致眼睛受损!

接下来看看成果。

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这个是单12W我们制作的灯点亮。光圈F7.1。曝光时间1/60秒。ISO-320。无闪光。白平衡:阴天。以下照片也一样。

浅谈LED照明灯的选购 以及 制作12W灯与好视力7000k的4WLED灯同时点亮。可以看出7000K的灯明显偏冷。

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单好视力 4W 7000k LED灯点亮。暗多了吧?

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所有灯都关闭的状态。

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由于这次外壳收到的是有瑕疵的产品,柔光罩就上不了了,基板也好不容易才固定。各位在制作之前一定要好好验货啊!浅谈LED照明灯的选购 以及 制作



晒一下其它品种的LED。

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是好视力5W贴片LED(摔过很多次,玻璃柔光罩摔碎了)。金属灯身。2012年年底购买。可以看出好视力自身的质量差异还是极大的!这个看上去才像大厂的产品!

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2010年购买,当时38块钱(LED灯还不流行)。约60个低功率灯珠。3W功率,发光偏黄,目测约5500K的样子。用料不错,光衰很小。平均每个LED灯珠功率小,发热量很小,塑料灯身,适合作为孩子台灯光源。【某玩家自制】

浅谈LED照明灯的选购 以及 制作浅谈LED照明灯的选购 以及 制作这个是自己换壳与驱动电源的一个翰源牌的LED灯。3W。原灯的驱动挂了,灯身又是不可拆的。所以仅拆下了LED继续使用。

浅谈LED照明灯的选购 以及 制作浅谈LED照明灯的选购 以及 制作

注意:因为涉及到220V电压,所以跟着本文学做led灯需要电工与焊接的基础知识!未成年人须在成年人陪同下进行制作!量力而行!保护好自己!对造成的损害,本文作者与什么值得买将不会负责。


有些研究内容砖家也没有定论,如果有想法,欢迎一起探讨下~


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222评论

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  • 我装修 就像买灯泡,看完评论蒙B了

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    哈哈,是实在话。但楼主的精神也是值得鼓励的。

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  • 不建议自己做,第一不安全、第二不省钱。
    唯一得到的只有DIY的乐趣而已。
    品牌LED灯泡30多的也有了。
    淘宝3W 5W的 不超过10块钱也一把一把的。

    这东西不能替代传统光源。过渡品罢了。
    实际使用效果差的太多。

    我见过欧司朗的节能产品展,都是还没有量产的产品,一水LED,根本感觉不出和传统光源的区别。

    后来打听了下,只是做展览用,还未上市,想买都买不到。

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  • 作为一个电脑DIY爱好者表示,LED驱动如果没问题,最先坏的是电容,多数驱动电容发热严重且驱动密封无散热,即使用在服务器上通风散热最顶级电容的高温理论寿命也就三万小时左右,更何状用在密封LED驱动的无散热普通电容,有几千小时就可以了,所以厂商说LED寿命听听就算了,别当真。除非在常年结冰地区使用。陶瓷导热是不错,但作为LED散热器不大实际,加工成本过高,一般用在高功率零件上绝缘散热,或作为COB封装LED基板绝缘导热。

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    但对不懂电工的人来说,换电的东最麻烦,因为不懂 [晕]

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  • 好文章,沙发慢慢看

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  • DIY a [色] !!!

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  • 其实我只想看看效果图,结果没有

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  • [呵呵] [呵呵] [呵呵] 好文章

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  • 楼主码字很辛苦,动手能力让我自叹不如。我看了下,如果是当照明或者手电筒,你这样没有问题。如果是书房或者台灯使用。 演色性上就是软肋了。

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    你朋友?sony sharp 早在05 06年做过量产产品了,最终还是因为成本/发热/寿命这三个原因放弃,或者说句不好听的,失败产品

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  • 看完就记住了 萤火虫

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  • 你果然是技术宅哈哈 [呵呵] [呵呵] [呵呵]

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    你看帖子,技术宅不如高富帅受欢迎

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    你什么时候把自己车拆了发上来 [呵呵] [呵呵] [呵呵]

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  • 密集恐惧症

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  • 强人啊!这个都可以diy

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  • 另外楼主对于驱动电路没有多介绍下。

    还有频闪问题。

    这个比蓝光对眼睛的伤害更直接。

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    精神可嘉,鼓励。多出好文章吧。
    看了不少家长关心孩子眼睛的问题,最后好像也没有讨论出一个比较好的光源。
    不过看过很多人的说法之后,觉出,大概有40%的人支持白炽灯,%50的人支持节能灯,10%左右的人支持LED等。

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    支持白炽灯

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  • 补充下,展会上欧司朗的LED灯泡是全彩的,不仅是色温可调了。而是颜色可设置为任意颜色,而且亮度还不低。

    整间卧室配置好LED灯泡后,通过中控只需要用手机选择灯光风格,瞬间室内就改变灯光颜色。从顶灯、射灯到床头灯、落地灯、氛围灯,那感觉太棒了。主题有现代、浪漫、温馨等好几个场景。

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    可调色温、可调色彩的LED灯其实是很简单的东西,关键在电源。这种东西国内很多厂家在生产。欧司朗之类其实都是在国内厂商代工的。

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    单颗LED灯珠只能有1种颜色,可调颜色是将RGBW(红绿蓝白)灯珠放在一起用可编程电源控制。

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  • 不错,看了决定自己在工具间慢慢玩

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  • [晕] 要上电焊好麻烦的样子...以前大学焊电路板之后就再也没有焊过了...

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  • 4w的led绝对达不到14w的节能灯的亮度~充其量相当于10w节能灯~

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  • 不觉明历,先帮顶,后慢慢欣赏!

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  • 好文,最近刚买两根LED灯条还没整。

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  • 看着像好视力的广告

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    同感。。。

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