设计 LED 球泡灯的要求

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  1.亮度(Luminance)要相当
  白炽灯通常只讲瓦数而不讲流明数。LED 虽然也可以只讲瓦数,但是由于LED 的光效还在不断发展(Develop),只说瓦数并不能代表其流明数。白炽灯最常用的瓦数有15 瓦、30 瓦、45瓦、60 瓦、75 瓦和100 瓦等。如果要讲流明数,那么可以用白炽灯的发光效率(efficiency)来计算。白炽灯的发光效率在7.5-12lm/W。瓦数越大效率越高。所以上面列出几种瓦数的白炽灯的相对流明数可以列表如下:
  白炽灯   瓦数        W       15      30      45       60     75       100
           发光效率(efficiency)    lm/W    7.5      8      8.5      9.5    10.5     12
           流明数      lm      112.5    240    382.5    570    787.5    1200
  LED1     瓦数        W       1.56     3.3    5.3      7.9     10.9     16.6
  LED2     瓦数        W       1.2      2.6    4.1       6.1     8.4      12.8 
  如果采用LED 来取代,也可以得出相应的瓦数。但是因为LED 的发光效率(efficiency)在不断攀升,所以很难给出准确的数字。
  假定采用目前(Nowadays)通常的LED1,其光效为100lm/W,假如(假设)采用最高光效的LED2,其光效为130lm/W。就可以得出对这两种光效LED 相应的瓦数来。但是因为LED 需要恒流源,而恒流源有一定的效率(efficiency),假定为85%,另外因为LED 不可能采用透明泡壳,而只能采用乳白泡壳。其透光(translucidus)率大约为85%。二者相乘等于0.72。
  考虑(consider)以上因素(factor)以后就可以得出和白炽灯相当的瓦数来。led灯发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。由表中可见,LED2 在同样亮度(Luminance)时大约可以节省(spare)10 倍的功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)。有一点需要特别说明的。就是从目前(Nowadays)LED 球泡灯的光效和散热(radiating)来说,它还不可能(maybe)做到10 瓦以上,也就是说目前还只有可以取代60-75W白炽灯的LED 球泡灯。当然PAR 灯就另当别论了。
  2.外形要类似
  通常白炽灯为梨形的,所以LED 球泡灯也应当为梨形的。led灯珠PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。led灯发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。这点是很容易做到。但是白炽灯为全玻璃材质制品,LED 因为要散热(radiating)就很难采用全玻璃的结构(Structure)。下面会详细讨论LED 球泡灯的结构。
  3.体积(volume)大小要相当
  因为LED 需要恒流源和散热器(降低设备运转时所产生的热量),所以这是非常难做到的
  4.重量(weight)要相当
  同样因为LED 需要恒流源和散热(radiating)器,所以这也是非常难做到的
  5.灯头要相同
  中国(CHINA)过去大都是采用卡口式,改革(Reformation)开放以后大都改用和美国(USA)一样的螺口式。就是美国的E26 或E27。这点也还是很容易做到的。
  6.电源要相同
  都应该是220VAC,这也是没问题(Emerson)的。
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