LED灯的优缺点
让我们总结和定义半导体光源的优缺点。它们的优点包括：
- 创纪录的高能效。我们发现，LED的光输出（产生的光通量与消耗的功率之比）几乎比白炽灯的光输出高一个数量级，可以显着节省电力。
- 使用寿命长。我没有谈到这个话题，但如果您知道 LED 灯的使用寿命是 Ilyich 灯的 20-30 倍，而光通量水平不会显着降低，您会很感兴趣。而且这种可靠性是额外的节省，因为二极管灯几乎不需要更换。
- 在恶劣条件下运行。 LED 没有烧瓶和螺旋，因此不怕振动甚至冲击。半导体照明器可以在最恶劣的条件下以及在 -40 到 +40 摄氏度的环境温度下使用。
- 几乎不加热。大功率 LED 灯加热到的最高温度不超过 60 摄氏度。您可以在火灾危险物体上使用它。
- 最佳色温。绝大多数 LED 灯，除特殊灯外，都会产生类似于日光的光通量。在这样的灯光下，眼睛最不累，周围物体的颜色也不会失真。
不幸的是，LED 灯有一个非常明显的缺点——它们的成本仍然很高。但这部分得益于较长的使用寿命和低功耗。而且，LED技术的发展才刚刚开始，这意味着在不久的将来，LED光源的价格肯定会下降。
现在您对 LED 灯及其光通量的了解足以决定：半导体光源如何以及在什么情况下优于传统灯泡。
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实际使用
在所有通常使用照明的区域都需要计算色温。每个光谱都有自己的特点、优点和缺点，用于确保某个光源最好地发挥其功能。使用具有不同参数值的灯光的一些示例如下所示：
温度为 3000-4000 K 的明亮暖光让您不仅可以看清物体，还可以看清物体周围的空间，这使得它们在能见度有限或能见度差的条件下使用起来很方便。这方面的例子是用于水下研究的雾灯和手电筒。
工作区使用冷色温灯
它们有助于集中注意力，不允许放松。这种照明在医院、实验室、检查室、工厂和工业设施中特别有效。
但是，它们的长时间暴露会导致折射，因此对于办公室，建议使用相当中性的白灯。
冷光照明在仓库、商店橱窗、展览馆、博物馆等需要引起人们注意的地方的设计中也很流行。它有助于强调颜色和对比，将注意力吸引到细节上。正因为如此，它也用于广告牌和应急照明。此外，冷光谱的颜色使被照亮的物体具有新鲜感，这使得它们有利于在杂货店的橱窗中使用，例如鱼。
4500-5000 K 范围内的中性色温是通用的，适用于任何类型的任务。不劳累眼睛，对显色性影响最小，适合装饰各类工作空间，以及许多客厅。
在其他与人体舒适度无关的情况下，例如在制作摄影胶片和印刷时，也需要保持严格定义的色温值。
在住宅楼宇的设计中，应特别注意使用不同色温等级的灯具。不同色调的颜色源用于此类目的：
- 高达 2700 K 的暖橙红光有助于营造温暖舒适的氛围。由于与自然的夜间照明相似，它们让您放松身心。这样的光对眼睛的刺激也是最小的。它在卧室和休息室的登记中是不可替代的。
- 3000-3500 K的橙色灯光调入交流，营造友好活泼的氛围。常用于公共场所的室内设计：餐厅、商店、精品店、图书馆，以及走廊、客厅等住宅区。
- 中性白光，对应3500-4000K的色温值，增强安全感，营造一些舒适感，但不会让你过分放松。可用于厨房、浴室和几乎任何其他生活空间的设计。
- 温度高达 5000 K 的冷光可以营造工作氛围，提高工作效率，澄清思想并有助于更好地集中注意力，还可以使房间保持清洁。它用于装饰工作场所，例如，用于桌面或办公室的台灯。
根据规定，住宅区不得使用色温超过5300K的光源。这是因为它们在室内呆太久会对眼睛产生有害影响。因此，一盏温度为 6500 开尔文的灯（在晴朗的夏日外面发生的光线）对于需要高度集中注意力的短程序很有用，但如果安装在卧室里会很痛。
将白炽灯转换为 LED：表格
例如，让我们比较三个光通量为 250 lm 的灯。此设置对应于：
- 20 瓦白炽灯；
- 荧光灯 - 功率为 5-7 瓦。
这样的照明强度可以由功率仅为 2-3 瓦的 LED 灯提供。
下表是按光通量转换白炽灯、荧光灯和 LED 灯的表格：
| 功率，W | 光通量，Lm | ||
| 白炽灯 | 荧光 | 引领 | |
| 20 | 5-7 | 2-3 | 250 |
| 40 | 10-13 | 4-5 | 400 |
| 60 | 15-16 | 8-10 | 700 |
| 75 | 18-20 | 10-12 | 900 |
| 100 | 25-30 | 12-15 | 1200 |
| 150 | 40-50 | 18-20 | 1800 |
| 200 | 60-80 | 25-30 | 2500 |
上述对比分析的结果清楚地表明了LED灯的好处。
LED灯的优缺点
LED灯的优点包括：
- 寿命。光源可不间断运行 50,000 至 100,000 小时。
- 经济的能源消耗。 LED 被归类为效率比同类产品高 10 倍的光源。
- 热稳定性。 LED灯能抵抗大气变化，不会随着温度的急剧变化而劣化。
- 环境友好。它们是在不损害健康的安全材料的基础上制成的。
LED灯的缺点：
- 价格。照明元件比它们的主要对应物更昂贵。
- 规模。大功率灯很大。对于面积较小的房间，这并不总是很方便。
- LED驱动器。 LED系统要稳定运行，需要专用电源，成本也很高。
另一个缺点是在二极管烧坏时更换二极管很困难。有时这是不可能的。
最明显的好处是节能。
LED灯与其他光源的区别在于将光转化为任何阴影。
对颜色的感知
每个人的颜色感知都有自己的特点。颜色感知是由视神经接收并由大脑视觉中心处理的光波折射的效果。每个人对色调都有自己的看法。一个人年龄越大，他的色彩感知就越扭曲。个人的心理特征也会影响他的色彩感知。
太阳辐射会扭曲对特定颜色的感知。光的温暖也以个体感知为特征，取决于生物体的特征和感知时人的状态。
色温标度
以另一种方式称为比色指数。它在灯具的包装上标明。根据这些参数，您可以确定灯将照亮房间的范围。为了获得舒适的住宿（这样光线不会刺激眼睛），您需要提前了解每个房间更适合哪种光谱：暖色、中性、冷色。
有时无法找到温度合适的灯。然后你可以结合冷暖范围的灯。
LED灯具显色指数
它显示了颜色在特定辐射光谱中的差异程度。例如，在黄昏时，颜色在视觉上会褪色并可以融合，而蓝色和酒红色可以被视觉平等地感知。
下表显示了光源与色温和显色指数的比值（从0到100测量）：
| 语气 | 光源 | 七彩温度 | 显色指数 |
| 寒冷的 | 阴天 | 6500 | 84 |
| 日光紫外线元素 | 6300 | 85 | |
| 水银灯 | 5900 | 22 | |
| 中性的 | 荧光灯 | 5000 | 82 |
| 4500 | 65 | ||
| 3500 | 75 | ||
| 3000 | 80 | ||
| 2700 | 76 | ||
| 天顶的太阳辐射 | 4500 | 90 | |
| 卤素元素 | 3700 | 65 | |
| 温暖的 | 钨元素 | 3000 | 100 |
| 白炽灯 | 2100–3000 | 100 | |
| 钠 高压灯 | 2000 | 21 | |
| 日出时的太阳 | 1900 | 16 |
波的寒冷范围使它们能够进一步消散。对于舒适的照明和可接受的显色性，该指数不应低于 80。
暖光和冷光哪个更好
LED灯，用于照明，分为冷暖灯。房屋居民的心理和情绪状态取决于颜色的类型。暖光 LED 灯适合晚上使用。它们有助于快速入睡，放松，创造舒适。冷色调在白天是最自然的。它使人充满活力，使人保持良好状态。
在不适当的时间使用冷色和暖色会破坏身体的功能。
重要的是要记住灯罩、灯罩和其他漫射器也会影响光线。
此外，在不同的年龄，人们对照明的感知也不同。随着年龄的增长，存在失真，也必须考虑到这一点。心理特征也会影响颜色感知。
回答这个问题，什么更好 - 冷色或暖色，答案将是色调的组合。希望还可以单独控制照明器材。
什么是色温？
色温是一种物理现象。它表征来自光源的辐射强度并确定可见光谱的组成。色温并不表示身体有多热，而只是表示人眼如何感知光通量。该指标以开尔文 (K) 为单位。
简单来说，色温是光源发出的光的阴影。零开尔文有一个完全黑色的身体。
如果我们谈论金属，当温度升至 500°C 以上时，会出现第一种颜色：物体变成深红色。随着进一步加热，色谱变为橙色，然后是黄色，然后是白色，最后是蓝色。
按脉动系数比较灯具
LED 以另一种方式胜过所有其他光源。我们说的是灯的闪烁，它反映了波纹系数（%）。这是光源最重要的特性之一，其大小决定了照明的舒适性和安全性。纹波系数越小越好。如果超过 5-10%，身体就会开始出现负面过程：一天结束时会出现头痛、疲劳、失眠。
办公室和其他非住宅场所的照明脉动系数必须符合既定的卫生标准，并由检验机构控制。在家里，如果照顾家人的健康对我们很重要，我们自己必须监控光的质量。
表 3. 家用灯具的典型脉动系数。
| 灯具类型 | 脉动系数，% |
| 白炽灯 | 18-25 |
| 荧光 | 23-30 |
| 卤素 | 15-29 |
| 引领 | 1-100 |
从表 3 可以看出，LED 的脉动最小。但仅限于那些在设计中安装了高质量电源的产品。一些廉价的“冰”会闪烁，以便肉眼清晰可见。您不能使用这些设备。
但是，即使脉动在视觉上不是固定的，这并不意味着它们不存在。也许眼睛没有注意到光通量的波动，但同时它们超出了标准。要确定是否存在不可接受的低频脉动，具有 RADEX LUPINE 脉冲计功能的测光表会有所帮助。该设备符合 GOST 并提供高测量精度。
效率
该参数（效率）表征了将电能转化为光的效率。越高，热量损失越少。 LED灯效率最高：优质机型的效率达到90%。 LED 将能量直接转化为光，产生的热量极少。
白炽灯的效率最低 - 4-5%。在运行期间，它们会显着升温，因为它们将超过 90% 的消耗功率转化为热量。 “卤素”的效率更高 - 15-20％。对于荧光灯，此参数取决于灯泡的类型。螺旋 CFL 的最低效率为 7-8%。由于进入螺旋内部的大部分光能的损失，它们的使用效率也降低了。因此，在较高的光输出下，这些灯产生的照度是最低的（见）。
使用多功能测光表选择您的灯具
检查照明质量的唯一方法是购买家用测光表，例如 RADEX LUPIN。它测量主要特性——灯的亮度、表面的照度和波纹系数。测光表将有助于确定：
- 制造商是否正确标注了照明装置或灯具的参数；
- 公寓、办公室、儿童房等房间的照明是否符合规范；
- 你家和工作场所的照明脉动是什么？
如果没有照度计-脉搏计，就不可能确定所有这些。使用此测光表，您将为您的家选择最好的 LED 灯，这将是一个技术上合理的选择。高品质的“冰”确实在很多方面都超越了其他照明设备。它们不会加热空气，不会使您的视力超负荷，还可以帮助您节省电费。而且您不必经常更换此类灯泡：它们的使用寿命超过 30,000 小时。
那么有什么更好的
大多数情况下，最好的选择是冷光和暖光的组合，以及单独控制照明设备以在整个房间或部分房间营造某种氛围的能力。
晚上，您可以打开白炽灯，点燃壁炉，在温暖的灯光氛围中放松身心。如果您突然想读书，请使用单独的灯，发出较冷的光。
温暖的灯光将完美地融入以复古风格装饰的小公寓，室内以暖色调为主，而冷光将有利于在色彩鲜艳和浅色墙壁的宽敞房间中强调现代设计解决方案。
LED灯：设计及主要技术特点
LED 灯 - 一种光源，其辐射是通过在设计中使用多个 LED 进行的，连接在一个电路中。与其他类型的灯不同，它不使用钨丝、各种气体、汞和其他对人体有害的成分。它是一种环保设备，在运行和故障过程中不排放有害物质。根据其节能指标，它是同类产品中最经济的。它可用于照亮街道、工业或住宅设施和场所。
这种灯泡的设计由以下元素组成：扩散器、LED、电路板、散热器、电源、外壳和底座。最后一个元素可以有两种墨盒尺寸：E14（小）和 E27（大）。
选择时，一定要以主要特征的价值观为指导：
- 光通量，以 lm（流明）为单位。从光源向各个方向传播的光量。
- 功率，单位 W。每单位时间消耗的能量。
- 发光色温，单位 K。确定来自辐射源的光通量的颜色。白炽灯大多是3000K，这是一种“暖色”的淡黄色调。LED 光源不同，从 3000K 到 6500K（“冷”色，略带蓝色混合）。
- 光输出，以 lm/W 为单位。决定光源效率和经济性的特性。对于来自不同制造商的产品，当然是不同的。
- 加热温度，单位°C。表示加热灯玻璃表面的工作温度。
- 使用寿命，以小时为单位。确定最佳和制造商声明的最长使用寿命。
- 显色指数，CRI。从 0 到 100 点进行测量。为了获得最佳的人类对光源显色性的感知，点越多越高。 80 CRI 的值被认为是正常的。
这种节能灯泡可以生产两种类型：标准（梨形）和“玉米”形。在更换灯具中的光源时必须考虑到这一因素。不推荐使用后一种类型，因为在这种设计中，LED 位于外部。
工作原理及主要特点
LED灯具的生产可分为三个阶段：
- 使用有机金属外延法生长晶体；
- 通过薄膜的平面加工制造芯片；
- 通过 binning 进行芯片分拣；
- 组装 LED 的所有部件。
LED灯的工作原理
LED 的工作原理可以描述为两个带相反电荷的半导体的相互作用，这些半导体产生 p-n 结（电子接触）。在电子相互交换的过程中，在其边界处产生光辐射。
可让您评估 LED 灯质量的主要特征：
- 功率（消耗电量的定量测量）；
- 色温（元件发出的光的颜色）；
- 光通量（产生的光量）。
家庭和办公室灯具的选择
LED灯的高耐用性和简单的操作使其在日常生活中不可或缺。但是，有必要深思熟虑地选择这种灯。
在工作区和居住区的舒适度取决于 从色温 点亮它们的 LED 灯。家里选什么灯好，办公室选什么灯好？照明类型的差异可以在光温表中看到。并以此为基础，在某些房间选择最舒适的灯光。
LED家居灯适用于哪些地方？
- 厨房照明。温暖的灯光让您享受宁静的用餐，或凉爽的灯光为烹饪爱好者。 LED灯条是装饰厨房工作区的绝佳解决方案。
- 走廊里的灯光。绝对冷。调动和调整工作情绪。
- 浴室里的冷光或暖光，随你喜欢。
- 卧室里暖暖的灯光。
办公空间和家庭之间的主要区别在于需要调整心理以适应工作情绪。这通过增加亮度和冷白光来促进。如果光线与自然日光相似，则最不累人。大多数人在明亮的光线下都能体验到性能的提高，从而驱散困倦并提高生产力。此外，使用此类灯具降低了电费，分别降低了企业每月的额外费用。
LED灯的光输出
我没有把这个重要的技术特性放在总表中，特意把它放在最后，首先，因为它并不适用于每一个特定的灯，而是适用于整个班级。其次，在处理了光输出之后，您可以了解这种或那种类型的照明设备的有效性。光输出是光通量与灯具功耗之比，表示为 lm/W。该参数从字面上显示了设备将电能转换为光的效率。
至于LED光源，今天它们是 光输出为 60-120 lm/W，并且随着技术的进步，这个数字还在继续增长。假设 1 瓦 LED 的流明数为 100。是多还是少？看一下对比表：
比较 不同型号灯具能效表
| 照明器类型 | 光输出，lm/W（平均值） |
| 引领 | 120 |
| 荧光管 | 80 |
| 荧光粉（节能） | 70 |
| 卤素 | 20 |
| 白炽灯 | 15 |
正如您从平板电脑中看到的那样，您很熟悉 紧凑型荧光灯 （“节能”），例如，在相同功率下，它的发光强度几乎是其半导体对应物的 2 倍。谈论白炽灯很尴尬。 LED 设备将 10 瓦特中的 8 瓦转化为光通量，伊里奇的灯变成了热量。由于光输出，二极管灯的效率是迄今为止最高的。
但回到我们的 LED。是否可以不根据光通量，而是根据功耗来选择这种灯？既然您知道 LED 用 1 瓦电产生多少流明，您就会明白：当然可以。要得到光通量，将灯功率乘以80就足够了。当然，你不会得到确切的数字，因为实际的光输出取决于许多因素，包括生产技术、材料、类型和 使用的 LED 数量.但得到的结果非常适合国内使用。
不要忘记！按功耗计算产生光通量的系数80只适用于LED灯。对于所有其他类型的照明设备，情况会有所不同。
对于不喜欢乘法的人，我给大家列一张各种类型设备的光通量对灯功率的依赖关系表：
| 白炽灯 | 荧光灯 | 引领 | |
| 功耗，W | 功耗，W | 功耗，W | 光通量，lm |
| 20 | 5-7 | 2-3 | 250 |
| 40 | 10-13 | 4-5 | 400 |
| 60 | 15-16 | 8-10 | 700 |
| 75 | 18-20 | 10-12 | 900 |
| 100 | 25-30 | 12-15 | 1200 |
| 150 | 40-50 | 18-20 | 1800 |
| 200 | 60-80 | 20-30 | 2500 |
