LED燈的優缺點
讓我們總結和定義半導體光源的優缺點。它們的優點包括：
- 創紀錄的高能效。我們發現，LED的光輸出（產生的光通量與消耗的功率之比）幾乎比白熾燈的光輸出高一個數量級，可以顯著節省電力。
- 使用壽命長。我沒有談到這個話題，但如果您知道 LED 燈的使用壽命是 Ilyich 燈的 20-30 倍，而光通量水平不會顯著降低，您會很感興趣。而且這種可靠性是額外的節省，因為二極管燈幾乎不需要更換。
- 在惡劣條件下運行。 LED沒有燒瓶和螺旋，因此不怕振動甚至衝擊。半導體照明器可在最惡劣的條件下以及在 -40 至 +40 攝氏度的環境溫度下使用。
- 幾乎不加熱。大功率 LED 燈加熱到的最高溫度不超過 60 攝氏度。您可以在火災危險物體上使用它。
- 最佳色溫。絕大多數 LED 燈，除特殊燈外，都會產生類似於日光的光通量。在這樣的照明下，眼睛最不疲勞，周圍物體的顏色也不會失真。
不幸的是，LED 燈有一個非常明顯的缺點——它們的成本仍然很高。但這部分得益於較長的使用壽命和低功耗。而且，LED技術的發展才剛剛開始，這意味著在不久的將來，LED光源的價格肯定會下降。
現在您對 LED 燈及其光通量的了解足以決定：半導體光源如何以及在什麼情況下優於傳統燈泡。
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實際使用
在所有通常使用照明的區域都需要計算色溫。每個光譜都有自己的特點、優點和缺點，用於確保某個光源最好地發揮其功能。使用具有不同參數值的燈光的一些示例如下所示：
溫度為 3000-4000 K 的明亮暖光讓您不僅可以看清物體，還可以看清物體周圍的空間，這使得它們在能見度有限或能見度差的條件下使用起來很方便。這方面的例子是用於水下研究的霧燈和手電筒。
工作區使用冷色溫燈
它們有助於集中註意力，不允許放鬆。這種照明在醫院、實驗室、檢查室、工廠和工業設施中特別有效。
但是，它們的長時間暴露會導致折射，因此對於辦公室，建議使用相當中性的白燈。
冷光照明在倉庫、商店櫥窗、展覽館、博物館等需要引起人們注意的地方的設計中也很流行。它有助於強調顏色和對比，吸引眼球注意細節。正因為如此，它也用於廣告牌和應急照明。此外，冷光譜的顏色使被照亮的物體具有新鮮感，這使得它們有利於在雜貨店的櫥窗中使用，例如魚。
4500-5000 K 範圍內的中性色溫是通用的，適用於任何類型的任務。不勞累眼睛，對顯色性影響最小，適合裝飾各類工作空間，以及許多客廳。
在其他與人體舒適度無關的情況下，例如在製作攝影膠片和印刷時，也需要保持嚴格定義的色溫值。
在住宅樓宇的設計中，應特別注意使用不同色溫等級的燈具。不同色調的顏色源用於此類目的：
- 高達 2700 K 的暖橙紅光有助於營造溫暖舒適的氛圍。由於與自然的夜間照明相似，它們讓您放鬆身心。這樣的光對眼睛的刺激也是最小的。它在臥室和休息室的登記中是不可替代的。
- 3000-3500 K的橙色燈光調入交流，營造友好活潑的氛圍。常用於公共場所的室內設計：餐廳、商店、精品店、圖書館，以及走廊、客廳等住宅區。
- 中性白光，對應3500-4000K的色溫值，增強安全感，營造一些舒適感，但不會讓你過分放鬆。可用於廚房、浴室和幾乎任何其他生活空間的設計。
- 溫度高達 5000 K 的冷光可以營造工作氛圍，提高工作效率，澄清思想並有助於更好地集中註意力，還可以使房間保持清潔。它用於裝飾工作場所，例如，用於桌面或辦公室的檯燈。
根據規定，住宅區不得使用色溫超過5300K的光源。這是因為它們在室內呆太久會對眼睛產生有害影響。因此，一盞溫度為 6500 開爾文的燈（在晴朗的夏日外面發生的光線）對於需要高度集中註意力的短程序很有用，但如果安裝在臥室裡會很痛。
將白熾燈轉換為 LED：表格
例如，讓我們比較三個光通量為 250 lm 的燈。此設置對應於：
- 20 瓦白熾燈；
- 熒光燈 - 功率為 5-7 瓦。
這樣的照明強度可以由功率僅為 2-3 瓦的 LED 燈提供。
下表是按光通量轉換白熾燈、熒光燈和 LED 燈的表格：
| 功率，W | 光通量，Lm | ||
| 白熾燈 | 熒光的 | 引領 | |
| 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 |
上述對比分析的結果清楚地表明了LED燈的好處。
LED燈的優缺點
LED燈的優點包括：
- 壽命。光源可不間斷運行 50,000 至 100,000 小時。
- 經濟的能源消耗。 LED 被歸類為效率比同類產品高 10 倍的光源。
- 熱穩定性。 LED燈能抵抗大氣變化，不會隨著溫度的急劇變化而劣化。
- 環境友好。它們是在不損害健康的安全材料的基礎上製成的。
LED燈的缺點：
- 價格。照明元件比它們的主要對應物更昂貴。
- 規模。大功率燈很大。對於面積較小的房間，這並不總是很方便。
- LED驅動器。 LED系統要穩定運行，需要專用電源，成本也很高。
另一個缺點是在二極管燒壞時更換二極管很困難。有時這是不可能的。
最明顯的好處是節能。
LED燈與其他光源的區別在於將光轉化為任何陰影。
對顏色的感知
每個人的顏色感知都有自己的特點。顏色感知是由視神經接收並由大腦視覺中心處理的光波折射的效果。每個人對色調都有自己的看法。一個人年齡越大，他的色彩感知就越扭曲。個人的心理特徵也會影響他的色彩感知。
太陽輻射會扭曲對特定顏色的感知。光的溫暖也以個體感知為特徵，取決於生物體的特徵和感知時人的狀態。
色溫標度
以另一種方式稱為比色指數。它在燈具的包裝上標明。根據這些參數，您可以確定燈將照亮房間的範圍。為了獲得舒適的住宿（這樣光線不會刺激眼睛），您需要提前了解每個房間更適合哪種光譜：暖色、中性、冷色。
有時無法找到溫度合適的燈。然後你可以結合冷暖範圍的燈。
LED燈具顯色指數
它顯示了顏色在特定輻射光譜中的差異程度。例如，在黃昏時，顏色在視覺上會褪色並可以融合，而藍色和酒紅色可以被視覺平等地感知。
下表顯示了光源與色溫和顯色指數的比值（從0到100測量）：
| 語氣 | 光源 | 七彩溫度 | 顯色指數 |
| 寒冷的 | 陰天 | 6500 | 84 |
| 日光紫外線元素 | 6300 | 85 | |
| 水銀燈 | 5900 | 22 | |
| 中性的 | 熒光燈 | 5000 | 82 |
| 4500 | 65 | ||
| 3500 | 75 | ||
| 3000 | 80 | ||
| 2700 | 76 | ||
| 天頂的太陽輻射 | 4500 | 90 | |
| 鹵素元素 | 3700 | 65 | |
| 溫暖的 | 鎢元素 | 3000 | 100 |
| 白熾燈 | 2100–3000 | 100 | |
| 鈉 高壓燈 | 2000 | 21 | |
| 日出時的太陽 | 1900 | 16 |
波的寒冷範圍使它們能夠進一步消散。對於舒適的照明和可接受的顯色性，該指數不應低於 80。
暖光和冷光哪個更好
LED燈，用於照明，分為冷暖燈。房屋居民的心理和情緒狀態取決於顏色的類型。暖光 LED 燈適合晚上使用。它們有助於快速入睡，放鬆，創造舒適。冷色調在白天是最自然的。它使人充滿活力，使人保持良好狀態。
在不適當的時間使用冷色和暖色會破壞身體的功能。
重要的是要記住燈罩、燈罩和其他漫射器也會影響光線。
此外，在不同的年齡，人們對照明的感知也不同。隨著年齡的增長，存在失真，也必須考慮到這一點。心理特徵也會影響顏色感知。
回答這個問題，什麼更好 - 冷色或暖色，答案將是色調的組合。希望也可以單獨控制照明器材。
什麼是色溫？
色溫是一種物理現象。它表徵來自光源的輻射強度並確定可見光譜的組成。色溫並不表示身體有多熱，而只是表示人眼如何感知光通量。該指標以開爾文 (K) 為單位。
簡單來說，色溫是光源發出的光的陰影。零開爾文有一個完全黑色的身體。
如果我們談論金屬，當溫度升至 500°C 以上時，會出現第一種顏色：物體變成深紅色。隨著進一步加熱，色譜變為橙色，然後是黃色，然後是白色，最後是藍色。
按脈動係數比較燈具
LED 以另一種方式勝過所有其他光源。我們說的是燈的閃爍，它反映了波紋係數（%）。這是光源最重要的特性之一，其大小決定了照明的舒適性和安全性。紋波係數越小越好。如果超過 5-10%，身體就會開始出現負面過程：一天結束時會出現頭痛、疲勞、失眠。
辦公室和其他非住宅場所的照明脈動係數必須符合既定的衛生標準，並由檢驗機構控制。在家裡，如果照顧家人的健康對我們很重要，我們自己必須監控光的質量。
表 3. 家用燈具的典型脈動係數。
| 燈具類型 | 脈動係數，% |
| 白熾燈 | 18-25 |
| 熒光的 | 23-30 |
| 鹵素 | 15-29 |
| 引領 | 1-100 |
從表 3 可以看出，LED 的脈動最小。但僅限於那些在設計中安裝了高質量電源的產品。一些廉價的“冰”會閃爍，以便肉眼清晰可見。您不能使用這些設備。
但是，即使脈動在視覺上不是固定的，這並不意味著它們不存在。也許眼睛沒有註意到光通量的波動，但同時它們超出了標準。要確定是否存在不可接受的低頻脈動，具有 RADEX LUPINE 脈衝計功能的測光錶會有所幫助。該設備符合 GOST 並提供高測量精度。
效率
該參數（效率）表徵了將電能轉化為光的效率。越高，熱量損失越少。 LED燈效率最高：優質機型的效率達到90%。 LED 將能量直接轉化為光，產生的熱量極少。
白熾燈的效率最低 - 4-5%。在運行期間，它們會顯著升溫，因為它們將超過 90% 的消耗功率轉化為熱量。 “鹵素”的效率更高 - 15-20％。對於熒光燈，此參數取決於燈泡的類型。螺旋 CFL 的最低效率為 7-8%。由於進入螺旋內部的大部分光能的損失，它們的使用效率也降低了。因此，在較高的光輸出下，這些燈產生的照度是最低的（見）。
使用多功能測光錶選擇您的燈具
檢查照明質量的唯一方法是購買家用測光錶，例如 RADEX LUPIN。它測量主要特性——燈的亮度、表面的照度和波紋係數。測光錶將有助於確定：
- 製造商是否正確標註了照明裝置或燈具的參數；
- 公寓、辦公室、兒童房的房間照明是否符合規範；
- 你家和工作場所的照明脈動是什麼？
如果沒有照度計-脈搏計，就不可能確定所有這些。使用此測光錶，您將為您的家選擇最好的 LED 燈，這將是一個技術上合理的選擇。高品質的“冰”確實在很多方面都超越了其他照明設備。它們不會加熱空氣，不會使您的視力超負荷，還可以幫助您節省電費。而且您不必經常更換此類燈泡：它們的使用壽命超過 30,000 小時。
那麼有什麼更好的
大多數情況下，最好的選擇是冷光和暖光的組合，以及單獨控制照明設備以在整個房間或部分房間營造某種氛圍的能力。
晚上，您可以打開白熾燈，點燃壁爐，在溫暖的燈光氛圍中放鬆身心。如果您突然想讀書，請使用單獨的燈，發出較冷的光。
溫暖的燈光將完美地融入以復古風格裝飾的小公寓，室內以暖色調為主，而冷光將有利於在色彩鮮豔和淺色牆壁的寬敞房間中強調現代設計解決方案。
LED燈：設計及主要技術特點
LED 燈 - 一種光源，其輻射是通過在設計中使用多個 LED 進行的，連接在一個電路中。與其他類型的燈不同，它不使用鎢絲、各種氣體、汞和其他對人體有害的成分。它是一種環保設備，在運行和故障過程中不排放有害物質。根據其節能指標，它是同類產品中最經濟的。它可用於照亮街道、工業或住宅設施和場所。
這種燈泡的設計由以下元素組成：擴散器、LED、電路板、散熱器、電源、外殼和底座。最後一個元素可以有兩種墨盒尺寸：E14（小）和 E27（大）。
選擇時，一定要以主要特徵的價值觀為指導：
- 光通量，以 lm（流明）為單位。從光源向各個方向傳播的光量。
- 功率，單位 W。每單位時間消耗的能量。
- 發光色溫，單位 K。確定來自輻射源的光通量的顏色。白熾燈大多是3000K，這是一種“暖色”的淡黃色調。LED 光源不同，從 3000K 到 6500K（“冷”色，略帶藍色混合）。
- 光輸出，以 lm/W 為單位。決定光源效率和經濟性的特性。對於來自不同製造商的產品，當然是不同的。
- 加熱溫度，單位°C。表示加熱燈玻璃表面的工作溫度。
- 使用壽命，以小時為單位。確定最佳和製造商聲明的最長使用壽命。
- 顯色指數，CRI。從 0 到 100 點進行測量。為了獲得最佳的人類對光源顯色性的感知，點越多越高。 80 CRI 的值被認為是正常的。
這種節能燈泡可以生產兩種類型：標準（梨形）和“玉米”形。在更換燈具中的光源時必須考慮到這一因素。不推薦使用後一種類型，因為在這種設計中，LED 位於外部。
工作原理及主要特點
LED燈具的生產可分為三個階段：
- 使用有機金屬外延法生長晶體；
- 通過薄膜的平面加工製造芯片；
- 通過 binning 進行芯片分揀；
- 組裝 LED 的所有部件。
LED燈的工作原理
LED 的工作原理可以描述為兩個帶相反電荷的半導體的相互作用，這些半導體產生 p-n 結（電子接觸）。在電子相互交換的過程中，在其邊界處產生光輻射。
可讓您評估 LED 燈質量的主要特徵：
- 功率（消耗電量的定量測量）；
- 色溫（元件發出的光的顏色）；
- 光通量（產生的光量）。
家庭和辦公室燈具的選擇
LED燈的高耐用性和簡單的操作使其在日常生活中不可或缺。但是，有必要深思熟慮地選擇這種燈。
在工作區和居住區的舒適度取決於 從色溫 點亮它們的 LED 燈。家裡選什麼燈好，辦公室選什麼燈好？照明類型的差異可以在光溫表中看到。並以此為基礎，在某些房間選擇最舒適的燈光。
LED家居燈適用於哪些地方？
- 廚房照明。溫暖的燈光讓您享受寧靜的用餐，或涼爽的燈光為烹飪愛好者。 LED燈條是裝飾廚房工作區的絕佳解決方案。
- 走廊裡的燈光。絕對冷。調動和調整工作情緒。
- 浴室裡的冷光或暖光，隨你喜歡。
- 臥室裡暖暖的燈光。
辦公空間和家庭之間的主要區別在於需要將心理調整為工作情緒。這通過增加亮度和冷白光來促進。如果光線與自然日光相似，則最不累人。大多數人在明亮的光線下都能體驗到性能的提高，從而驅散困倦並提高生產力。此外，使用此類燈具降低了電費，分別降低了企業每月的額外費用。
LED燈的光輸出
我沒有把這個重要的技術特性放在總表中，特意把它放在最後，第一，因為它並不適用於每個特定的燈，而是適用於整個班級。其次，在處理了光輸出之後，您可以了解這種或那種類型的照明設備的有效性。光輸出是光通量與燈具功耗之比，表示為 lm/W。該參數從字面上顯示了設備將電能轉換為光的效率。
至於LED光源，今天它們是 光輸出為 60-120 lm/W，並且隨著技術的進步，這個數字還在繼續增長。假設 1 瓦 LED 的流明數為 100。是多還是少？看一下對比表：
比較 不同型號燈具能效表
| 照明器類型 | 光輸出，lm/W（平均值） |
| 引領 | 120 |
| 熒光管 | 80 |
| 熒光粉（節能） | 70 |
| 鹵素 | 20 |
| 白熾燈 | 15 |
正如您從平板電腦中看到的那樣，您很熟悉 緊湊型熒光燈 （“節能”），例如，在相同的功率下，它的發光強度幾乎是其半導體對應物的 2 倍。談論白熾燈很尷尬。 10 瓦中的 8 個 LED 設備將轉換為光通量，伊里奇的燈變成了熱量。由於光輸出，二極管燈的效率是迄今為止最高的。
但回到我們的 LED。是否可以不根據光通量，而是根據功耗來選擇這種燈？既然您知道 LED 用 1 瓦電產生多少流明，您就會明白：當然可以。要得到光通量，將燈功率乘以80就足夠了。當然，你不會得到確切的數字，因為實際的光輸出取決於許多因素，包括生產技術、材料、類型和 使用的 LED 數量.但得到的結果非常適合國內使用。
不要忘記！按功耗計算產生光通量的係數80只適用於LED燈。對於所有其他類型的照明設備，情況會有所不同。
對於不喜歡乘法的人，我給大家列一張各種類型設備的光通量對燈功率的依賴關係表：
| 白熾燈 | 熒光燈 | 引領 | |
| 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 |
