LED灯管如何组装.doc

东莞市朗森半导体照明有限公司
LED灯管如何组装
工具/原料
灯珠
线路板
电源
外壳
外罩
步骤/方法
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一、灯珠篇（小功率贴片灯）
1、基本参数（以SMD3528为例）：
A、供电电压：3.0-3.4V
B、尺寸：3.5mm*2.8mm
C、寿命：50000小时（光衰达到30%时，做为寿命评判标准）
D、发光角度：120°
E、主流亮度：7-8流明（LM）（2011年水平）
F、额定工作电流：20MA（毫安）
G、额定功率：0.065W
H、显色指数：RA>70
2、灯珠的结构组成：
主要器件为：支架、芯片、胶水荧光粉、导线。
A、支架：市场知名品牌有台湾一诠、佳乐电子、华一微电。支架俗称“灯杯”，主要是用来盛放LED芯片。
B、芯片：芯片是灯珠里的核心器件也称“晶片“，是用来发光的。市场常见的芯片有，美国：CREE（科瑞）、Bridgelux（普瑞）；日本：Nichia（日亚）、丰田合成；德国欧司朗Osram；台湾：晶元、奇力（奇美集团子公司）、广稼、泰谷、光宏、新世纪、亿光、佰鸿、光磊；中国大陆：厦门三安、上海蓝光、士兰明芯、大连路美……….。（大陆现在主要用台湾芯片）
芯片的尺寸单位：mil。
芯片发光颜色：取决于波长，常见可见光分类大概为：暗红色（700nm）、深红色（640-660nm）、红色（615-635nm）、黄色（580-595nm）、黄绿色（565-575nm）、纯绿色（500-540nm）、蓝色（450-480nm）、紫色（380-430nm）
白光是混合光，由蓝光+黄色荧光粉激发出白光。
C、胶水：硅胶树脂：此胶水封装的灯珠优点是散热性能好，光衰更小，缺点是连接芯片的导线容易被压断、价格也相对更高；环氧树脂：此胶水封装的灯珠优点是成本低，缺点是散热性能差，光衰更大，并且灯珠容易产生黄变。
市场上较知名的硅胶胶水品牌为：道康宁、信越化学
D、荧光粉：市场上较知名的荧光粉为：英特美，蓝光+黄色荧光粉激发出白光。
E、导线：连接芯片及2端导电引脚的线，称为导线。
基本上导线都是用0.999纯金线，直径分为：0.8mil、1.0mil。也有一些追求低价的厂商用掺铜的合金线去做。但品质会差一些，因为金线的过流与热传导能力是非常高的，能及时的把热量通过金线传导到负极引脚上去。并且金线的可拉伸性能更强，不容易因金线的断裂导致死灯的现象。市场上也还有一些其他材料生产的导线，未不明确。
衍生：由于3528灯珠是通过导线把热量传导到负极引脚上去，所以3528灯珠的散热方式也可称为“负极散热”；而3014灯珠是通过通过在灯珠支架上打孔并装上导热片，把芯片的热量直接传导到铝基板上，为了与3528的散热方式区分开来，它的散热方式又称为“热电分离”，意思就是热量与电流不是通过同一根导线来传导的。
现有的用来做LED日光灯的线路板有2种：铝基板、玻纤板。
1、铝基板：现市场上大多日光灯都是用铝基板来做的。铝基板结构从上致下分别为：线路板层、导热绝缘层、铝基层。
线路板层：主要用载流能力强的铜箔做为电路，铜的价格相对较高，所以铜箔的厚度直接影响到铝基板的价格。市场上有些做铝基板的把铜箔做的薄一点，价格就便宜，但是产品的载流能力会降低。
导热绝缘层：导热绝缘效果最好的是一种特殊的陶瓷聚合物，但是价格非常高，用这种材料做出来的铝基板价格都在1000元/平方以上，国内很难接受这样的价格。市场上为了降低成本提高竞争力就用别的材料取代，如：环氧树脂、玻璃布等。
铝基层：一般是用铝板做为金属支撑构件，也有用铜板的，导热效果更好，但是价格很高。铝基层的基本要求是导热性能要好，不易折弯。
2、玻纤板：为了追求价格优势，有些厂家就用玻纤板来做PCB电路。玻纤板也有几个种类，价格也都不一样，分的细一点又有以下几种：玻纤板、单面铜箔玻纤板、双面铜箔剥纤板、穿孔玻铜箔玻纤板。
玻纤板：这种PCB板就是直接在板上布电路，没有其它的处理，此种板价格是最便宜的，但是几乎没什么散热能力。
单面铜箔玻纤板：这种板的铜箔一般是布在有电路的那一面，用来增加散热面积，此种板价格略高于玻纤板。
双面铜箔剥纤板：故名思意，这种板材正、反两面都是布上了铜箔的，目的就是为了散热，性能和价格略高于单面铜箔板。
穿孔玻铜箔玻纤板：这种板材是比较特殊的结构，他是正、反两面布铜箔，同时板上有很多细的小孔，把正反两面的铜箔直接连接在一起，这样就可以把正面线路板上的铜箔通过PCB板上细小的孔来传导到反面的铜箔上，然后再传导到散热铝型材上。
电源在灯管中是一个非常重要的部件，也称为：驱动，电源的好坏直接影响到灯管的使用寿命。如果把灯管比做人的话，那么灯珠就是人的身体，而电源就是人的心脏。可见电源的重要性，所以电源也被行业人士称为LED的灵魂。
电源按接电电压来分有：宽电压电源、窄电压电源；按输入输出来分有：隔离电源、非隔离电源；
宽电压电源：所谓宽电压就是指能适应大多数国家的正常工作的电压，一般来说宽电压的范围是：85V-265V。
窄电压电源：所谓窄电压其实是相对而言的，窄电压范围大多是：185-265V。也有说85-180V的。
隔离电源：隔离电源通俗的讲就是市电与电源原器件并非直接连接，而是通过变压器变压之后才供电给电子原器件。安全性能更高，但是由于电路稍微更复杂，所以隔离电源的转换效率相对非隔离电源来说更低一些。转换效率一般为85%左右。
非隔离电源：与隔离电源相反，非隔离电源就是市电与电源原器件直接相连，容易发生触电的危险，安全性能相对隔离电源来说更低一些，但是转换效率更高一点。一般可以做到88%的转换效率，最高做到92%左右，但是价格会高出许多，一般没很大必要。
LED电源工作基本原理：一般来说，LED驱动电源主要经过以下3个步奏，1、降压：把接入的220V（或110V）市电降压变成交流的低压电。2、整流：经过降压后的低压直流电再经过二极管（二极管的特性：单向通导性）转变成不稳定的直流低压电。3、滤波：通过电容、电感经过多次滤波变成稳定的低压直流电。4、给LED供电
关于电源的几个名词解释：
1、功率因数：功率因数就是电压与电流相位差的余弦值。因为电流与电压都是波性图，一个是正弦图，一个是余弦图；由于2个波形图相差1/4个周期（即：90度），于是形成了PF值，为了提高PF值，需要在电源上增加一个校正电路，所以PF值高的电源成本相对来说也更高。没有PF校正电路的PF值一般在0.6左右，有PF电路的基本都可以达到0.9左右，甚至更高。
PF值低的时候会对整个供电系统的电网产生污染，当PF值低时，用电设备对电网发电利用率就变低了，所以国家对一些功率大的用电设备有PF值要求，一般来说50W以下的就没有明确的要求。国家的要求是PF值大于0.6。
2、转换效率：通俗的讲就是输出功率与输入功率的比值，比如：有10W的电功率被一支灯管消耗掉了，但是只有8W的电功率被用来发光（也称：有用功），还有2W的电功率则在电源器件上发热损耗掉了（也称：无用功），那么这支灯管的电源转换效率就为：80%。PF值越高，对国家电网越好转换效率越高对个人越好，因为有更多的电被利用到了。
一般来说现在市场的灯管外壳主要为铝型材，也有一些人是用PC塑料管来做的，它的优点是便宜，缺点是热量无法散发出去，会让灯管更快速的光衰，减少寿命。
型材也有很多结构：C型头、D型头、1/2管、1/3管、椭圆管………
C型头：从铝管横截面看上去像一个C字的叫C型头，这种结构可以剩叫中间那层支撑铝板，降低成本，而线路板是直接插进去卡住的。这种结构做出来的产品热量不容易传导到铝型材上，会直接导致LED芯片温度过高，影响寿命。
D型头：从铝管横截面看上去像一个D字的叫D型头，这种结构也是大多数厂家用的，我们现在做的灯管就是用的这种头，这种结构是最适合散热的结构，可以保证热量最及时的散发出去。
1/2管：所谓1/2管，就是铝型材横截面是完整的半个圆，所以叫1/2管。
1/3管：所谓1/3管，就是铝型材类似D型结构，但是支撑灯板的铝下沉到整管的1/3处，这种结构主要是为了解决灯管的暗区问题，保证光线的均匀性。但是这种结构的LED电源必须采用外置。这样子电源的热量也更好的散出去了，可以提高灯管的整体寿命。
椭圆管：由于现在的1/2D型管是市场上主流用的灯管，但是这种管做出来的灯管，两边或多或少都会有暗区，为了解决这个弊端，椭圆管材就出现在市场上了。解决了暗区问题，光线也均匀，但是美观度，个人不是很看好。
外罩现在用的基本上都是PC罩，基本上没有用玻璃罩的。都是由PC颗粒（化学名：聚碳酸酯）加工生产再配上扩散粉制造而成的。
PC罩大概分为以下几种：透明罩、透明条纹罩、扩散条纹罩（我们公司称为：粗条纹罩）、乳白扩散罩。
透明罩：顾明思意，透明罩就是透明的PC罩，这种外罩做出来的灯管可以看到灯珠，非常刺眼，容易眩晕，不符合人类对光线的要求。透光性能较好，可达到91%的透光率。
透明条纹罩：这种罩子是半透明罩，可以把光打散开来，但是光线也不够均匀，不会刺眼，透光率约88%。
扩散条纹罩：也称为粗条纹罩，这种外壳透光率在86%左右，此外壳做的产品看起来不会有暗区的感觉，巧妙的避免了暗区的影响。
乳白扩散罩：这款外罩也是现在市场上大多数厂家都使用的外罩，这款外壳的普遍透光率为83-85%；83以下的透光率是完全看不到灯珠的光斑了。