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　　2012年將是LED全面、大規模進入家庭的一年。如何生產價格低廉、性能良好的LED吸頂燈將是對于LED從業者的一個極大的挑戰。為了做好這一替代工作，我們首先要對普通吸頂燈有充分的了解，才能做到知己知彼百戰百勝。

　　一、普通吸頂燈

　　1.1吸頂燈的外形

　　普通吸頂燈的外形雖然有很多種(圖1)，但最普通的就是圓形或方形，復雜的則更有各種奇形怪狀的水晶吸頂燈：

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　　圖1.各種形狀的吸頂燈

　　1.2吸頂燈的燈管

　　其燈管大多是彎折后的T5熒光燈(圖2)，品種規格繁多，主要有以下幾種。

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　　(a)圓環形 　　　　　(b)U形 　　　　(c)2D形

　　圖2. 用于吸頂燈的熒光燈

　　1.3吸頂燈的功率，并沒有明確的規定。

　　其功率最常用的有10W、16W、21W、28W、32W、38W、40W等幾種。

　　二. 普通吸頂燈的問題和缺點

　　2.1 發光效率低

　　帶鎮流器節能燈的整燈光效只有55lm/W，最高的大功率U型也只有80lm/W。而且因為所有這些吸頂燈大多采用T5型燈管，折彎成各種形狀。但不管最后折彎成什么形狀，它都是360度發光的，其中向上的180度的光線必須反射回來才會變成有用的光線，這個反射過程就會損失很多光。所以做成燈具以后的光效至少要打70%的折扣。也就是上述光效還要再乘以0.7。而且在實際使用時，它的亮度隨時間衰減得很快。例如一根飛利浦的32W環形T5三基色燈管YH32RR16，色溫為6500oK，其發光效率為67lm/W，總流明數為2150lm，實際上只有70%的光線可以利用。也就是只有1500lm。

　　2.2 含汞

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　　而汞的沸點很低，在常溫下可蒸發。一支廢舊丟棄熒光燈破碎后，立即向周圍散發汞蒸氣，瞬間可使周圍空氣中的汞濃度達到10-20毫克/立方米，超過國家規定的汞在空氣中最高允許濃度(為0.01毫克/立方米)的1000至2000倍，人體一次吸入2.5克汞蒸氣即有生命危險。而且液態汞的滲透率極高，掉到地下以后就會立刻滲入地下污染地下水。1毫克汞足以污染5454.5公斤飲用水，使之達不到安全的飲用標準?，F在拼命推廣節能燈，實際上也是對我們子孫不負責任的做法。

　　2.3 壽命低

　　節能燈管按照熒光粉劃分有：混合粉、鹵粉、三基色。鹵粉壽命在3000～4000小時;混合粉壽命在4000～6000小時;三基色號稱在8000小時以上。

　　2.4鎮流器質量低

　　熒光燈所用的鎮流器大多數無法給出足夠的功率，例如作者實測一個32W熒光燈所用的鎮流器其輸出功率只有16W，也就是只有50%的額定功率。而且所有熒光燈的壽命之所以短，主要是鎮流器的壽命很短，而且一旦熒光燈損壞，鎮流器通常也跟著損壞。幾乎所有人的經驗都是一般一年就要換一次鎮流器或燈管，大多數時候是一年不到，兩個都要換。

　　2.5 價錢也不便宜

　　一般的吸頂燈價錢在幾十到幾百元的都有，國外品牌的吸頂燈要600元以上，至于一些帶有水晶飾物的吸頂燈，價錢高達幾千元以上比比皆是，而其光源只不過頂多是一個40W的異形熒光燈而已。所以吸頂燈不像普通節能燈那么便宜。

　　三、LED吸頂燈的優點

　　3.1 發光效率高

　　LED本身的發光效率已經到達130lm/W以上，所以LED吸頂燈的整體光效已經可以達到100lm/W。而且這個效率還在每年增長，據估計，到2020年，LED本身的發光效率將會達到240lm/W。光效高就意味著節能。根據實測的結果，一盞8W的LED就可以取代一盞32W的吸頂燈。電功率可以節省4倍以上。

　　3.2 壽命長

　　LED的壽命為10萬小時，做成燈具以后，現在實際上公認的壽命為至少3萬小時，高質量的可以做到5萬小時，要比熒光燈長10倍以上，即使最高壽命的三基色熒光燈的壽命為1萬小時，也還高出5倍以上。

　　3.3 不含汞

　　3.4 無紫外線輻射，無光線污染

　　3.5 可以根據需要提供各種色溫的光線，通常有2550-3700oK，和4700-7000oK。

　　3.6 無玻璃零部件，耐沖擊、振動，便于運輸。

　　3.7 不需要鋁制散熱器，成本低，重量輕

　　四、LED吸頂燈的構成和散熱

　　不考慮華麗的水晶吸頂燈，普通LED吸頂燈的構造和普通吸頂燈沒有什么區別。都是由底殼，外罩，電源，燈等4個部分組成。

　　4.1 LED吸頂燈的燈珠

　　通常對于功率大于30W以上的大多采用1W的LED燈珠，低于30W的大多采用小功率LED燈珠(例如3020,3014,3528等)。建議采用貼片式小功率LED，以便于散熱，也可以提高發光的均勻度。

　　燈珠可以按照其外形來排列，例如假定外形為圓形，那么燈珠就排成圓形，反之，假如外形是方形，那么就排成方形。即便如此，燈珠的排列也還是有很多種方法，一個典型的LED吸頂燈的內部結構如圖3所示。

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　　圖3. LED的內部結構

　　圖中圓環形的印制板上有兩圈LED燈珠，它是采用23顆0.4W的5730型LED燈珠，總共功率為18W。中間的長方形為其恒流電源，方盒右下角則為遙控接收器的光敏二極管，以接收遙控亮度的紅外控制信號。

　　需要提出的是仍然有大量的低價LED吸頂燈采用了小功率草帽燈，然而由于草帽燈的熱阻很大(450℃/W)，很難把熱導出，因而光衰嚴重，壽命很短。

　　4.2 LED吸頂燈的燈罩

　　燈罩通常采用PC板，其性能如下：

　　(1)透光性：P C板透光率最高可達89%，可與玻璃相妣美。UV涂層板在太陽光下爆曬不會產生黃變，霧化，透光不佳，十年后透光流失僅為6%，PVC流失率則高達15%—20%，玻璃纖維為12%-20%。

　　(2)抗撞擊：PC板撞擊強度是普通玻璃的250-300倍，同等厚度亞克力板的30倍，是鋼化玻璃的2-20倍，用3kg錘以下兩米墜下也無裂痕，有“不碎玻璃”和“響鋼”的美稱。

　　(3)防紫外線：PC板一面鍍有抗紫外線(UV)涂層，另一面具有抗冷凝處理，集抗紫外線、隔熱防滴露功能于一身。可阻擋紫外線穿過，及適合保護貴重藝術品及展品，使其不受紫外線破壞。

　　(4)重量輕：比重僅為玻璃的一半，節省運輸、搬卸、安裝以及支撐框架的成本。

　　(5)阻燃：國家標準GB50222—95確認，PC板為難燃一級，即B1級。PC板自身燃點是580攝氏度，離火后自熄，燃燒時不會產生有毒氣體，不會助長火勢的蔓延。

　　(6)可彎曲性：可依設計圖在工地現場采用冷彎方式，安裝成拱形，半圓形頂和窗形。最小彎曲半徑為采用板厚度的175倍，亦可熱彎。

　　(7)溫度適應性：PC板在-100℃時不發生冷脆，在135℃時不軟化，在惡劣的環境中其力學，機械性能等均無明顯變化。

　　(8)耐候性： PC板可以在-40℃至120℃范圍保持各項物理指標的穩定性。人工氣候老化試驗4000小時，黃變度為2，透光率降低值僅0.6%。

　　4.3 LED吸頂燈的散熱

　　采用小功率的LED燈珠，排列分散一些，可以有助于散熱。吸頂燈在結構上的特點也是有利于散熱的。

　　1. 內部空氣無阻擋自由流通。這是吸頂燈相比于其他燈具最大的優點。密閉而不流通的空氣是一種絕熱性能很好的絕熱體，反過來，能夠自由流通的空氣卻是最好的散熱體。世界上所有的發熱物體最后都是把熱量散發到空氣中去的。因為吸頂燈的底板有很多小孔，所以在吸頂燈的燈罩里，LED燈珠所產生的熱量可以通過空氣立刻傳遞到外邊去。

　　2. 燈罩能夠很好散熱。我們知道對流和輻射散熱主要和面積及材料有關，而塑料的輻射散熱的效果是很好的，而且燈罩的厚度很薄，所以塑料的導熱不好的影響可以忽略。這可以從圖4中加以說明。

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　　圖4較薄的厚度減小了導熱系數的作用

　　吸頂燈的泡殼厚度只有1-2mm。所以雖然它的導熱系數只在0.1-1W/mk，但還是能夠很快地把熱量從一邊傳到另一邊。

　　而且塑料的輻射能力是很強的，見下表：

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　　所以泡殼可以很好地輻射散熱。因為在吸頂燈的內部空氣的流通很好，很容易把熱量帶到泡殼上。所以燈罩起了主要的散熱作用。

　　3. 面積大：根據圓形的面積計算公式：S=πr2，或S=π(d/2) 2，對于一個直徑為45cm的圓形吸頂燈，它的底板面積就是1590cm2。因為吸頂燈通常安裝在室內，沒有過高室溫，所以可以采用40cm2/W的經驗數據，那樣也可以散去40W的功率。但是由于底板靠近天花板，不易散熱，所以底板的實際散熱效果會差很多。

　　而燈罩因為是曲面形，其面積要比圓形更大，而且它的安裝朝下，沒有任何阻擋，所以散熱效果要比底板更好。

　　4. 關鍵的問題是要把安裝LED燈珠的鋁基板或印制板的銅箔面積做得足夠大。

　　實驗證明，對于小于30W的吸頂燈采用普通的印制板就可以很好地散熱，而且為了利用自由流通的空氣。在印制板的兩面把熱量帶走，所以也不需要把鋁基板或印制板通過導熱膠緊貼底板來散熱，反而要把印制板墊高離開底板5mm，以便空氣流通。

　　5. 底板上多打一些通風孔會對散熱有很大的好處。這些通風孔應當打在外圈，以免被阻擋。但也可能帶來小蟲鉆入的可能性。

　　采取以上措施以后，LED吸頂燈并不需要很重的鰭片式散熱器也可以滿足散熱的要求?？梢哉fLED吸頂燈是唯一不需要特制的鋁散熱器的LED燈具。