LED日光燈的自制與推廣

隨著綠色環保理念的不斷加深，LED日光燈終將代替傳統的日光燈。但是現在市面上的LED日光燈的價格非常昂貴，而且沒有防雷擊和過載保護，所以筆者自己開發制作了一款新型的LED日光燈。雖然功率僅為16W，但比傳統48W日光燈亮度高得多，而且亮度更柔和更易于人們接受，其理論使用壽命在5萬小時以上，供電電壓范圍為AC 85～260V，無需啟輝器和鎮流器，啟動快，功率小，無頻閃，不容易產生視覺疲勞。相比傳統日光燈，LED日光燈節電高達80%以上，壽命為普通燈管的10倍以上，幾乎是免維護，不存在要常常更換啟輝器與鎮流器的問題，既節省了電費和耗材，還做到了真正意義上的節能環保。

本設計的LED日光燈采用PC以及鋁合金作為外罩材料，鋁合金用來做燈具的底殼并能很好地散熱，而PC具有較好的透光性，不容易因為從高處摔落或運輸途中的碰撞而導致破損，并且這些材質環保耐用，價格也比較容易接受。

一、LED日光燈工作原理

普通日光燈管兩端各有一燈絲，燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內壁上涂有熒光粉，兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線，使熒光粉發出柔和的可見光。而LED本身就是一個獨立的發光元器件，它發光的原理是LED的PN結的端電壓構成一定勢壘，當加正向偏置電壓時，勢壘下降，P區和N區的多數載流子向對方擴散。由于電子遷移率比空穴遷移率大的多，所以會出現大量電子向P區擴散，構成對P區少數載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復合，復合時得到的能量就會以光能的形式釋放出去。

LED日光燈驅動電路原理如圖1所示。

LED日光燈驅動電路實物如圖2所示。

二、LED日光燈的安裝

LED日光燈的安裝簡單快捷，可直接替換目前我們使用的48W的普通日光燈，只需將原有日光燈管拆下，并將鎮流器與啟輝器去除，讓220V交流電直接加到LED日光燈兩端即可。LED日光燈的安裝如圖3所示。

三、LED日光燈的使用和推廣價值

傳統日光燈在工作時會產生大量的熱能，而LED日光燈則是把電能全都轉換為光能，不會造成能源的浪費，而且也不會讓文件、衣物產生褪色。傳統日光燈使用的是交流電，所以每秒會產生100～120次的頻閃，而LED日光燈用整流濾波電路將交流電轉換為直流電后不會產生頻閃現象，能有效保護眼鏡，降低視力疲勞。

既然LED日光燈有很多的優點，并且如此便捷，那為什么現在大家還沒有使用呢？主要原因是因為LED日光燈的造價相比于普通日光燈造價較高，并且錯誤地認為LED日光燈的安裝與使用很繁瑣。

對電子器件不了解的人也許會認為LED日光燈的造價肯定要比傳統日光燈高很多，不如用傳統日光燈來的合算。但其實不然，首先傳統日光燈的啟輝器、鎮流器和日光燈管本身經常因自然損壞而需要替換，而LED日光燈采用電子變壓整流濾波電路，將220V照明電壓轉換成驅動每顆LED晶體管的直流低壓電源，并采用了恒流電路設計和開關防沖擊電路保證LED在各種狀態下都能穩定工作。

雖然，LED日光燈的造價相比普通日光燈是高了很多，但是一年內節省下的電費與更換耗材的費用相比就足以收回購買燈具成本。因此，筆者相信，今后會有更多的人理解接受LED日光燈的理念，并且能夠很好地使用和推廣。

（作者單位：江蘇省常州技師學院）