应急 LED 灯管通常包含以下几个主要构成部件:
灯管外壳
它是整个灯管的外部保护结构,常见的材质有铝合金型材搭配 PC(聚碳酸酯)或 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料。其中,铝合金部分起着散热的作用,能够帮助灯管在工作过程中及时散发灯珠产生的热量,避免因温度过高而影响灯管性能和寿命;而 PC 或 PMMA 材料一般充当灯罩,也就是出光部分,要求其透明度高、扩光效果好,这样可以让灯珠发出的光线均匀地透出,满足照明需求。部分外壳设计为半铝半塑的结构,还有些会采用如全扩散管、全透明管等不同形式的 PC 管,像一些加入了铝材的外壳,相当于管中管的设计,能在一定程度上解决全塑管散热效果差等问题,并且可依据不同需求选择不同的直径、线路板规格以及发光角度大小等,同时还会在铝材上预留螺丝孔以便安装配套的堵头。
堵头
堵头的种类多样,有树脂类、塑料类(如白色 PC、PP)、金属类(如铝冲压)等。它主要起到密封灯管两端的作用,防止灰尘等杂质进入led灯管内部影响其正常工作,同时也对灯脚起到支撑的作用,保障灯管能够稳固地安装在相应的灯座上,使灯管与外部电路实现良好的连接。
灯珠
灯珠是应急 LED 灯管的光源所在,属于半导体发光元件,一般采用低压直流供电,相对比较安全。其外壳通常采用环保材料,不含有汞等有害物质,不会对人体健康造成危害。在灯管中,多个灯珠通过一定的连接方式共同发挥作用,常见的是串联方式,这样能更好地保持光线的亮度均一性和稳定性,而且即便有一个灯珠损坏,也能减少对整个灯管发光的影响,提高整体可靠性。灯珠的性能和质量直接决定了灯管的发光效果、亮度以及使用寿命等,不同型号和规格的灯珠适用于不同功率、不同照明需求的灯管,比如有的灯管会选用 0.2W SMD2835 或 SMD3014 等作为光源。
线路板
线路板也被称为驱动板或者 PCB 板,是应急 LED 灯管中非常关键的部件。由于 LED 灯本身使用的电压比较低,无法直接承受如家庭用电 220 伏这样的高电压,所以需要线路板上的降压芯片等电子元件来发挥作用,把 220 伏电压转换成 LED 灯珠所需要的低压电,从而确保灯珠可以正常工作。同时,线路板还具备提供稳定可靠的输出电压的功能,并且能够根据负载大小调节输出电流,以此保护灯具不会因为高电流而烧毁;还能防止雷击、浪涌电压对 LED 灯珠造成破坏,毕竟电网电压并非一直稳定不变,线路板的恒流驱动等功能可以提供过电压、过电流的保护,并且可以调节各个灯珠亮度,使整体亮度保持均匀一致。
电源
电源部分包含如逆变器、电池等组件(有的应急 LED 灯管会将电池集成在内部)。逆变器有着双重功能,在平时正常通电工作状态下,它会给电池充电,将电能储存起来;而当遇到停电等突发情况时,它能够马上把电池输出的低压电(比如常见的 12V)升压为 220V,为 LED 灯管提供电力,使其进入应急照明状态。电池则相当于一个储能仓库,储存电能以供停电时输出使用。并且,应急 LED 灯管的电源往往还具备多重保护功能,例如充电保护,在充电饱和后,会自动转入涓充状态,补偿电池自放电;放电保护则是在应急照明过程中,当电池电量消耗殆尽时,自动结束放电让灯具熄灭,同时还具备空载、短路保护等,以保障整个应急照明系统的安全稳定运行。
这些部件相互配合、协同工作,构成了应急 LED 灯管的整体结构,使其既能在正常通电情况下提供照明,又能在停电等紧急时刻发挥应急照明的重要作用。
核心部件之逆变器
逆变器的功能原理
在应急 LED 灯管中,逆变器起着至关重要的作用。正常通电工作时,它承担着给电池充电的任务,就像是一个忠诚的 “能量管家”,会把来自市电的电能妥善地储存到电池当中。例如在日常的办公室环境里,只要市电正常供应,逆变器就持续为电池补充电量,让电池时刻保持 “精力充沛” 的状态,以备不时之需。
而当遇到断电这种突发情况时,逆变器会迅速切换角色,摇身一变成为一个 “电能魔术师”。它能够利用自身的电路结构和相关电子元件,把电池输出的低压电(常见如 12V),通过升压转换的方式,变为可以供 LED 灯管正常使用的高压电(一般为 220V),从而点亮 LED 灯管,实现应急照明功能。这就保证了在停电的黑暗时刻,应急 LED 灯管能够及时发挥作用,为人们提供必要的光亮,像在商场、学校、医院等人员密集的场所,一旦市电中断,逆变器就能保障应急照明,维持现场秩序,方便人们安全疏散或继续进行必要的活动。
不同场景下逆变器的工作状态
在不同的使用场景中,逆变器会根据供电情况灵活切换工作状态,以保障应急 LED 灯管正常工作。
在家居环境里,市电正常供电时,逆变器会有条不紊地给电池充电,维持电池电量的充足。当遇到小区停电或者电路检修等市电中断的情况,逆变器瞬间启动升压功能,将电池的低压电转换为高压电,应急 LED 灯管亮起,为家庭提供基本的照明,方便人们在黑暗中找到蜡烛、手电筒等其他照明工具或者继续进行一些简单的活动,不至于陷入一片漆黑而手忙脚乱。
在车库场景中,通常市电是主要供电来源,逆变器处于充电状态,保障电池随时待命。若出现停电,比如因电力故障导致整个小区车库断电,逆变器马上让应急 LED 灯管进入应急照明模式,为车主提供足够的光线,使其能顺利找到自己的车辆、打开车门,保障进出车库的安全。
而对于工厂来说,市电供电稳定时,逆变器按部就班地给电池充电储备能量。一旦遭遇市电故障停电,由于工厂空间较大、对光线需求更广泛,逆变器快速工作,驱动应急 LED 灯管亮起,为工人提供照明,方便他们安全撤离,或者在紧急抢修等情况下提供必要的光线支持,避免因黑暗造成设备损坏或者人员受伤等情况发生。总之,在各种不同场景下,逆变器都能根据供电变化,可靠地保障应急 LED 灯管发挥应急照明的关键作用。
能量之源 —— 电池(蓄电池)
电池的规格与选择
在应急 LED 灯管中,电池有着不同的规格可供选择,常见的有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。比如,镍镉电池价格相对较低,不过其能量密度不算高,且存在记忆效应,长期使用后若不进行完全放电再充电的操作,可能会影响电池容量,通常应用在一些对电池性能要求不是特别高的小型应急 LED 灯具中。
镍氢电池则相对环保一些,能量密度有所提升,而且没有像镍镉电池那样明显的记忆效应,充电性能也较好,比较适合用于普通家庭或者小型办公场所使用的应急 LED 灯管,能满足一定时长的应急照明需求。
而锂离子电池,尤其是磷酸铁锂离子电池优势更为突出。它的能量密度高,像可以做到大容量的同时还能大大减少应急灯的体积,方便安装和运输,应急灯外形也可设计成泡型、管型、板式和装饰型等多种样式,便于适配不同的使用场景和灯具造型。其循环寿命可达 2000 次以上,同质量的铅酸电池最多应用 2 年时间,磷酸铁锂离子电池在同样条件下使用,却可达到 8 年,综合考虑,性能价格比将为铅酸电池的 4 倍以上。
在选择电池规格时,要依据应急时间、灯管功率等不同需求来综合考量。如果需要较长的应急照明时间,比如在一些大型商场、医院、工厂等场所,一旦停电需要应急灯持续照明几个小时来保障人员疏散、设备抢修等工作,那就得选择大容量、高能量密度的锂离子电池等。要是在家庭环境中,应急照明时间要求相对没那么长,功率也较小的应急 LED 灯管,选择镍氢电池等或许就能满足需求且性价比更高。并且,不同规格的电池对灯管整体性能影响明显,大容量电池能保障更长时间的供电,但可能会增加灯管整体重量和成本;小容量电池则要考虑是否能满足应急时长的基本要求,避免出现停电后很快没电,无法发挥应急照明作用的情况。
电池的充电与维护
日常给应急 LED 灯管的电池充电时,有不少要点需要注意。首先,要使用适配的充电器,像锂离子电池得用专门为其设计的充电器,因为这类电池有严格的充电电压、电流要求,不合适的充电器可能导致电池过充、过放等问题,影响电池寿命甚至引发安全隐患。例如,在给磷酸铁锂离子电池充电时,在专用充电器下,1.5C 充电 40 分钟内即可使电池充满,并且其自带的保护板能防止过充过放损坏电池,而像铅酸电池就没有这样的性能,充电时更得把控好充电时长等因素。
充电时长方面,不同类型电池也有差别。有的应急 LED 灯管里的电池是免维护电池,充电要求没有锂电和镍氢电池那么高,充七八个小时或十多个小时都可以,但也不提倡用到完全没电再充电,最好是经常用用充充。而像一些有明确电量显示或者充电指示灯的电池,要依据指示灯状态来判断是否充满电,充满后应及时拔掉电源,避免长时间充电造成电池鼓包等损坏情况。
长时间使用后,电池的维护操作也必不可少。要定期检查电池外观,看是否有鼓包、漏液等异常情况,一旦发现有这类问题,要及时更换电池,以免出现安全事故。对于可充电电池,每隔一段时间(比如三个月左右)最好进行一次完全的充放电操作,以此来激活电池性能,延长电池使用寿命。另外,电池的存储环境也很关键,要放置在干燥、阴凉、通风的地方,避免受潮、受热、受震等,防止电池性能下降。只有做好这些充电与维护工作,才能确保电池在停电时可以正常提供电能,让应急 LED 灯管在关键时刻发挥出应有的应急照明作用。
不同类型应急 LED 灯管的结构差异
单支应急 LED 灯管结构特点
单支应急 LED 灯管通常是由支架和应急装置两大部分组成。支架的作用是对灯管起到稳固的固定作用,确保其能准确安装在对应的灯座上,维持正常的照明位置。而应急装置则是单支应急 LED 灯管实现应急功能的关键所在,它犹如一个 “幕后保障员”,在正常供电情况下,默默为电池充电,储存电能以备不时之需。
当处于正常供电状态时,单支应急 LED 灯管会以全功率进行工作,这时灯管能够输出明亮的光线,满足日常的照明需求,例如在普通的办公室、家庭的客厅等场所,为人们提供充足的光亮,方便人们正常办公、生活。而一旦遇到停电这种突发状况,应急装置便会迅速启动,自动切换为降功率模式,常见的会降功率至 30%、50% 等。这样的设计主要是为了在停电后延长灯管的使用时间,让有限的电能尽可能长时间地为人们提供照明,维持基本的光亮环境,保障人们在黑暗中的行动安全,比如帮助人们在停电的室内找到应急照明工具或者顺利离开所在空间等。而且,这种单支的应急 LED 灯管电源往往是内置的,安装方式与普通的 LED 灯管类似,具备应急功能的同时还价格低廉,所以应用较为广泛。
双支应急 LED 灯管结构特点
双支应急 LED 灯管和单支应急 LED 灯管在结构上有相似之处,同样是依靠支架和应急装置来达成应急照明的功能。不过,双支应急 LED 灯管在一些方面有着自身的特点。
从功率方面来看,双支应急 LED 灯管装有 2 支 LED 灯管,功率一般为 2*18W,能够代替传统荧光灯 2*36W 或 2*40W,在正常供电情况下,它会以全功率工作,这时能提供更强的照明效果,适用于像工厂车间、大型商场、学校的礼堂等较大场所的安全照明需求,充足的光线可以确保这些场所内的人员活动清晰可见,保障正常的生产、经营、教学等活动秩序。
而在应急装置方面,双支应急 LED 灯管的应急装置在停电时也会自动切换到降功率模式来延长灯管的使用时间,比如可以采用单支应急 LED 灯管(电源内置型),应急功率变为 2*3W 的形式,这种方式不仅能实现应急照明,还能降低成本。