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LED将引领照明“时尚”

日期:2012年7月12日 18:10

在全球气候变暖的背景下, 节能减排已成为全球的热点和重点,这也吹响了具有低能耗、无污染特点的LED 照明行业腾飞的号角,全球已经掀起了投资LED 的热潮。在我国大力倡导节能环保以及城市化进程不断加快的形势下,LED 也将引领照明“时尚”。

 

LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED 的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P 型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N 型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N 结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P 区,在P 区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED 发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N 结的材料决定的。

1.LED 的优势

LED 之所以能得到照明界人士的普遍关注,在照明领域具有如此大的发展潜力,是因为它同传统光源相比,具有如下特点。

1.1 可见光效率高

目前,LED 发光效率并不是很高,但LED的可见光效率高,光谱几乎全部集中于可见光频段,无需过滤可直接发出有色可见光。现在LED 可见光效率经过改良后已达到50-110 lm/W,而白炽灯、卤钨灯可见光效率为12-24 lm/W,荧光灯可见光效率为30-70 lm/W,钠灯可见光效率为90-140 lm/W。随着世界各国加紧提高LED 光效方面的研究,在不远的将来,LED 发光效率将有更大的提高,将会有更高可见光效率的LED 灯具出现。

1.2 光色纯

与白炽灯全频段光谱不同,LED 光谱狭窄,发出的光线很纯。LED的峰值波长一定,故其发光颜色一定,目前能制出红、橙、琥珀、黄、绿、蓝、紫、白等几种颜色的LED,经过适当的混合即可实现全光谱色。

1.3 耗电量少

LED 功率一般在0.03~1W,通过集群方式可以满足各种造型的需要,由于光谱中几乎没有紫外线和红外线,所以发热量低,无辐射损失。需要彩色光时,其固有的色彩又避免了白光经过滤色的费时费力和耗能。在同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的八分之一;是荧光灯管的二分之一。以护栏灯为例,同样效果的一支日光灯耗电40多W,而采用LED 每支灯只需8W。中国绿色照明工程促进项目办公室做过一个专项调查,我国照明用电每年在3000 亿度以上,用L E D取代全部白炽灯或部分取代荧光灯,节省1/3 的照明用电,就意味着节约1000 亿度,相当于一个总投资超过2000 亿三峡工程全年的发电量。这对能源十分紧张的中国来说,无疑具有十分重要的意义。

1.4 安全可靠使用寿命长

LED 光源为全固体发光体,软性硅胶封装,灯体内没有松动的部分,灯体积小、重量轻、抗震动性强、不易破碎,不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点,性能稳定,可在-30~+50oC 环境下正常工作,使用寿命可达5 万小时以上,是传统光源使用寿命的5 倍以上。可以大大降低灯具的维护费用,避免了经常换灯之苦。

1.5 应用灵活

体积小、可平面封装、易开发成轻薄短小产品,可做成点、线、面各种形式的具体应用产品;反应速度快,可频繁操作;内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。

1.6 坚固耐用

LED 是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LE D 可以说是不易损坏的。

1.7 有利于环保

LED 光源属于冷光源,单体工作电压1.5~5V 之间,工作电流20~70mA 之间,可以安全触摸,无危险,不含汞、钠元素等可能危害健康的物质,报废后可回收,不会污染环境,属于典型的绿色照明光源。

2.LED 的劣势

价格:LED 的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LE D 的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300-500 只二极管构成。

因此LED 劣势是LED 产品成本太高。

3.LED 照明的前景

低碳经济和绿色经济已成为社会各界关注的焦点, 从长远来看,也是未来世界发展的趋势, 这无疑为LED 照明等节能环保产业的发展带来巨大机遇更值得关注的是,LED 产业也存在类似微处理器产业中的“摩尔定律”,即LED 的价格每10 年将降低为原来的1/10,性能则提高20 倍,随着产能的增加,LED 成本快速下滑,无疑会给LED 产业带来更广阔的发展前景。

因此,LED 内在特征及它的潜力决定了它是最理想的光源去代替传统光源的主导地位,成为广泛应用的节能环保的优质光源。届时,世界将迎来LED 照明新时代。

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