摘要1962年,第一束實用型的可見光LED被發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在LED的發(fā)展已經(jīng)達到了一個很高的程度。LED光源具有效率高、能耗小、壽命長等特點,已經(jīng)被廣泛用作燈泡、霓虹燈和光管的最理想的替代物。科學(xué)家預(yù)測,在未來5年,這種燈泡很可能成為下一代照明的主流產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞LED,發(fā)光效率,顯色指數(shù),光通量
中圖分類號:TG115.3+31 文獻標識碼: A
LED光源就是以發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode)為發(fā)光體的光源。發(fā)光二極管發(fā)明于20世紀60年代,起初由于其光色較少,發(fā)光效率低,在隨后的數(shù)十年中,其基本用途是作為收錄機等電子設(shè)備的指示燈。隨著科學(xué)家對半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進步和新材料的開發(fā)和應(yīng)用,LED光源的發(fā)光效率大大提高,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn),使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場成為可能。
一、LED光源的特點:
1、發(fā)光效率高
普通白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24lm/W,熒光燈50~70 lm/W,鈉燈90~140 lm/W,而且上述光源大部分的耗電變成熱量損耗,LED光效經(jīng)改良后將達到50~200 lm/W,90%的電能轉(zhuǎn)化為可見光,而且其光的單色性好、光譜窄,無需過濾可直接發(fā)出有色可見光。
2、耗電量少
LED單管功率0.03~0.06W,采用直流驅(qū)動,單管驅(qū)動電壓1.5~3.5V,工作電流為15~18mA,同樣照明效果的情況下,耗電量是白熾燈泡的萬分之一,熒光燈管的二分之一、金鹵燈的四分之一。
3、使用壽命長
LED光源基本上是一塊很小的半導(dǎo)體晶片被裝在環(huán)氧樹脂里面,無燈絲,無玻璃泡,不怕震動,不易破碎,無熱沉積、光衰減等缺點,使用壽命可達十萬小時,相比之下,普通白熾燈使用壽命僅有一千小時,普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時。
4、光色純正
由于典型的LED的光譜范圍都比較窄,不像白熾燈那樣擁有全光譜。因此,LED可以隨意進行多樣化的搭配組合,特別適用于裝飾等方面。鮮艷飽和、純正,無需濾光鏡,可用紅綠藍三色元素調(diào)成各種不同的顏色,可實現(xiàn)多變、逐變、混光效果,顯色效果極佳??蓪崿F(xiàn)亮度連續(xù)調(diào)節(jié),色彩純度高,可實現(xiàn)色彩動態(tài)變換和數(shù)字化控制。
5、綠色環(huán)保
LED為全固體發(fā)光體,耐震、耐沖擊不易破碎,不含汞、鉛、氙等有害元素,廢棄物可回收,沒有污染。光線健康,不含紫外線和紅外線,不產(chǎn)生輻射和電磁干擾。直流驅(qū)動,無頻閃,保護視力。LED被稱為“綠色光源”當之無愧。
除此之外,LED燈體積小,重量輕,外形尺寸靈活,低熱量,反應(yīng)速度快,可在高頻操作,這些都使LED光源具有很大的優(yōu)勢,為應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活中創(chuàng)造了有利條件。
二、LED光源的應(yīng)用
鑒于LED 的自身優(yōu)勢,目前主要應(yīng)用于以下幾大方面:
1、顯示屏、交通訊號顯示光源
LED 燈因其抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點,廣泛應(yīng)用于各種戶內(nèi)、戶外顯示屏,分為全色、雙色和單色顯示屏,全國共有100 多個單位在開發(fā)生產(chǎn)。交通信號燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED, 因為采用LED 信號燈既節(jié)能,可靠性又高,所以在全國范圍內(nèi),交通信號燈正在逐步更新?lián)Q代,而且推廣速度快,市場需求量很大。
2、汽車工業(yè)
汽車用燈包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側(cè)燈以及頭燈等。1987年,我國開始在汽車上安裝高位剎車燈,由于LED響應(yīng)速度快, 可以及早提醒司機剎車,減少了汽車追尾事故的發(fā)生。
3、民用建筑照明
對于民用建筑,除了顯色指數(shù)要求特別高的場所,均可用LED燈代替常規(guī)的日光燈、熒光燈。目前LED燈在民用建筑中的應(yīng)用已很普遍,特別是商場、酒店等景觀、裝飾照明均采用LED光源。家用室內(nèi)照明的LED產(chǎn)品越來受人歡迎,LED筒燈,LED天花燈,LED日光燈,LED光纖燈,LED手電筒已悄悄地進入家庭!
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