登陆注册
7646200000035

第35章 LED照明技术的应用

LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。人们通常说的半导体照明一般是指用LED作为光源的照明,它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。从广义上讲还应该包括LD(激光二极管)作为光源的照明,LD可以用于舞台灯光,大型室外集会、庆典、娱乐和远距离照明等。

LED照明光源目前是很理想的照明工具,具备多种优点。

(1)高节能。节约能源、无污染即为环保。直流驱动,超低功耗(单管0.03~0.06瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。

(2)寿命长。LED光源有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。

(3)多变幻。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生1677.7216万种颜色,形成不同光色的组合,变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

(4)利环保。环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线;既没有热量,也没有辐射,眩光小;而且废弃物可回收,没有污染,不含汞元素;冷光源可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。

(5)高新尖。与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高、新、尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。

这种照明虽然原理简单,技术不太复杂,可在应用中仍存在着一些缺点。

(1)会因温度升高而产生光强衰减。LED实际是个半导体PN结(发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有个过渡层,称为PN结),其正向导通电压虽然都在一个范围内,但却因生产厂家、设备型号、进货批次的不同而相异,这种情况极易导致相当一部分LED不能工作在正常工作点上。

(2)单个LED功率低。为了获得大功率,需要多个并联使用,如汽车尾灯。单个大功率LED价格很贵。现阶段LED价格较之于白炽灯价格要贵几倍、十几倍甚至几十倍。

(3)显色指数低。在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实。

从全球来看,半导体照明产业已形成以北美洲、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局。随着市场的快速发展,美国、日本、欧洲各主要厂商纷纷扩产,加快抢占市场份额。根据目前全球LED产业发展情况,预测LED照明将使全球照明用电减少一半,2007年起,澳大利亚、加拿大、美国、欧盟、日本及中国台湾等国家和地区已陆续宣布将逐步淘汰白炽灯,发展LED照明成为全球产业的焦点。

中国LED产业起步于20世纪70年代。经过四十多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。在“国家半导体照明工程”的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄等7个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。

目前,中国半导体照明产业发展良好,外延芯片企业的发展尤其迅速,封装企业规模继续保持较快增长,照明应用取得较大进展。2007年中国的LED应用产品产值已超过300亿元,已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国,新兴的半导体照明产业正在形成。国内在照明领域已经形成一定特色,其中户外照明发展最快,已有上百家LED路灯企业,并建设了几十条示范道路,但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后。

2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识,这有力推动了中国半导体照明产业的发展。当前中国半导体产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升。对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,然后逐步通过研发突破核心专利。

从产业发展前景和趋势来看,由于环保节能低碳受到重视,使得半导体照明的应用日益广泛,也使得国内外大批厂商竞相投入这一新兴产业领域。

LED只能够往一个方向导通(通电),叫做正向偏置(正向偏压),当电流流过时,电子与电洞在其内重合而发出单色光,这叫电致发光效应,而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体物料种类与故意渗入的元素杂质有关。具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等传统光源不及的优点。白光LED的发光效率近年有所进步;每千流明(光通量的单位)成本,也因为大量的资金投入使价格下降,但成本仍远高于其他传统照明。在技术上,LED在光电转换效率仍比新型的T5荧光灯低。虽然如此,近年仍然越来越多被用在照明用途上。从全球来看,发展LED照明将成为整个产业的焦点。

同类推荐
  • 小船,小船

    小船,小船

    本书共收录了作者7篇文章,《小船,小船》《当我还在童年》《小河流过门前》《深山的孩子们》《五(一)班的“备忘录”》《心声》《雪·太阳·村庄》。语言生动隽秀,故事引人心动,让小读者和大读者如临其景,爱不释手。你将领略到作者心中最柔软的感情、如花的风景、美妙的疼痛的成长和源自童年天籁般纯粹的声音。
  • 神秘的星空

    神秘的星空

    每一个晴朗的夜晚,天空中总是挂满点点繁星,让抬头仰望的人无限神往。无论是中国还是外国,_无论是古代还是现代,人们都会对自己头顶的这片星空浮想联翩。牛郎织女的传说家喻户晓,十二星座的故事风靡全球……还有许多神秘精彩的故事,尽在本书中!
  • 春天在到来的路上

    春天在到来的路上

    《春天在到来的路上》是日本画家兼诗人竹久梦二创作的童趣小品集,展现出一个诗人和父亲用纯粹的童趣,对少年时代的纯净追忆。书中收录了竹久梦二创作的58篇童趣小品文,以及110余幅手绘儿童画,可以说是国内迄今为止收录竹久梦二儿童文学作品(不包括童谣)最全的中文译本,体现了他在儿童插画、儿童故事创作领域的成就。
  • 蜻蜓为什么点水

    蜻蜓为什么点水

    本书是著名儿童文学作家董恒波与妻子于黎辉合著的一本科学童话集。本书通过生动的童话故事,培养孩子的想象力、创造力、思考力。讲科普里的故事,学童话中的知识,将科学与童话巧妙结合,是本书的最大特点。在这些童话作品中,作者运用诗一样的优美语言,充分展开了艺术的想象,把小读者带到一种纯美的意境当中。本集中的许多作品,曾多次被一些报刊选载,深受小朋友和家长的喜爱。
  • 青少年应该知道的草原

    青少年应该知道的草原

    本书为青少年朋友系统地介绍了草原的概念、分布、形成等。对草原中具有代表性的动植物的介绍,让我们和草原又接近了不少,在书的最后,又主要阐述了人类和草原的密切关系,为你更深入地解密草原的生灵密码!
热门推荐
  • 掠情:七王爷的女人

    掠情:七王爷的女人

    他曾经说过,他一生,只会爱她一人,他曾经说过,即使日后登基为帝,他的后宫,亦只会为她而存在。传说,得凌翘者得天下,在众多出色的男人中,她被他的温柔所折服,为了助他登上皇位,她赔上了身心。孰不知,他心底所爱的人竟是她的堂妹。在新婚大喜之日,他与堂妹在红帐内,亲手将她推进深渊。
  • 网游耽美:诱拐可爱小学弟

    网游耽美:诱拐可爱小学弟

    宅男戚玮,玩网游多年,却一直是个菜鸟。战天下内测不久,就见林陌带回两激活码。却不曾想,这竟然是个天大的阴谋!戚玮掉进陷阱却不自知,最终一陷再陷无法自拔。林陌也没想到,戚玮竟然会……爱上一个男人,他更没有想到,自己只是想整整戚玮,却让他陷入无底深渊。至少林陌是这么认为,同性恋意味着艾滋病,意味着死亡阴阳相隔。而戚玮嘛?他觉得爱了就是爱了,没什么大不了的,不就是同性恋么?学弟辣么可爱辣么萌,戚玮决定了,要死赖着他!GOGOGO!把小学弟拐回家咯!
  • 数据化未来

    数据化未来

    在次睁眼,柯望来到陌生的数据化世界。一切都以数据化的方式存在。先进的科技文明,完美、公平、公正的数据化世界。但却丧失了心灵上的交流。如此冷漠与机械化的世界。柯望觉得死定了,但却发现了转机。冷冰冰的上司妹,可爱萌的新同事,高贵雅的女老师,疼怜爱的女对手!柯望感觉出了不对劲,等等...这难道是要我...!好了,这是一本构思严谨的科幻。
  • 九点烟

    九点烟

    古老相传,每隔万年,天地间便会混沌再现,遮掩一切天机,丁冲,带着自己的一只鸡,一条狗,一条蛇,就在这混乱天地中,一步步走来,且看他如何在人间,成就一代人皇,在阴间,端坐鬼皇之位,在天庭,高居神皇宝座。
  • 简单的异界生活

    简单的异界生活

    真?废材流主角,逆袭是不可能逆袭了,这本书都逆袭不了,因为书都完结了。书友群欢迎加入简单的异界生活,QQ群聊号码:644174350
  • 寂寞你在找我吗

    寂寞你在找我吗

    她是苏府受宠的嫡女,却是因为招人嫉妒被推下湖水淹死。一朝醒来,眼前却不是熟悉的一切,聪明如她,才到自己是来到了另一个世界。再一次晕倒被送到医院,睁眼没一会就看到了这个身体前主的未婚夫,明明是该没有交集的两个人,可是现在却深爱彼此。可惜好景不长,一场车祸,她又回到了她的世界,思念,怀恋着他。她本以为不会再见到他,但是她又遇见了这个让她日有所思,夜有所梦的人。"别怕!我回来了!"他对她说......『绝对宠文』
  • 凡人意识

    凡人意识

    什么是意识?是所有生物都拥有意识,还是人类独有?察觉杀气果断反杀,遭遇GANK提前离开,意识存在万物之间。在不断萎缩的世界反面,少年背负起旧神的灵龛,从灰暗的历史中走了出来,决定带给凡人们新生。
  • 风云英雄在都市

    风云英雄在都市

    试过才知善福凶险,不凡少年在成长的路上一次次披荆斩棘,就让沸腾热血伴随着强大,踏碎这天地!
  • 狂盗天下:极品废柴九小姐

    狂盗天下:极品废柴九小姐

    【且看极品废柴九小姐,如何在异世绽放绝代风华!】她,盗界翘楚,一朵横空出世黑奇葩,盗术惊人,风华绝代!一朝穿越,成了王府人见人厌,人见人欺的九小姐。且看她如何在异世,重举盗旗,狂妄天下,惹我?……我盗你全家!他异国太子,笑看她为祸天下,宠爱有加,你喜欢偷?好,我便把整个天下拿来给你盗个够……
  • 风下的折翼天使

    风下的折翼天使

    不是她冷酷,不是她无情,为了他,她不得不与他分离。她既是一个总裁,同时她也是一个黑道老大,无数的危险在她的身边飞窜。虽然不是她所希望的,但是遇见他后,她爱上了他的纯真,为了他,她甘愿受伤!她的所有,他都明白,所以,他愿意为了她而改变!