LED光源在照明领域的应用
LED照明应用现状及发展前景
LED照明应用现状及发展前景1. 引言1.1 LED照明的定义LED照明是一种利用LED(发光二极管)作为光源的照明系统。
LED 照明可以通过电子能量直接转换为光能,具有高亮度、能效高、耗电低、寿命长、颜色丰富等优点。
相比传统照明产品,LED照明具有更高的光效和色彩还原度,可以更好地满足人们对照明环境的需求。
LED 照明在室内照明、城市照明、汽车照明等各个领域都有广泛的应用。
随着LED技术的不断发展,LED照明产品的性能不断提升,价格也逐渐变得更加亲民,逐渐替代传统照明产品成为市场主流。
LED照明市场规模不断扩大,产业链也日益完善,可持续发展的LED照明产业正逐渐成为全球照明行业的主导力量。
LED照明的未来发展前景广阔,有望成为未来照明领域的主导技术。
1.2 LED照明的优势1. 节能环保:LED照明具有高效能、低能耗的特点,相较传统照明产品如白炽灯和荧光灯,LED灯具能够节能30%以上。
LED照明不含汞等有害物质,使用过程中也没有紫外线和红外线辐射,对环境和人体健康都更为安全。
2. 寿命长:LED灯具的寿命一般可达到50000小时以上,远远超过传统的灯具,减少了灯具更换的频率,降低了维护成本。
3. 光色可调:LED照明可以实现光色的可调性,用户可以根据不同的需求选择适合的光色,提供更为舒适的照明环境。
4. 抗震抗振:LED灯具由固态材料制成,具有较强的抗震抗振能力,适合在恶劣环境下使用。
5. 快速启动:LED照明具有快速启动的特点,开关即有光,不会出现频繁闪烁的现象,保护用户的视力。
LED照明的优势在于节能环保、寿命长、光色可调、抗震抗振以及快速启动等特点,使其在各个领域广泛应用,并且在市场上具有巨大的发展潜力。
1.3 LED照明市场现状随着LED照明技术的不断成熟和普及,LED照明市场呈现出快速增长的趋势。
据统计数据显示,当前全球LED照明市场规模已达到数千亿美元以上,预计未来几年还将继续保持高速增长。
LED技术在照明中的应用
LED技术在照明中的应用随着科技的不断发展,人们对于生活品质的要求也越来越高。
在照明领域,LED技术的应用已经逐渐成为了一种趋势。
那么,LED技术在照明中的应用都有哪些呢?一、室内照明在室内照明中,LED技术的应用已经越来越普及。
相比传统的荧光灯管或白炽灯,LED灯具拥有更高效的光源和更长的寿命,而且还能够实现更加个性化的灯光效果。
例如,通过控制LED灯具的亮度、色彩和节奏,可以营造出各种独特的氛围,打造出更为舒适的室内环境。
此外,还有一些特殊的应用场景,如医院、学校等公共场所和从事细致工作的地方,LED灯具也被广泛采用。
因为LED灯具的光线更加柔和、准确,不会对人眼造成疲劳甚至伤害。
二、城市景观照明城市景观照明也是LED技术的重要应用领域之一。
在城市建设中,通过灯光来营造夜晚的浪漫景色已经变得越来越重要。
LED灯具在城市景观照明中的应用,有助于实现灯光效果的多样化和节能化。
例如,可以利用LED点光源的优势,将灯光按照特定的规律分布在建筑物、树木、景观雕塑等物体上,打造出丰富多彩的夜景。
此外,LED灯具还具有颜色温度可调节等优势,可以让灯光的色彩更加鲜艳,让整个城市在夜晚更为璀璨。
三、汽车灯具汽车灯具也是LED技术的一个应用方向。
近些年,越来越多的汽车制造商选择LED灯具来替代传统的卤素灯或氙气灯。
因为LED灯具能够提供更加准确、饱和度更高的灯光效果。
而且,LED灯具寿命长、能够实现快速开启等特点,可以保证汽车在使用过程中能够更为可靠、安全。
这样的优势不仅能够提高汽车的整体性能,还能够让消费者在购车时更加信赖自己的选择。
四、广告灯箱广告灯箱也是LED技术的一个重要应用方向。
传统的灯箱基本上都采用荧光灯作为光源,但荧光灯的能耗高、寿命短等诸多限制,使得它的应用受到了很大的制约。
相比之下,LED灯箱具有更低的功耗、更长的寿命和更好的颜色表现,可以让广告图片更加生动、醒目。
此外,LED灯箱还能够实现多种功能,如无极调光、自动控制等等,为广告主提供更多样化的广告形态,并且还能够大幅降低广告宣传的成本,极大地满足了广告行业的需求。
LED照明应用现状及发展前景
LED照明应用现状及发展前景随着科技的不断发展和人们环保意识的增强,LED照明技术越来越受到关注和应用。
作为新一代环保节能照明技术,LED照明已经在各个领域得到了广泛的应用,使得照明行业焕发出新的活力。
本文将就LED照明的现状及发展前景做一些探讨。
一、LED照明应用现状1. 家居照明2. 商业照明商业照明领域是LED照明的一个重要应用领域,如商业街、购物中心、酒店、餐厅等地方都大量应用了LED灯具。
LED照明不仅能够提供亮度高、色彩鲜艳的照明效果,而且节能环保,使用寿命长,能够有效降低商业场所的能耗成本,受到了商业领域的青睐。
3. 城市照明LED照明应用于城市的道路照明、景观照明等方面,可以提高城市的照明质量,并且有助于降低城市的用电负担。
LED路灯的应用不仅可以提高能源利用效率,还可以提高城市的照明亮度和色彩还原度,使城市更具现代化、艺术化的氛围。
4. 其他领域除了以上几个领域,LED照明在工矿企业、交通设施、医疗卫生等领域也得到了广泛的应用。
LED灯具的高效节能、长寿命等优点,使得它在各个领域的应用都具有很大的潜力。
二、LED照明发展前景1. 技术不断创新LED照明技术在不断创新发展,LED芯片、散热技术、封装技术等方面不断进行突破,LED产品的性能和质量得到了大幅提升。
未来LED照明技术将更加成熟和完善,为LED照明的广泛应用奠定了坚实的技术基础。
2. 节能环保优势明显LED照明的节能环保优势越来越凸显。
相比传统照明产品,LED灯具的能源消耗更低,寿命更长,不含有汞、铅等有害物质,能够减少对环境的污染。
在全球环保意识不断提高的当下,LED照明无疑会成为未来照明产品的主流。
3. 市场需求继续扩大LED照明市场需求的不断扩大也为LED照明的发展提供了良好的机遇。
随着人们生活水平提高、环保意识增强,LED照明产品的消费需求会越来越高,市场规模将不断扩大。
4. 政策支持力度增大在能源节约减排的大背景下,各国政府积极出台相关政策,推动LED照明的应用和发展。
LED应用领域
LED 应用领域1、建筑物外观照明对建筑物某个区域进行投射,无非是使用控制光束角的圆头和方头形状的投光灯具,这与传统的投光灯具概念完全一致。
但是,由于LED光源小而薄,线性投射灯具的研发无疑成为LED投射灯具的一大亮点,因为许多建筑物根本没有出挑的地方放置传统的投光灯。
它的安装便捷,可以水准也可以垂直方向安装,与建筑物表面更好地结合,为照明设计师带来了新的照明语汇,拓展了创作空间。
并将对现代建筑和历史建筑的照明手法产生了影响。
2、景观照明由于LED不像传统灯具光源多是玻璃泡壳,它可以与城市街道家具很好的有机结合。
可以在城市的休闲空间如路径、楼梯、甲板、滨水地带、园艺进行照明。
对于花卉或低矮的灌木,可以使用LED作为光源进行照明°LED隐藏式的投光灯具会特别受到青睐。
固定端可以设计为插拔式,依据植物生长的高度,方便进行调节。
3、标识与指示性照明需要进行空间限定和引导的场所,如道路路面的分隔显示、楼梯踏步的局部照明、紧急出口的指示照明,可以使用表面亮度适当的LED自发光埋地灯或嵌在垂直墙面的灯具,如影剧院观众厅内的地面引导灯或座椅侧面的指示灯,以及购物中心内楼层的引导灯等。
另外,LED与霓虹灯相比,由于是低压,没有易碎的玻璃,不会因为制作中弯曲而增加费用,值得在标识设计中推广使用。
4、室内空间展示照明就照明品质来说,由于LED光源没有热量、紫外与红外辐射,对展品或商品不会产生损害,与传统光源比较,灯具不需要附加滤光装置,照明系统简单,费用低廉,易于安装。
其精确的布光,可作为博物馆光纤照明的替代品。
商业照明大都会使用彩色的LED,室内装饰性的白光LED结合室内装修为室内提供辅助性照明,暗藏光带可以使用LED,对于低矮的空间特别有利。
5、娱乐场所及舞台照明由于LED的动态、数字化控制色彩、亮度和调光,活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果。
从白光到全光谱中的任意颜色,LED的使用在这类空间的照明中开启了新的思路。
LED光源的设计及其在照明领域中的应用
LED光源的设计及其在照明领域中的应用一、背景介绍随着人们对环境保护意识的增强以及能源资源的日益紧张,LED光源逐渐成为照明领域的主流选择。
它以其高效、长寿命、高色彩还原性等优点,已经成为广泛使用的照明光源之一。
在这篇文章中,我们将详细介绍LED光源的设计以及在照明领域中的应用。
二、LED光源的设计1. 功能需求为了设计优秀的LED光源,首先需要明确功能需求。
LED光源最基本的功能是照明。
在实际应用中,LED光源还需要具备更多的特殊功能,如色温调整、亮度调整、色彩还原度等。
因此,我们需要从应用场景出发,明确一些实际需要的功能。
2. 选型设计在功能需求确定之后,我们需要根据实际需求进行选型设计。
主要基于以下几个方面考虑:(1)光通量:LED光通量的大小取决于其尺寸、材料、电气参数等。
在实际应用中,我们需要根据场景需求,确定所需的光通量大小。
(2)色温:色温是指光源发出的光的颜色,一般用开尔文(K)度做单位。
色温越高,则颜色越接近白色,反之则越接近黄色。
在实际应用中,我们需要根据场景需求,确定所需的色温数值。
(3)显色指数:显色指数是指光源照射下,物体颜色的还原能力。
在LED光源的设计中,显色指数是很关键的参数。
一般而言,显色指数越高,则将物体颜色还原得越真实,反之则越虚假。
3. 驱动电路设计LED光源的驱动电路设计非常重要。
在实际应用中,需要保证驱动电路的可靠性、高效性、稳定性以及兼容性。
驱动电路还需根据所需的功率、电路拓扑等方面要求进行设计。
三、应用1. 家庭照明LED光源在家庭照明领域中已经广泛应用。
LED灯具以其低功耗、长寿命、高效等特点,可以有效降低耗电量,给用户带来更节能、更舒适的照明体验。
2. 商业照明商业照明领域是LED光源的重要应用领域之一。
对于商业照明而言,LED光源不仅可以达到节能的效果,更可以根据需求实现亮度调节、色温调节等个性化设计,让商业场景更加美观、舒适。
3. 公共照明公共照明是LED光源的广泛应用领域之一。
LED光源应用介绍
LED光源应用介绍随着科技的发展和进步,LED(Light Emitting Diode)光源已经成为一种广泛应用的照明技术。
相比传统的光源,例如白炽灯或荧光灯,LED光源具有更高的能效、更长的使用寿命、更广的颜色范围和更小的体积,因此被广泛应用在各个领域。
一、室内照明LED光源在室内照明方面有着广泛的应用。
LED灯具能够提供更加均匀、柔和的光线,可以用于家庭、办公室、商务中心、商场等各种室内场所的照明。
此外,LED光源还可以通过调节光的亮度和色温来满足不同场合的需求,提供更加舒适和符合需求的照明环境。
二、户外照明LED光源也可以应用在户外照明方面。
例如,LED灯具可以用于街道照明和景观照明。
LED灯具能够提供高亮度的光,使马路更加明亮,增强路人和司机的安全感。
此外,LED光源还可以更加节能,减少环境污染,成为未来城市照明的主要选择。
三、汽车照明LED光源在汽车照明方面也有广泛的应用。
例如,LED灯具可以用于汽车的前照灯、尾灯、刹车灯以及室内照明等。
相比传统的汽车照明,LED灯具能够提供更高的亮度、更长的使用寿命、更低的能耗和更快的响应速度。
此外,LED光源的小尺寸和灵活性还可以让汽车设计师创造出更加独特和时尚的外观。
四、显示屏LED光源在显示屏方面也有着广泛的应用。
例如,LED背光源可以用于液晶显示器(LCD)的背光照明,提供亮度均匀和色彩鲜艳的显示效果。
此外,LED点阵显示器也常用于室内和户外的广告牌、大屏幕电视以及舞台背景等。
由于LED光源的显色性和亮度可调节性,LED显示屏在户外广告和演出中具有明显的优势。
五、装饰和照明效果LED光源也应用在装饰和照明效果方面。
例如,LED灯带可以用于家居装饰,例如展柜、书架、吊顶、橱柜等。
通过改变LED灯带的颜色和亮度,可以为室内创造出不同的氛围和效果。
此外,LED光源还可以用于舞台灯光、建筑照明和夜景照明等方面,通过不同的配光和控制技术,创造出独特而引人注目的效果。
led的应用领域
led的应用领域LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,具有发光功能。
自20世纪60年代问世以来,LED技术不断发展,如今已经广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍LED的应用领域。
1. 照明领域LED照明是目前LED应用的最主要领域之一。
传统的白炽灯和荧光灯相比,LED照明具有节能、寿命长、无汞等显著优势。
LED照明产品包括LED灯泡、LED灯管、LED投光灯等,广泛应用于室内照明、街道照明、景观照明等各个场所。
2. 显示屏领域LED在显示屏领域的应用也非常广泛。
LED显示屏以其高亮度、高对比度、色彩鲜艳等特点,被广泛应用于户外广告牌、体育场馆、大型商场的室内广告牌、舞台背景等场所。
此外,LED还用于电子显示器、手机屏幕、电视背光等领域。
3. 汽车领域随着汽车工业的发展,LED在汽车领域的应用也得到了迅猛的发展。
LED车灯具有低功耗、高亮度、寿命长等特点,被广泛应用于汽车的大灯、刹车灯、转向灯、日间行车灯等。
LED车灯不仅提高了行车安全性,还具有美观、时尚的外观。
4. 通信领域LED还在通信领域有着重要的应用。
由于LED具有高速调制的能力,可以用于光通信。
LED光通信具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,被广泛应用于短距离的数据传输和室内无线通信。
5. 医疗领域LED在医疗领域也有着广泛的应用。
LED光源可以用于医疗设备,如手术室的照明设备、牙科设备的照明等。
LED光源具有无紫外线、无红外线、光色可调节等特点,对于医疗操作和病人的安全非常重要。
6. 农业领域LED在农业领域的应用也逐渐增多。
LED可以提供植物生长所需的光谱,对植物的生长和发育有着重要的影响。
LED植物生长灯可以用于植物的人工光照,使植物在无阳光的环境中也能正常生长。
此外,LED还可以与传感器结合,实现智能农业的发展。
7. 安防领域LED在安防领域的应用也越来越广泛。
LED具有高亮度、低功耗、长寿命等特点,非常适合用于安防监控系统中的夜视摄像头、警灯等设备。
LED光源的物理特性及其在照明中的应用
LED光源的物理特性及其在照明中的应用随着人们对照明品质的提高,LED光源愈发受到重视。
LED即发光二极管,其照明品质和用途都不断扩大。
本文将会介绍LED光源的物理特性,并探讨其在照明中的应用。
一、 LED的物理特性1. 半导体材料的电子学性质LED之所以具有发光能力,是因为LED芯片中采用了半导体材料,而半导体材料的电子学属性是非常重要的。
在半导体材料中,有两个关键的部分,即导带和价带。
通常来说,由于导带内的电子具有比价带内的电子更高的能量,因此它们倾向于从导带向价带移动。
2. 光电效应的物理原理LED中的光电效应也是非常重要的。
当半导体材料获得足够的能量时,电子会跨越能隙进入更高的能量状态。
在这个过程中,电子失去的能量被释放为光。
因此,只有当一个材料的能带结构允许跨越一个能隙时,才有可能发出可见光。
二、 LED在照明中的应用随着光电学的进步,LED灯具的应用范围越来越广泛。
那么LED在照明中的应用有哪些呢?1. 建筑照明在建筑照明领域,LED灯具可作为建筑幕墙、广告招牌等区域照明使用。
较为规则的造型和高效节能、长寿命的特性,使LED在照明中应用广泛。
2. 道路照明LED路灯比起传统路灯具有更多的优点。
采用LED光源的路灯可以提高整体的照明效果,它们的使用范围包括城市道路、公路、城际车站等位置。
在城市规划中,采用LED作为商品灯光源是非常可行的,实现了高光效、节能低耗的照明体验,能够为城市新增更美丽的景观。
3. 室内照明LED灯具逐渐流行于广大家庭。
现在两个主流的(LED)灯泡类型是A60和GU10。
家居场景也相应的出现大量的LED灯具,如吊灯、台灯以及壁灯等等。
采用LED光源的灯具效果明显更好,且可更好地满足生活中对于照明的需求。
总的来说,LED光源作为一种新兴的光源产品,具有非常多的优势,如低能耗、长寿命、高光效等等。
在未来的发展中,随着新技术的出现,LED将在照明工业中扮演更加重要的角色,未来的市场前景值得期待。
LED照明技术的研究和应用
LED照明技术的研究和应用随着科技的不断发展,LED照明技术已经成为生活中不可或缺的一部分。
作为一项节能环保的照明技术,LED已经越来越广泛地应用到各个领域中。
本文将从LED的原理和特点、LED照明技术的应用以及LED照明系统的未来发展等方面进行深入探讨。
一、LED的原理和特点LED是指电子发光二极管,是一种将电能转化为光能的半导体材料。
LED的工作原理是利用半导体材料直接将电能转化为光能,当电压通过半导体材料时,带负电荷的电子和带正电荷的空穴结合时会发生能量释放,从而产生光。
LED的优点在于:1. 高效能,能将大部分电能转化为光能,消耗的电量很少;2. 寿命长,可以达到50000小时以上,使用寿命比普通灯泡长很多;3. 发热小,不会产生热量,不会产生紫外线和红外线,对环境、人体无害;4. 可控性强,可以按照需要调整亮度和颜色等参数,具有很好的灵活性。
二、LED照明技术的应用LED照明技术已经大规模应用到室内和室外照明领域中。
在室内照明方面,LED照明系统已经取代了传统的白炽灯和荧光灯,成为了照明主流。
LED灯泡的照明效果比传统灯泡更好,颜色更准确、更柔和,不会产生闪烁的情况。
此外,LED灯泡的光线方向性强,灯具设计更加简洁、时尚,灯具造型更加多样化,被广泛应用于家庭、商业场所等室内照明领域。
在室外照明方面,LED灯管和LED点光源被广泛用于路灯、景观、广告牌等领域。
由于LED灯泡的节能和环保特点,被越来越多的城市和企业采用,以达到节能减排、提升城市品位的目的。
LED照明技术的应用领域还在不断拓展,未来LED还将应用于汽车照明、清洁能源领域以及室外大屏幕等多个领域。
三、LED照明系统的未来发展LED照明技术的未来发展方向主要体现在以下几个方面:1. 更高效的LED芯片设计。
目前LED芯片的发光效率仍有提升空间,未来该技术可能会出现更高效、更稳定的LED芯片设计,以此提升LED灯泡的发光效率,减少能源消耗。
led的应用及工作原理
LED的应用及工作原理一、LED的应用领域LED(Light Emitting Diode),即发光二极管,是一种半导体器件,具有自发光特性,广泛应用于各个领域。
以下是LED的主要应用领域:1.照明领域–室内照明:LED照明具有高亮度和低能耗的特点,被广泛用于家庭、商业和工业等室内照明系统。
–室外照明:LED灯具耐用且具有防水性能,被广泛应用于路灯、广告牌、景观照明和汽车照明等室外照明系统。
2.电子显示屏–LED显示屏:大型室外、室内显示屏均采用LED作为光源,具有高亮度、高对比度和长寿命等优点,被广泛用于商业广告、体育赛事和公共信息发布等领域。
–数码时钟及计时器:因为LED具有数字显示的能力,被广泛应用于数码时钟、倒计时器和计时器等设备。
3.信号指示灯–交通信号灯:LED的高亮度、长寿命和快速开关特性,使其成为交通信号灯的理想光源。
–家电指示灯:LED可用于电视、冰箱、微波炉等家电产品的指示灯,具有省电、快速开关和明亮的优势。
4.背光源–液晶显示器背光:LED背光源具有均匀的光线分布和高亮度,被广泛应用于笔记本电脑、平板电脑和电视等液晶显示器背光领域。
–手机屏幕背光:随着智能手机的普及,LED背光模块成为各种手机屏幕的常见背光源。
二、LED的工作原理LED通过半导体材料的电子结构来实现发光,其工作原理主要分为以下几个步骤:1.带电区域形成当在LED器件中施加正向电压时,正电流从阳极注入P型半导体,负电流从阴极注入N型半导体。
在P-N结附近形成一个具有正空穴和负电子的带电区域。
2.电子跃迁在P-N结的带电区域中,正空穴和负电子之间会发生复合,释放出能量。
这个能量的释放是通过电子从高能级跃迁到低能级来实现的。
3.光子辐射当电子跃迁时,释放的能量以光子的形式辐射出来,产生可见光。
LED的颜色取决于半导体材料的能级差异。
4.光的输出发光的光子经过LED的表面处理,最后输出到环境中。
为了提高光的强度和方向性,LED芯片通常是嵌入在透镜或反射杯中。
led灯的应用实例
led灯的应用实例LED灯是一种新型的半导体光源,它具有高效节能、长寿命、环保等优点,因此在各个领域得到了广泛的应用。
本文将从家庭照明、商业照明、汽车照明、舞台灯光等方面介绍LED灯的应用实例。
一、家庭照明1. 客厅照明LED筒灯和LED吸顶灯是客厅最常见的照明设备。
它们具有节能、环保、寿命长等优点,而且还可以根据需要调节亮度和色温,满足不同场合的需求。
2. 卧室照明卧室需要柔和舒适的环境,因此选择温暖色调的LED灯比较适合。
可以选择带有遥控器的LED壁灯或者LED吊灯,方便控制亮度和色温。
3. 厨房照明厨房需要光线明亮,而且还要考虑防水和防油污。
因此选择IP65级别的LED筒灯或者LED射灯比较合适。
这些LED灯具有防水、防油污等特性,而且还能够有效地提高厨房的照明亮度。
二、商业照明1. 商场照明商场需要光线明亮、柔和,而且还要考虑节能和环保。
因此选择LED 筒灯、LED吸顶灯等LED灯具比较合适。
这些LED灯具有高效节能、寿命长等特点,而且还可以根据需要调节亮度和色温。
2. 酒店照明酒店需要营造出舒适、温馨的氛围,因此选择温暖色调的LED灯比较适合。
可以选择带有遥控器的LED壁灯或者LED吊灯,方便控制亮度和色温。
3. 办公室照明办公室需要光线均匀、柔和,而且还要考虑节能和环保。
因此选择LED筒灯、LED吸顶灯等LED灯具比较合适。
这些LED灯具有高效节能、寿命长等特点,而且还可以根据需要调节亮度和色温。
三、汽车照明1. 车头大灯车头大灯是汽车最重要的照明设备之一,它直接关系到行车安全。
现在很多汽车都采用LED大灯,因为LED大灯具有高亮度、低功耗、寿命长等优点。
而且还可以根据需要调节亮度和色温。
2. 车内照明车内照明主要是为了方便驾驶员和乘客使用。
现在很多汽车都采用LED灯条或者LED射灯来进行车内照明,因为LED灯具有高效节能、寿命长等特点。
3. 车尾灯车尾灯是汽车的重要安全设备之一,它可以提醒后面的车辆注意到自己的存在。
LED照明应用现状及发展前景
LED照明应用现状及发展前景一、LED照明应用现状目前,LED照明已经在各个领域得到了广泛的应用。
在家庭及商用照明领域,LED照明已经逐步取代了传统的白炽灯泡和荧光灯管,成为了主流的照明产品。
LED灯具不仅能够提供更加均匀、柔和的光线,而且还具有更高的能效比和更长的使用寿命,大大节约了能源和费用。
在工业照明领域,LED灯具也得到了广泛的应用。
LED高强度气体放电灯和LED 投光灯具,不仅能够提供更亮、更高效的照明效果,而且还具有更长的使用寿命和更高的防水防爆性能,适用于各种恶劣环境。
在汽车照明领域,LED灯具也已经成为了一种主流产品。
LED汽车大灯、雾灯、天窗灯等,不仅能够提供更高亮度的照明效果,而且还具有更低的能耗和更长的使用寿命,大大提升了行车安全性和便利性。
随着LED照明技术的不断进步和市场的不断扩大,LED照明应用的发展前景也变得越来越广阔。
在家庭及商用照明领域,LED灯具将会成为未来的主流产品。
随着LED技术的不断成熟和成本的不断降低,LED灯具的价格将会更加亲民,LED照明产品将会更加普及。
随着智能家居的兴起,LED照明产品也将会与智能家居系统相结合,实现更加智能、个性化的照明效果。
在工业照明领域,LED照明产品也将会继续发展。
随着LED技术的不断成熟,LED照明产品的光效会更加高、光色会更加丰富、防水防爆性能会更加强,LED照明产品将会应用于更加严苛的环境。
在汽车照明领域,LED照明产品的发展也将会非常迅速。
随着汽车行业的不断发展和技术的不断升级,LED照明产品将会应用于更多的汽车部件,例如中控台、车门、尾灯等,实现更加亮丽、个性化的车内照明效果。
为了更好地满足市场需求和推动LED照明产品的发展,LED照明应用技术创新也显得尤为重要。
LED芯片技术是LED照明产品的核心技术。
在LED芯片技术方面,需要不断提升LED芯片的制备工艺,实现LED芯片的尺寸更小、发光效率更高、使用寿命更长。
科普知识资料大全-LED照明是怎么取代传统照明的?
LED照明是怎么取代传统照明的?1.LED照明概述LED光源在照明领域的应用,是半导体发光材料技术高速发展及”绿色照明”概念逐步深入人心的产物.LED(Lighy Emitting Diode),又称发光二极管,它是一种可将电能转换为光能的半导体发光器件,它利用固体半导体芯片作为发光材料,当发光二极管两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光,因此LED是一种半导体固体光源,其发光效应称为电致发光.LED作为一种新型的照明技术,其应用前景举世瞩目,尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源,已经引起照明领域一场新的革命,开创半导体照明光源的新时代.LED已经取代传统白炽灯、卤素灯和日光灯,成为第四代新光源.2.高亮度LED照明光源的优势照明应用是全球第二大能源消耗部门,约占所有能源消耗的19%.而降低能源消耗是我国乃至全世界各个国家的一项基本国策.在国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》里特别提出,我国要坚持节能优先,降低能耗,攻克主要耗能领域的节能关键技术,将高效节能、长寿命的半导体照明产品作为优先发展主题.(1)寿命长LED的发光原理是利用半导体中的正负离子复合而发出光子,不同于灯泡需要在3000度以上的高温下操作,也不必像日光灯需使用高电压激发电子束,LED和一般的电子组件相同,只需要2~3.6V的电压,在常温下就可以正常动作,因此其寿命也比传统光源来得更长,理论寿命可达10万小时以上(目前产业化产品的国外可达3-5万小时以上).普通白炽灯的寿命约为一千小时,荧光灯、金属卤化物灯的寿命不超过一万小时,即使是寿命最长的高压钠灯也不过二万多小时,因此传统的光源在这方面无法与半导体光源相比.而且在一些维护和换灯困难的场合,使用LED作为光源,可大大降低人工费用.下面就将LED光源和节能灯寿命做个比较:节能灯的寿命一般在1800小时,按照每天6小时照明计算为300天.如果按照一个节能灯平均15元来计算,10年内要换至少10次灯泡,一万个节能灯泡在10年内要更换10万个节能灯泡总花费(150万元).LED灯泡的寿命我们按照最保守的时间来计算,10年内不用更换灯泡,每个灯泡以5W的功率就可取代15W的节能灯泡,每个灯泡价格在70元,那么1万个灯泡的价格是70万元,在灯泡方面可节省80万的费用.(2)功耗低随着人类文明的进步,人们对照明的要求不再是一味地追求明亮.目前世界上许多国家都重视照明中的环保问题.照明的能量主要来源于由电能转换的光能,而电能又来自于石化燃料的燃烧.地球上的煤、天然气、石油等石化燃料的储量是有限的,随着人类的不断开采,其储量日益减少,世界能源状况不容乐观.采用节能高效的光源,能达到节省电力的目的.LED的能耗较小,是一种节能光源.LED单管功率0.03~0.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5伏,电流15~18毫安,反应速度快,可在高频操作.同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一.目前白光LED的光效已经达到60lm/W,超过了普通白炽灯的水平,而且现在LED的技术发展很快,白炽灯的发光效率是8-15lm/W 左右,普通T-8卤素荧光灯光效可达40lm/W,T-5高效荧光灯可以达到80lm/W,而到2012,随着关键技术的突破,白光LED的光效有可能达到200~300lm/W,大大超过了现在所有照明光源的光效,在照明方面有着诱人的应用前景.如果我国室外照明都采用LED半导体光源,一年节电就相当于三峡水库一年所发的电.下面是按一个公园一万只照明灯,分别采用节能灯和LED灯的耗电情况比较:节能灯:15W×6小时×365天=32.850W32.850W×0.8元×1万只=26.28万元LED灯:5W×6小时×365天=10.95W10.95W×0.8=8.76元×1万只=8.76万元公园1万只灯每年可节省电费:17.52万元(3)真正的绿色照明现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中含有危害人体健康的汞,光源的生产过程和废弃的灯管都会造成对环境的污染.白炽灯废弃后也不易回收,也会造成浪费或环境污染.LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染.因此,LED是一种符合绿色照明要求的清洁光源.它的高效舒适、安全经济、有益环境的特点,使它将在绿色照明工程中扮演越来越重要的角色.(4)启动时间短白炽灯是热辐射光源,给人的感觉是一点就亮,实际上白炽灯启动后也有约零点几秒的上升时间.气体放电光源从启动至光辐射稳定输出,甚至需要几十秒至几十分的时间,这是由气体放电光源本身的特性决定的,因为多数气体放电灯的工作物质在常温下是液体或固体,启动后需要一个加热气化的过程,才能达到稳定的工作状态.而LED的响应时间只有几十纳秒,因此在一些需要快速响应或高速运动的场合,很适合用LED作为光源.(5)结构牢固LED是用环氧封装的半导体发光的固体光源,其结构中不包含玻璃、灯丝等易损坏的部件,是一种实心的全固体结构,因此能够经受得住震动、冲击而不致引起损坏.LED的这一特性使它可以应用于使用条件较为苛刻和恶劣的场合.(6)发光体接近点光源LED的发光体芯片尺寸很小,在进行光源设计时基本上可以把它看作点光源,这样能给光源设计带来许多方便.白炽灯的发光体是灯丝,有一定的长度,荧光灯管的尺寸更大,这些照明光源都不能看成点光源,在光源设计时首先要建立一个光源辐射模型,处理起来有一定的难度.而点光源的光源辐射模型是最简单的,这有利于LED的光源设计.常用光源参数比较如表1-1所示.表1-1常用光源技术参数比较3. LED的怎么一步步取代传统照明(1)半导体的发光现象的研究阶段1907年,Henry Joseph Round在观测金刚砂(SiC)电致发光的现象时,初次观察到了无机半导体的发光现象.但因为无机半导体发出的黄光太过暗淡,他很快就放弃了这方面的研究.20世纪20年代,德国科学家O.W.LOSSOW在研究SiC检波器时,再次观察到这种现象,但当时受到材料制备和器件工艺水平的限制,没有被迅速利用.(2) LED应用初级阶段1962年,GE公司Nick Holonyak带领的一个团队成功演示出第一个红光GaAsP发光二极管,仅6年后,Monsanto(孟山都)研发的指示灯以及Hewlett-Packard(IBM)研发的电子显示屏就将商业化LED推向了市场.1965年仅0.1LM/W,指示灯,1968年,人们通过N掺杂工艺,使GaAsP LED的发光效率达到1lm/w,并出现了橙色光和黄色光.真正具有了商业价值.20世纪80年代,使用AlGaAs(砷化镓铝)的第一代超亮LED诞生.产品首先是红色、然后是黄色,最后是绿色.应用领域多.(3)高亮度LED发展阶段20世纪90年代,日本东芝公司和美国的HP公司,先后研发成功双异质结与多量子阱结构的橙色和黄色InGaAlP(铟镓铝化磷)的组合又被用来生产超亮红色、桔色、黄色及绿色LED.20世纪90年代中期,日本的日亚(NICHIA)公司和美国的CREE公司,分别在蓝宝石和SIC衬底上成功研发了超亮蓝光GaN(氮化镓)LED,高亮度绿光、紫光及蓝光InGaN(氮化铟镓)LED随后也研发成功.(4)高亮度LED应用阶段2003年,日亚报道的光效达到60lm/W,2006年3月,其光效达到100lm/W。
LED各类灯的特点及应用范围
LED各类灯的特点及应用范围LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体器件,利用半导体材料背便电流时产生的电子空穴复合释放能量而发出可见光。
相对于传统的照明光源,LED具有以下特点:1.高效节能:LED灯具的发光效率高达80%以上,可以将电能转化为可见光而不产生多余的热量,相较于传统的白炽灯、荧光灯等,能耗要低很多。
3.颜色丰富:LED灯具可根据不同的材料和工艺制造出多种颜色的光源,无需使用滤光片等辅助材料。
利用三基色的原理,可以精确控制出各种颜色的光线,满足不同场合的需要。
4.易于控制:LED灯具具有可调光性能,可以根据需要调节光线亮度和色温,实现不同环境下的灯光需求。
同时,还可以实现远程控制和智能化控制,方便实现灯光的控制和管理。
5.环保友好:LED灯具不含汞等有害物质,也不产生紫外线、红外线等辐射,减少了对环境的污染。
同时,由于其高效节能的特点,可以大幅降低能源消耗,减少碳排放。
根据不同的应用需求和要求,LED灯具可以分为以下几类:1.室内照明LED灯具:室内LED灯具包括LED灯泡、LED筒灯、LED射灯、LED台灯等,可用于家庭照明、商业照明和办公照明等场所。
LED灯泡可以直接替代传统的白炽灯和节能灯,节能效果显著;LED筒灯和LED射灯可以用于点亮室内的特定区域或者用于装饰;LED台灯则可以满足个人的阅读和工作需求。
2.商业照明LED灯具:商业照明包括商场、超市、写字楼、宾馆等公共场所。
这些场所通常需要大量的照明设备,使用LED灯具可以降低能耗和维修成本,同时也提升了照明效果。
在商业照明中,常用的LED灯具有LED灯管、LED节能灯、LED投光灯等。
3.室外照明LED灯具:室外照明主要用于道路照明、广场照明、景观照明、建筑照明等。
室外环境复杂,对灯具的性能和耐用性有较高的要求。
LED灯具具有良好的抗震性和防护性能,同时可以提供均匀的照明效果。
常用的室外LED灯具有LED路灯、LED投光灯、LED轮廓灯等。
led的应用领域
led的应用领域LED(Light Emitting Diode)是一种半导体发光器件,具有高亮度、低功耗、长寿命等优点,广泛应用于各个领域。
本文将从室内照明、室外照明、显示屏、汽车照明、植物生长照明等方面介绍LED的应用领域。
一、室内照明随着LED技术的不断发展,LED灯具已成为室内照明的首选。
LED 灯具具有高效节能、寿命长、色彩丰富等特点,能够提供舒适的照明效果。
在家庭、办公场所、商业建筑等室内环境中,LED灯具可以替代传统的白炽灯和荧光灯,节约能源,降低电费支出。
二、室外照明LED的高亮度和抗震性能使其成为室外照明的理想选择。
LED路灯、景观灯、广告牌灯等已经在城市中广泛应用。
LED路灯具有节能、寿命长、光线均匀等特点,能够提供安全舒适的路面照明效果。
LED景观灯则可以通过不同的颜色和灯光效果,打造出独特的城市景观。
三、显示屏LED显示屏具有高亮度、大视角、色彩鲜艳等特点,广泛应用于室内外的信息发布、广告展示等场所。
在体育场馆、大型商场、车站等公共场所,LED显示屏可以实时显示各种信息,提供更好的观赏性和信息传递效果。
同时,LED显示屏的模组化设计也使得维护更加方便快捷。
四、汽车照明LED技术在汽车照明领域的应用也越来越广泛。
LED车灯具有高亮度、低功耗、寿命长等特点,不仅可以提供更好的照明效果,还能够提高行车安全。
目前,许多汽车制造商已经将LED大灯作为标配,并且LED日间行车灯、转向灯、刹车灯等也逐渐普及。
五、植物生长照明LED光源的可调光性和波长可控性,使其在植物生长照明领域具有独特优势。
LED植物生长灯可以根据植物对不同波长光的需求,提供适合的光照条件,促进植物的生长和发育。
这在农业种植、植物工厂等领域具有重要意义,可以提高作物产量和品质。
总结起来,LED的应用领域非常广泛,涵盖了室内照明、室外照明、显示屏、汽车照明、植物生长照明等多个领域。
随着LED技术的不断发展,LED的应用前景将会更加广阔。
LED照明应用现状及发展前景
LED照明应用现状及发展前景近年来,随着LED(Light Emitting Diode)技术的不断成熟和发展,LED照明在各个领域得到了广泛应用,并取得了显著的成就。
LED照明具有节能、寿命长、色彩丰富、环保等优势,受到了各行各业的普遍认可和青睐。
本文将从LED照明应用现状和发展前景两方面进行分析。
一、LED照明应用现状1. 家庭照明LED照明在家庭照明领域得到了广泛应用,例如LED灯泡、LED筒灯、LED吸顶灯等产品已经成为人们日常生活中常见的照明设备。
LED灯具有高效节能、无频闪、色彩丰富等特点,受到了越来越多家庭的青睐。
2. 商业照明LED照明在商业照明领域也有着广泛的应用,例如LED室内灯具、LED广告牌、LED景观灯等产品被广泛应用于商场、超市、写字楼、酒店等场所。
LED照明不仅能够提供良好的照明效果,还能够为商业场所节能减排,降低运营成本。
3. 街道照明LED照明在城市的路灯照明中也得到了广泛应用。
LED路灯具有节能高效、寿命长、光衰小等特点,能够大大减少能耗和维护成本,同时提高路灯的照明质量和使用寿命。
4. 汽车照明随着汽车行业的不断发展,LED照明在汽车照明领域也得到了广泛应用。
LED大灯、日间行车灯、尾灯等产品具有节能、亮度高、寿命长等优势,成为了汽车照明的主流产品。
5. 工业照明在工业生产场所,LED照明也得到了广泛应用。
LED高强度氙灯、LED手电筒、LED应急灯等产品在工业生产中起着关键作用,提高了工作场所的安全性和生产效率。
二、LED照明发展前景1. 技术创新随着LED技术不断创新和发展,LED照明产品的性能得到了进一步提升。
未来LED照明产品将更加节能高效、色彩更加丰富、光衰更加小,满足人们对于照明品质的不断提升。
2. 智能化随着物联网和人工智能技术的不断发展,LED照明将更加智能化。
智能照明系统可以实现远程控制、场景联动、定时调节等功能,提高了照明的智能化水平,为用户提供更加舒适和便捷的照明体验。
新型光源在照明领域的应用
新型光源在照明领域的应用第一章:绪论光源是照明领域的重要组成部分,不同类型的光源在照明效果、能源利用率和使用寿命等方面存在差异。
近年来,随着科技的发展和技术创新,新型光源逐渐取代传统光源,成为照明领域的热门话题之一。
本文将介绍几种新型光源的种类及其在照明领域的应用情况。
第二章:LED光源LED是当前最流行的新型光源之一,它具有高效能、长寿命、健康环保等特点,已经成为照明领域的主流光源之一。
LED光源的应用覆盖了家庭照明、商业照明、景观照明等各个方面。
1.家庭照明由于LED光源具有色温调节和亮度调节功能,因此它可以满足不同家庭的照明需求。
在室内照明中,LED灯具的节能性也得到了广泛的认可和应用。
2.商业照明商业照明中使用LED光源,可以有效减少能源消耗,提高室内视觉效果,达到节能环保的目的。
目前,越来越多的商业场所采用LED照明,比如超市、商场、办公楼、酒店等。
3.景观照明景观照明中使用LED光源,可以实现色彩丰富、亮度均匀的效果,同时也可以减少能源消耗,达到节能环保的目的。
目前,LED灯具被广泛应用于公园、广场、建筑物等场所的照明方案中。
第三章:激光照明激光照明是一种可调控照明方法,它可以实现灵活调节色温和亮度,拓宽了照明的应用范围。
激光照明在动态照明、智能照明等方面应用广泛。
1.动态照明激光照明可以实现高速、高亮度、高对比度的光照效果,非常适合用于舞台、演出等动态照明领域。
目前,激光照明被广泛应用于各种演出场所,比如演唱会、音乐会、舞蹈表演等。
2.智能照明激光照明的色温和亮度可通过智能控制系统调节,实现灵活、智能的照明方案。
目前,激光照明在一些智能家居系统中得到了广泛应用。
通过智能手机等设备可以控制灯光的亮度、色彩等参数,满足不同使用场景的需求。
第四章:发光二极管(OLED)光源OLED是一种新型有机光源,它具有色彩鲜艳、节能环保、柔性便携等特点,逐渐成为未来照明领域的发展趋势。
1.商业照明OLED照明已经在商业照明领域得到了应用,比如室内照明、店面照明等。
LED原理及应用
LED原理及应用LED是Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,是一种将电能转化为光能的半导体器件。
其工作原理是在LED芯片两侧形成PN结,当正向电压作用在PN结上时,电子和空穴在PN结的一侧相遇并发生复合,释放出能量,从而产生光。
LED具有高效率、低能耗、长寿命、抗震动、低电压驱动等特点,因此被广泛应用于照明、显示、通信、传感器等领域。
LED的应用领域非常广泛,以下将分别介绍LED在照明、显示、通信和传感器领域的应用。
1.照明领域:传统的白炽灯和荧光灯在发光效率上存在很大的浪费,而LED具有高效率、低能耗的特点,因此在照明领域有巨大的潜力。
LED灯具已经广泛应用于室内照明,如家庭、商业和工业照明,以及室外照明,如道路、广场和园林照明。
此外,LED还可以根据需要进行颜色调节,实现多彩的照明效果。
2.显示领域:LED在显示领域的应用主要有两个方面,即显示屏和指示灯。
LED显示屏可以用于电视、电脑显示器、手机屏幕等,其优势是色彩鲜艳、对比度高、响应速度快,并且可以制造柔性和透明的显示屏。
LED指示灯则广泛应用于电子设备、汽车、交通信号灯等领域,用于指示开关、状态和警示信息。
3.通信领域:LED在通信领域的应用主要集中在光纤通信技术。
由于LED发光效率高、响应速度快,因此可以作为光纤通信系统中的光源。
此外,LED还可以用于无线通信系统中的光通信部分,如可见光通信(VLC)技术,通过改变LED的亮度来传输信息。
4.传感器领域:由于LED具有快速响应和高亮度的特点,因此可以用作传感器的光源。
LED传感器主要应用于光电子传感、光电控制等领域,如光电测距、红外测温、光电开关、手势识别等。
总之,LED作为一种高效、低能耗、长寿命的光源,被广泛应用于照明、显示、通信和传感器等领域。
随着技术的不断进步和创新,LED的应用前景将更加广阔。
LED光源在照明领域中的应用
LED光源在照明领域中的应用LED光源是一种新型的照明技术,近年来在照明领域中得到了广泛的应用。
它具有节能、环保、寿命长等优点,使其成为照明技术的主导者之一。
本文就LED光源在照明领域中的应用进行探讨。
一、LED光源的概念和优势LED,全称是Light Emitting Diode,即发光二极管。
它具有的优点是功率小、寿命长、发热量少等等。
所以,是照明领域中值得期待的光源。
LED光源还有以下的几点优势:1、节能环保:LED光源有很高的能量利用率,其能量转化效率是传统灯具的2-3倍,这就大大减少了用电量。
2、寿命长:LED光源在使用中,其使用寿命很长,一般可以达到3-5万小时以上。
3、发热量少:LED光源发热量极小,故几乎不会产生热量损耗,不仅大大降低了照明设备对散热设备的要求,而且降低了空调设备能量消耗。
4、冷光源:LED光源属于冷光源,不含汞等有毒有害物质,也不会产生紫外线辐射,所以与传统照明产品的相比较,更符合环保和节能的要求。
二、LED光源在照明领域中的应用(一)LED光源在室内照明中的应用随着人们对环保的要求越来越高,LED光源逐渐被人们所关注,特别是在室内照明领域中的应用,如商场、酒店、办公室等。
1、商场照明中的应用:商场的照明要求颜色艳丽、温和柔和,照明亮度适中。
LED光源节能、寿命长、表现突出,成为商场照明的首选。
2、酒店照明中的应用:LED光源在酒店照明中也是一种节能环保的照明工具。
其不仅质量好,而且颜色多样、光线柔和,使得酒店生活更加舒适和美好。
3、办公室照明中的应用:LED光源灯光柔和,不会刺激眼睛,其黑色反光少,不会产生暗影,对视力保护有一定作用。
此外,还可以节省能源,因为LED光源的节能性能比传统灯具高,就算长时间使用,也不会产生过高的热量。
(二)LED光源在户外照明中的应用1、景观照明中的应用:LED光源可以突出景色之美,凸显景观的灵动美感,可以转化出丰富多彩的灯光。
同时,LED光源可以实现精确的颜色控制,以便把不同的景色表现出来。
LED照明技术在照明工程中的应用
LED照明技术在照明工程中的应用随着科技的不断发展,LED照明技术的广泛应用也越来越受到人们的关注。
LED照明技术具有高效节能、寿命长、无污染等优点,因此在照明工程中得到了广泛的应用。
本文将从以下几个方面介绍LED照明技术在照明工程中的应用。
一、LED照明技术简介LED,全称为Light Emitting Diode,即发光二极管,是一种将电能转化成光能的半导体器件。
与传统光源相比,LED的优势在于其寿命长、效率高及无污染等特点,因此在照明领域得到了广泛应用。
随着LED照明技术的不断发展与成熟,LED灯具的产品性能也得到了极大提升,并逐渐替代传统的照明设备。
二、LED照明技术在户外照明领域的应用LED照明技术在户外照明领域的应用主要表现在城市道路照明、广场照明、景观照明等方面。
传统路灯使用的是高压钠灯或金卤灯等光源,而LED路灯具有能耗低、光效高、寿命长的优点,逐渐取代传统路灯成为主流。
此外,LED照明技术在广场和景观照明领域的应用也得到了广泛的推广。
比如,在城市广场中使用LED点阵屏幕展示城市形象,使城市形象更加美观现代化。
三、LED照明技术在室内照明领域的应用LED照明技术在室内照明领域的应用主要表现在家居、商业、办公等方面。
对于家庭照明,LED灯具不仅寿命长,而且省电环保,逐渐得到了越来越多家庭的青睐。
对于商业照明,LED灯具不仅色彩还原度高,而且功率较小,可降低使用成本。
在办公区域,LED灯具的色温可调功能也非常适合于照明需求多变的办公场所。
四、LED照明技术在特殊照明领域的应用LED照明技术在特殊照明领域的应用主要表现在医疗、科研等方面。
在医疗领域,LED灯具具有光谱纯、光效高和不发热等特点,因此在手术室、产房等多个医疗场所广泛应用。
LED灯具的光谱纯还让它成为科研实验领域中应用的理想光源,其中在生物体外实验中应用最广。
综上所述,LED照明技术在照明工程中的应用是广泛的,发展潜力巨大。
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LED光源在照明领域的应用
LED光源在照明领域的应用,是半导体发光材料技术高速发展及“绿色照明”概念逐步深入人心的产物。
“绿色照明”是国外照明领域在上世纪80年代未提出的新概念,我国“绿色照明工程”的实施始于1996年。
实现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能照明器具,节约照明用电,减少环境及光污染,建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统
一、LED照明概念LED(LightEmittingDiode),又称发光二极管,它们利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。
(一)LED的发展历史应用半导体PN结发光源原理制成LED问世于20世纪60年代初,1964年首先出现红色发光二极管,之后出现黄色LED。
直到1994年,蓝色、绿色LED才研制成功。
1996年由日本Nichia公司(日亚)成功开发出白色LED。
LED以其固有的特点,如省电、寿命长、耐震动、响应速度快、冷光源等特点,广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域,在我们的日常生活中处处可见,家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。
但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制,无法作为通用光源推广应用。
近年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面已实现了可见光波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED 的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。
曾经有人指出,高亮度LED将是人类继
爱迪生发明白炽灯泡后,最伟大的发明之一。
(二)LED发光原理发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。
其发光体—晶片的面积为10.12mil(1mil=0.0254平方毫米),目前国际上出现大晶片LED,晶片面积达40mil。
其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。
微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。
电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。
光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。
由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。
LED照明光源的主流将是高亮度的白光LED。
目前,已商品化的白光LED多是二波长,即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。
未来较被看好的是三波长白光LED,即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光,它将取代荧光灯、紧凑型
节能荧光灯泡及LED背光源等市场。
(三)LED光源的基本特征
1、发光效率高LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。
白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦,荧光灯50~70流明/瓦,钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。
LED光效经改良后将达到达50~200流明/瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。
目前,世界各国均加紧提高LED光效方面的研究,在不远的将来其发光效率将有更大的提高。
2、耗电量少LED单管功率0.03~0.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5伏,电流15~18毫安,反应速度快,可在高频操作。
同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的万分之一,荧光灯管的二分之一、日本估计,如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯。
每年可节约相当于60亿升原油。
就桥梁护栏灯例,同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有8瓦,
而且可以七彩变化。
3、使用寿命长采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。
而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。
平均寿命达10万小时。
LED灯具使用寿命可达5~10年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。
4、安全可靠性强发热量低,无热辐射性,冷光源,可以安全抵摸:能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。
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。
5、有利于环保LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。
光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。
当然,节能是我们考虑使用L ED光源的最主要原因,也许LED光源要比传统光源昂贵,但是用一年时间的节能收回光源的投资,从而
获得4~9年中每年几倍的节能净收益期。
二、LED照明光源技术的应用前景及趋势长期以来,由于LED光效低的原因,其应用主要集中在各种显示领域。
随着超高亮度LED(特别是白光LED)的出现,在照明领域的应用成为可能。
据国际权威机构预测,二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代,被称为第四代新光源。
(一)前景及发展趋势目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%,大大降低照明用电是节省能源的重要途径,为实现这一目标,业界已研究开发出许多种节能照明器具,并达到了一定的成效。
但是,距离“绿色照明”的要求还远远不够,开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。
LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。
美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测,美国55%的白炽灯及55%的日光灯被LED取代,每年节省350亿美元电费,每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量。
日本100%的白炽灯换成LED,可减少1~2座核电厂发电量,每年节省10亿公升以上的原油消耗。
台湾地区2 5%的白炽灯及100%的日光灯被白光LED取代,每年节省110亿度电。
日本早在1998年就编制“21世纪计划”,针对新世纪照明用LED光源进行实用性研究。
近年来,日本日亚化工、丰田合成、SONY、佳友电工等都已有LED照明产品问世。
世界著名的照明公司如飞利浦、欧司朗、GE等也投入大量的人力物力进行LED照明产品的研究开发和生产。
美国GE公司和EMCORE公司合作成立新公司,专门开发白光LED,以取代白炽灯、紧凑型荧光灯、卤钨灯和汽车灯。
德国欧司朗公司与西门子公司合作开发LED照明系统。
台湾目前的LED产量仅次于日本列在美国之前,从1998年开始投入6亿台币进行相关开发工作。
LED发展历史已经几十年,但在照明领域的应用还是新技术。
随着LED技术的迅猛发展,其发光效率的逐步提高,LED的应用市场将更加广泛,特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,LED在照明市场的前景更备受全球瞩目,被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场,也将是取代白炽灯、钨丝灯和
荧光灯的最大潜力商品。
(二)照明应用中存在的主要技术问题近年来,LED的发光效率正在逐步提高,商品化的器件已达到白炽灯的水平,景观灯采用的白色LED发光效率接近荧光灯的水平,并在稳步增长中。
但是,在照明普及应用方面仍存在一些技术性问题:一是光通量有待进一步提高。
采用LED作为照明光源,必须可以发出更多的光,必须具有更高的能量效率。
二是LED发出的光与自然光仍有一定的差距。
白炽灯具有非常强的黄色光的成分,给人一种温暖的感觉。
而白光LED发出的白光带有蓝色光的成分,在这种光的照明下,人们的视觉不很自然。
三是价格较高。
这是影响LED照明普及的主要原因。
但是,近年来出于晶片技术的改良,制造成本正在急剧下降,近三年来LED的价格下降了近50%,其正朝着高效率、低成本的方向发展,这为LED在照明领域的应用提供了有利条件。
此外,较好的性价比也可以弥补成本价格方面的不足。
三、LED照明技术在灯光环境中的应用由于LED光源具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全
可靠性强,有利于环保等特性,近几年来在城市灯光环境中得到了广泛的应用。
目前已应用于数码幻彩、护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明系列。
许多城市利用LED光源照明技术应用于城市灯光环境建设中,产生了良好的效果,积累了丰富的经验。
如广州电力大厦、广州鹤洞大桥、广州工商行大厦、珠海迎宾南路灯光工程、东莞中心城区灯光工程、郑州河南医科大立交桥、上海延安路灯光工程、
湖南常德市丹阳天桥、南通市通讯塔灯光工程等。
随着全国城市化的进一步发展,灯光环境(包括路灯、景观灯、艺术灯等)建设领域将不断扩大,LE D光源的应用也将不断发展。
LED作为第四代新光源,在城市景观灯建设领域中已得到了有效的应用,但要在路灯建设和维护中取代大功率的高压钠灯、高压汞灯、金卤灯等光源,还需进一步的研究和探讨,认真解决LED光源在照明应用中存在的技术问题,还需LED光源生产厂家结合路灯行业的实际情况,生产符合路灯建设和维修所需的新产品,使第四代新光源在城市照明建设中发挥更大的作用。