發光二極管的節能與照明
時間：2008-07-10 14:58 來源： 維庫電子市場網
我們知道發光二極管（以下稱LED）是一種固體發光器件，它是繼白熾燈，氣體放電燈后，新發展的第三代光源。它具有很多優點：節能，環保，長壽命，瞬態響應快，不怕震動，不受使用中開關次數的影響等優點，所以有著廣泛的用途和很光明的商業前景。
現在生產的普通LED，它的發光效率比普通白熾燈泡高，其光效一般在20―60流明每瓦，它接近和達到熒光燈的發光效率，隨著工藝技術的改進提高，LED的光效還可提高，有報導日本公司的LED達到100流明每瓦可以批量生產。普通燈泡的光效只有10流明每瓦，即便是鹵鎢燈其光效也在20流明每瓦左右。所以用LED燈取代傳統的鎢絲燈泡是一種趨勢，前幾年歐州已宣布取消使用白熾燈泡。在中國雖然目前還沒有取消使用白熾燈泡的時間表。
但中國政府對發展LED產業很重視，初布確定了五大光電產業基地（它們是大連，上海，南昌，夏門，深圳）。LED燈比鎢絲燈泡節能，是眾所周知。它的發光效率比白熾燈高，LED節能的另一個方面是它的長壽命帶來的節能效果，從目前市場上LED燈的壽命，大多數廠家都標明其壽命為五萬小時。而熒光燈節能燈的壽命為八千小時，也就是說要六支熒光燈管的壽命才和一個LED燈的壽命大致相等。一支熒光燈管制造循環了六次，每次從熔煉玻璃，制造熒光粉，冶煉鎢絲等，這些過程都需要消耗大量的能源（包括電力，煤碳等）。并且這些壽命終了的六支燈管變成廢物不能回收，碎片玻璃，熒光粉和少量汞將污染環境。給人類帶來不良影響。所以說LED燈的節能，省電是雙重的，值得推廣使用。LED的另一個優點是其壽命不受開關次數的影響，這和氣體放電燈有著明顯區別，熒光燈，節能燈之類產品在使用過程中，燈的開關次數跟燈的壽命有明顯的影響。氣體放電燈開關次數越多壽命越短。
因為每開一次燈都要對燈管燈絲上的發射物質產生沖擊，造成涂復在鎢絲上的發射物質損耗，最后燈絲兩端附近燈管的熒光粉變黑，這就預示熒光燈的壽命終結了。
LED燈的應用
從目前來看，LED燈主要用于城市亮化工程，交通信號燈，移動電話的鍵盤顯示屏的背光照明，大型戶外廣告屏，電視屏，護攔管等。專用于照明方面的有城市路燈，以及各種10瓦以下的小功率照明燈具，用以代替熒光燈管的長條形LED燈管。LED燈在汽車上的應用，以往只用于剎車燈，轉向燈，取代白熾燈泡，現在可以用LED燈作車的主照明燈，這就是一個大的突破。為汽車全面節能鋪平了道路。除此以外LED燈在航空，航天，飛機場跑道的導航燈，海上航標燈，舞臺燈光都有應用，只不過應用還不普遍，LED在照明領域的應用才剛開始，目前也還存在一些問題需要解決，如LED的散熱問題，色溫問題。現在LED的應用企業都在努力解決這些問題。
由于LED燈的工作低，白光，藍，綠LED的工作電壓為2.9---3.6伏，紅、黃、橙LED燈的工作電壓為1.9---2.6伏，它最適合采用低電壓供電的產品，如手電筒，應急燈，移動電話，井下礦燈等用電池供電的產品。太陽能電池，鉛酸蓄電池，鋰電池，鎳氫電池都是LED燈工作的理想電源。
當LED燈用于市電220伏，國外（110伏）作照明時，必須：一，通過變壓器或開關電源將市電降至適合LED的工作電壓。二，使用很多的LED進行串聯、并聯，使LED能工作于市電，采用降壓方法會增加LED燈具的成本，目前開關電源的價格大約壹元每瓦，用變壓器降壓的方法成本還要高一些。三，還可用電容進行降壓，利用容抗降壓，供LED燈電源，這種方法成本較低，被廣泛使用（但在電源接通的瞬間有浪涌電流）。
LED燈用于照明目前還很有限，僅在各地有一些試點，在路燈應用上有一些城市的某些路段采用了，未能普及推廣，就其原因有：
一，LED燈的造價比較高，國內用戶難以接受，它的價格是熒光燈的6---10倍，節能燈的4---6倍，這種懸殊的比價，國內的消費者難以接受，一般LED燈都是出口國外的居多。另外LED作路燈照明時還存在配光問題。
二，當LED燈的功率較大時，散熱是比較突出的問題，目前LED燈應用廠家都在努力，積極的想辦法解決散熱問題。為節約成本，大都采用帶翅葉的鋁散熱器用空氣對流的方法散熱。
其它的散熱方法（如強風冷卻，噴氣吸熱）由于成本較高，在幾十瓦的LED燈很少采用。只有大功率LED燈才考慮采納。
隨著世界能源的緊張，能源價格的不斷攀升，LED節能的商業價值越發突顯。相信在全球科學界的不斷努力和技術創新，隨著LED芯片的發光效率不斷提升，芯片價格的不斷下降。LED燈的性價比遲早會被們所接受，盡管LED燈進入普通家庭照明還任重道遠，但是這一天遲早會到來。
