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。、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,*过滤可直接发出有色可见光。目前,**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较大的提高。
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,耗电量是泡的八分之一,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 替代日本一半的和荧光灯。每年可节约相当于 60 亿升。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,冷光源,可以安全抵摸:能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 LED 光源的主要原因,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。
LED 发光原理
发光二管主要由 PN 结芯片、电和光学系统组成。其发光体--晶片的面积为 10.12mil ( 1mil=0.0254 平方毫米),目前**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、紫色光携带的能量多,桔色光、红色光携带的能量少。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 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。
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