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LED灯

 

LED开发

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对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。 1998 年发白光的 LED 开发成功。这种 LED 是将 GaN 芯片和钇铝石榴石( YAG )封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光( λ p =465nm , Wd=30nm ),高温烧结制成的含 Ce3+ 的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射,峰值 550nm 。蓝光 LED 基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有 YAG 的树脂薄层,约 200-500nm 。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。对于 InGaN/YAG 白色 LED ,通过改变 YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。
蓝光LED技术,简单来说就是一种更为节能高效的灯光产生方式,同时也能应用到相机、手机等科技产品中。用蓝光LED技术制造的照明设备,能效更高,大大降低地球能源使用量。根据已有的数据显示,全世界的25%电力都被用于照明作用,而使用LED灯具之后,用于照明的电力降低到4%,而这无疑改变了整个世界。
从1907年LED效应发现到1993中村修二正式发明LED,再到1999年1W的LED灯正式商业化使用,LED经历了将近一百年时间的发展。在此之前,人们一直使用的是上个世纪爱迪生发明的白炽灯泡,而白炽灯泡浪费了绝大部分能量在发热上,大概有九成的电力都被浪费。
LED灯具的出现,极大地降低照明所需要的电力,同样瓦数的LED灯,所需电力只有白炽灯泡的1/10,同时LED具有寿命长、环保、免维护等优点,迅速取代白炽灯的位置。2012年,中国政府宣布,全面禁止销售和进口100瓦以上的普通照明用白炽灯,陪伴老一辈中国人几十年的白炽灯即将走到历史的尽头。
正如在诺贝尔物理学奖颁奖词中写到的那样:“白炽灯照亮20世纪,而LED灯将照亮21世纪。” 

优势

1、高效节能
一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电,普通10W节能灯一百小时耗1度电)
2、超长寿命
半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时)
3、健康
光线健康光线中不含紫外线和红外线,不产生辐射(普通灯光线中含有紫外线和红外线)
4、绿色环保:
不含汞和氙等有害元素,利于回收和,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰)
5、保护视力
直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪)
6、光效率高
发热小10%的电能转化为可见光(普通白炽灯95%的电能转化为热能,仅有5%电能转化为光能)
7、安全系数高
所需电压、电流较小,发热较小,不产生安全隐患,于矿场等危险场所
8、市场潜力大
低压、直流供电,电池、太阳能供电,于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。
 

对比

1、LED灯在交流电驱动下和普通白炽灯一样会有频闪现象,而普通节能灯没有频闪现象。频闪会使眼睛容易疲劳。
2、每个LED灯泡的光线过亮,会强烈刺激眼睛,不可直视,哪怕短时间,而普通节能灯相对要柔和些!
3、照射角度有限制,一般只能照射120°,而普通节能灯几乎可照射360°。
4、照射房间的亮度并不比节能灯出色,因为led只在直视的狭小角度内有高亮度,而偏离该角度后光线迅速减弱。
因此,LED节能灯作为室内照明灯具的优势未必比普通节能灯明显,但作为电筒、台灯、射灯等只需照射狭小角度的灯具使用时还是非常优秀的。
 

选购

1、LED亮度(MCD)不同,价格不同。用于led灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准。
2、抗静电能力抗静电能力强的LED,寿命长,因而价格高。通常抗静电大于
700V的LED才能用于LED灯饰。
3、波长一致的LED,颜色一致,如要求颜色一致,则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。
4、漏电电流LED是单向导电的发光体,如果有反向电流,则称为漏电,漏电电流大的LED,寿命短,价格低。
5、发光角度用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度,价格较高。如全漫射角,价格较高。
6、寿命不同品质的关键是寿命,寿命由光衰决定。光衰小、寿命长,寿命长,价格高。
7、晶片LED的发光体为晶片,不同的晶片,价格差异很大。日本、美国的晶片较贵,一般台湾及国产的晶片价格低于日、美(CREE)。
8、晶片大小晶片的大小以边长表示,大晶片LED的品质比小晶片的要好。价格同晶片大小成正比。
9、胶体普通的LED的胶体一般为环氧树脂,加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵,高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火。每一种产品都会有不同的设计,不同的设计适用于不同的用途,LED灯饰的可靠性设计方面包含:电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。从电气安全角度看,应符合相关的国际、国家标准。
 

 

节能特性

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1.LED光源发光效率高
发光效率比较:白炽灯光效在10-15lm、卤钨灯光效为12-24流明/瓦、荧光灯50-90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:可发到50-200流明/瓦,而且发光的单色性好,光谱窄,无需过滤,可直接发出有色可见光。
2.LED光源耗电量少
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毫安反映速度快,可在高频操作,用在同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯的万分之一,荧光管的二分之一,日本估计,如采用光效比荧光灯还要高2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,同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有18瓦。
3.LED光源使用寿命长
白炽灯、荧光灯、卤钨灯是采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧,热沉积、光衰减等特点,而采用LED灯体积小,重量轻,环氧树脂封装,可承受高强机械冲击和震动,不易破碎,平均寿命达3-5万小时,LED灯具使用寿命可达3-5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、光色和、无眩光、不含汞,钠元素等可能危害健康的物质。
5.LED光源有利环保
LED为全固体发光体、耐冲击不易破碎、废弃物可回收、没有污染减少大量二氧化硫及氮化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的产生改善人们生活居住环境,可称“绿色照明光源。”
生产白光LED技术目前有三种:一种,利用三基色原理和已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强3:1:6比例混合而成白色,二种,利用超高度InGan蓝色LED,其管总上加少许的钇钻石榴为主体的荧光粉、它能在蓝光激发下产生黄绿光、而此黄绿光又可与透出的蓝光合成白光,三种是不可制紫外光LED,采用紫外光激三基色荧光粉或其他荧光粉,产生多色混合而成的白光。
6.LED光源更节能
当然,节能是我们考虑使用LED的最主要原因,也许LED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盖期。
 

寿命

恒流源驱动是最佳的LED驱动方式,采用恒流源驱动,不用在输出电路串联限流电阻,LED上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化,以及LED参数离散性的影响,从而能坚持电流恒定,充沛发挥LED的各种优秀特性。
采用LED恒流电源来给LED灯具供电,由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过LED的电流,因而,不用担忧在通电的霎时有过高的电流流过LED,也不用担忧负载短路烧坏电源。