led照明灯具发展概况

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1、LED照明灯具发展概况自高亮度白光LED问世后,由于它具有发光效率高节电效果好,并且无污染、寿命长的特点,在照明应用上受到各国的重视。用白光LED作照明灯来取代传统照明灯的研发工作不断地进行着,取得了一些成果。这里举几个实例。1.采用白光LED作小型LCD彩屏的背光照明来取代冷阴极荧光灯(CCFT)。由于驱动白光LED有电路简单、无须正负电源、且效率高、尺寸小的特点,在便携式电子产品中获得极其广泛的应用。随着白光LED性能的提高,白光LED作背光源的应用不仅用于手机、游戏机、PDA、MP4、数码相机等小彩屏电子产品,目前已应用到屏幕尺寸更大的DVD

2、、GPS及15英寸笔记本电脑中。它已成为LED最大用户之一,占LED年产量的30%左右。2.采用白光LED作小型数码相机的闪光灯来取代传统的氙灯。由于采用短时间脉冲给LED供电可以比额定电流大一倍,给出的强光可满足相机补光的要求。驱动LED闪光灯的电路无须高压电源,也没有较长的时间充电的缺点,可获得更多的抓拍机会,并使电池使用时间更长。图1 LED照明系统结构框图图2 太阳能光控LED路灯3.采用太阳能电池、蓄电池及白光LED组成的真正绿色照明系统。我国的太阳能电池生产量很大,2006年已达到370MW,太阳能组件的生产能力已大于1000MW。这对

3、利用太阳能点亮白光LED灯创造了极为良好的条件。这不仅用于无电区,同样适合于城镇(在国外,主要依靠大量安装屋顶并网系统来发展太阳能光电产业)。目前我国已能生产成套适合牧区人民应用的白光LED照明系统,其结构框图如图1所示。在一些城市也采用太阳能电池、蓄电池及光控电路组成LED路灯,能自动地天黑点亮,天亮关断,其结构框图如图2所示。利用太阳能转化成电能来替代火力发电是最理想的,但大规模地应用太阳能电能是一个大的系统工程。虽然我国已能生产大量的太阳能电池,但可惜的是95%用于出口,留在国内应用仅5%,目前利用太阳能点亮LED灯仅仅还在起步阶段。4.采用

4、白光LED来取代白炽灯的研发工作起步不晚,在2004年后不少单位采用Φ5高亮度白光LED开发出小功率LED灯泡(15W)、15~20W的管灯及40~60W的路灯、投射灯等产品,但并未量产。在我国南方一些工厂生产出各种1~5WLED灯泡及一些白光LED灯具,但大部分都出口而在国内市场上反而少见。目前成批生产的替代白炽灯的有:矿灯、各种手电筒、应急灯、小瓦数阅读灯及照明灯等。另外,有一些城市用LED路灯作试点工作,但尚未普及。用白光LED灯取代白炽灯达到使火电厂减少二氧化碳、二氧化硫排放及节电的意义是十分重大的。北大宽禁带半导体研究中心张国义教授说:“

5、如果全国居民用的电灯能有50%改用LED照明灯,每年节省的电量就是一个三峡发电站发电量的总和。”从目前来看,用白光LED灯取代白炽灯还刚开始,在LED的用户中占很小的比例,不足LED年产量的3%。发光效率突破100lm/W随着半导体光电材料及工艺技术的进步及大功率白光LED的封装结构的改进,使得这两三年内白光LED的发光效率有长足的进步。1~5W的白光LED从以前的发光效率为30~40lm/W提高到50~60lm/W,最近又提高到80lm/W。有一些顶级的发光效率可达100lm/W以上。例如,Cree公司的一种4W冷白光LED,其光通量分挡,在35

6、0mA电流时其最高挡可达107~114lm(其功率为0.35A×3.3V=1.15W,其发光效率为93~99lm/W),典型的发光效率是80lm/W,而发展的目标是200lm/W。表1列出目前各种灯类的一些主要参数,从表1中可以看出,在发光效率上白光LED不仅远远地超过白炽灯,也超过普通荧光灯、紧凑型荧光灯(节能荧光灯),这意味着:白光LED灯比它们更亮、更节电;而在寿命上则遥遥领先。大功率白光LED的发光效率的提高给设计白光LED灯创造了条件,目前逐步用1~3W大功率白光LED来取代小功率Φ5白光LED设计LED灯。用1个到几个(或十几个)LED

7、替代了几十个到几百个小功率Φ5白光LED,不仅增加了亮度、减小了体积,还提高了可靠性、简化了工艺。例如,采用18个1W的白光LED组成的小型路灯可发出1440lm光通量,若采用白炽灯则需要100W。另外,用一个65lm的1W白光LED做成的强光手电筒,它可照射几十米远;若采用Φ5LED来做则是不可能做到的。LED灯难进百姓家上面已介绍了白光LED的特点及性能的提高,并开发出应用于各种场合的白光LED灯,但LED灯难进百姓家。这不是生产上存在什么难题,主要原因是白光LED照明灯的发光效率还不太高,并且价格太贵,使一般百姓家难以接受。以家庭常用的白炽灯

8、、节能荧光灯与相同亮度的白光LED灯的价格比较目前1W白光LED的单价是8~10元,3W的单价是20~25元(与LED的质

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