白光LED应用于室内照明的分析与探讨.doc

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1、白光LED应用于室内照明的分析与探讨(第1页)来源:现代电子技术 作者:聂蓉陈益民骆德汉黄杰 浏览:2362人次 发布:2009-05-27注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任  摘要:白光LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势。因此被认为是取代白炽灯跟荧光灯最具潜力的照明光源。中国照明网技术论文·LED照明  摘要:白光LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势。因此被认为是取代白炽

2、灯跟荧光灯最具潜力的照明光源。本文根据目前半导体照明的最新研究进展,介绍了GaN基白光LED应用在室内照明领域的发展趋势,从视觉指标、光学参数、封装技术、价格等方面出发,指出了白光LED在日常照明普及过程中的一些主要问题,并对这些问题做了详细的分析与探讨。针对现有可行的解决方法,对发展前景做了进一步展望。中国照明网技术论文·LED照明  关键词:白光LED;室内照明;大功率中国照明网技术论文·LED照明  引言中国照明网技术论文·LED照明  世界各国纷纷倡导使用节能环保型光源,白炽灯由于发光效率

3、低、耗电量大、寿命短,将逐步被淘汰。荧光灯因其具有节能、高效等优势,已成为照明界的佼佼者,在照明设计方面,业已形成了一套丰富的经验。LED的出现将给白炽灯和荧光灯带来巨大挑战,被认为是下一代高效的绿色照明光源。专业人士强调:照明市场在2010年将成为白光LED最具潜力的应用领域。中国照明网技术论文·LED照明  1、白光LED的产生机理中国照明网技术论文·LED照明  目前制备白光LED有三种方法:第一种方法是把红、绿、蓝(RGB)三种芯片封装在一起混合发出白光,简称MCLED(multi-chi

4、pLED);另一种方法就是通过荧光粉转换得到白光LED,称为PCLED(phosphorconvertedLED),包括蓝光LED芯片加YAG黄色荧光粉、紫外LED芯片加RGB荧光粉;此外还有MOCVA直接生长多有源区的白光技术。相比之下MCLED的综合性能好,但是绿光转换效率低、成本高;蓝光LED生成白光技术比较成熟,已经开始应用于照明行业。这种LED的发光原理就是GaN基蓝光LED芯片发出的蓝光(λp=465nm;Wd=30nm),其中有一部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光相混合

5、产生白光,如图1所示。中国照明网技术论文·LED照明  2、LED灯具现状及其不足中国照明网技术论文·LED照明  白光LED灯在要进入普通家庭,必须达到室内照明标准,保证正常的工作、学习和生活。现在市面上已经出现各种LED室内照明灯具,但是照明效果还不太理想,与普通照明要求还相差太远,表1是目前LED灯具与传统光源性能参数的比较:中国照明网技术论文·LED照明  从表1来看,白光LED应用于室内照明的忧势还未能充分体现,LED灯具还存在着很多方面的不足。中国照明网技术论文·LED照明中国照明网技

6、术论文·LED照明  2.1显色指数、色温LED室内照明灯具与普通的LED指示灯不同,要接近自然光的效果,使被照物在光源的照射下无失真。因此,显色指数跟色温就显得尤为重要。中国照明网技术论文·LED照明  显色指数Ra是指物体在被照光源下的颜色与在日光照射下的颜色的相符程度,显色指数越低就说明物体在被照光源下失真度越高,它是衡量人眼对光源视觉质量的指标。色温是衡量光源色的指标,色温偏低表示光色偏暖(红色),偏高则表示光色偏冷(蓝色)。中国照明网技术论文·LED照明  利用PCLED中蓝光LED+Y

7、AG黄色荧光粉制成的白光LED,由于其光谱中缺失红色部分,显色性较差,难以满足低色温的照明要求,而MCLED则可以通过选择合适的波长跟强度来获得更好的显色指数,但是芯片性能的差异使得驱动电路过于复杂,图2是NICHIA两种白光光谱的对比。中国照明网技术论文·LED照明  目前白光LED大多采用蓝光LED加荧光粉合成,其电光转换效率的改善是因为人眼对蓝绿光比对红光更为敏感;导致目前高亮度白光LED色温偏高,为了达到更好的视觉效果,要通过增加红色成分来改善,国内外很多机构已经采用不同的方法研制出能够被

8、蓝光芯片有效激发的红色荧光粉,如何保证荧光粉发光效率更高、化学性能更稳定是目前重要的研究课题。其次,在一定的色温范围内,还要注重荧光粉的配比跟涂敷工艺,这对制造出高显色性、低色温的白光LED也是至关重要的。中国照明网技术论文·LED照明中国照明网技术论文·LED照明  2.2发光效率、光通量与价格我国目前白光LED灯的发光效率已经达到60~80Imlm/W,跟荧光灯水平相当,但是在价格上与之相比还有一段距离。以40W荧光灯为例,按其发光效率60lm/W来算,其光通量为2,400lm

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