浅议led在绿色照明领域中应用

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1、浅议LED在绿色照明领域中应用　　摘要文章介绍了LED的起源和发展，阐述了LED的发光原理及特性，论述了LED现阶段的主要应用领域，对LED在未来照明领域的发展进行了展望。关键字LED发光二极管节能中图分类号：TU731.4文献标识码：A文章编号：照明的发展经历了第一代的白炽灯，第二代的低气压气体放电灯（荧光灯、低压钠灯），第三代的高强度气体放电灯（高压汞灯、金卤灯、高压钠灯），到如今的第四代LED灯。今天似乎全世界的目光都聚焦在LED这个新型的光源上，其被誉为21世纪的绿色照明产品。因为它具有寿命长、启动时间短、结构牢固、节能、发光体接近点光源（有利于LED的灯具

2、设计）、薄型灯具，灯具材料选择范围大，不需要加反射器，低压，没有紫外辐射，尤其在公共环境中使用更加安全等特点。再加上LED光源的生产可实现无汞化，对于环境保护和节约能源更具有重要意义。国家为推广这种节能环保的能源也制订了一系列支持、扶持政策。根据最近国家《半导体照明节能产业规划》9，2010年普通照明产品市场占有率为27.50%，传统高效照明产品市场占有率为72.3%，LED照明产品却仅有0.2%。而2015年的发展目标是，60W以上普通照明用白炽灯全部淘汰，普通照明产品市场占有率将降到10%以下；传统高效照明产品稳定在70%左右；LED照明产品占有率提升到20%以

3、上。下面通过具体介绍LED灯的发光原理、特性，LED主要应用领域，及应用中出现的问题来详细说明这种新能源。（一）LED的发光原理——电子和空穴再结合时产生的多余能量变成光。LED是一种半导体PN结二极管。P型半导体为空穴多的半导体，N型半导体为电子多的半导体，这两个结合后即成为LED芯片的基本结构。当给LED芯片加正向偏置电压时，电子与空穴在LED芯片中移动，产生了电流。在移动的途中遇到相反符号的电子和空穴时发生碰状后结合。这种现象称为再结合。根据能量守恒定理，在再结合后的状态下，产生的能量要小于电子和空穴各自所带的能量。此时，产生的多余能量将以光子形式释放，这就是

4、LED的发光原理。不像白炽灯等能过使物体升温而发光，LED这种发光的原理使其成为一种固体冷光源。（二）白色LED的发展过程所谓LED，是将Light＝“灯光”Emitting＝“发出”Diode＝“半导体”这三个英文单词的字头拼到一起组成，也称为发光半导体，是一种通电后“发光的半导体”。LED发展史：91962年：GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓（GaAsP）半导体化合物1965年：红色LED诞生1968年：橙色、黄色LED诞生1971年：绿色LED诞生1994年：蓝色LED诞生1996年：白色LED被应用（蓝色LED＋黄色荧光体）

5、（三）白色LED的基本原理——蓝色LED+黄色荧光粉目前市场上，常见白光LED发光原理基本上有四种形式：1）、蓝光LED激发黄色荧光粉，从而得到白光；2）、蓝光LED激发绿色+红色荧光粉，从而得到白光；3）、红、绿、蓝光LED通过RGB配色原则形成白光；4）、紫外UV-LED激发RGB三基色荧光粉，从而形成白光。综合考虑形成白光的成本，以及稳定性，第一种方式是最成熟，且被广泛应用于生活的形式。其原理即使用蓝色LED产生的蓝色光激发黄色荧光粉使得“黄色光”与LED本身的“蓝色光”混光，制作出白色光。随着技术的不断成熟，白光LED的光效由开始10lm/W，提高到了现在的

6、150lm/W，这就为白光LED照明灯具的应用提供了有力的保障。LED的优点9高效节能LED最大的优势体现在节能上。LED采用直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06W），电光功率转换接近100%。据统计白光LED的能耗仅为白约炽灯的1/10，节能灯的1/4。光源光效（lm/W）=光源光通量（lm）/光源功率（W）典型光源光通量（lm）、光源功率（W）、光源光效（lm/W）比较：白光LED直管：2000lm——20W——100lm/W荧光灯：3250lm——36W——90lm/W白炽灯：540lm——60W——9lm/W长寿命LED为固体冷光源，环氧树脂封装，灯体

7、内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点。LED灯、荧光灯、白炽灯使用时间比较：LED灯：40000小时（光束维持率70%）；荧光灯：15000小时~20000小时；白炽灯：1000小时~1500小时以1日10小时点灯时间计算，1年点灯时间约3000小时，那么LED灯8~10年需要更换一次灯具。从而大大减少了维修烦恼和更换次数，节省材料成本和人工费用，并能确保长期正常使用。9多变幻LED光源可利用红、绿、篮三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256＝16777216种颜色,形成不同光色的组