照明灯-led灯节能和应用

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1、照明灯-LED灯节能和应用　　摘要：随着我国经济的发展，LED节能灯将成为第四代绿色光源，本文对LED灯得工作原理做了简单的介绍，讲述了LED灯的的特性及在各领域的应用。关键字：LED工作原理二极管发光效率节能环保中图分类号：TE08文献标识码：A地球上的资源是有限的，为了人类能够健康持续的发展，节能环保以成为当今各行各业的关注重点。而其中的照明用电量占有相当大的比重，据测算，目前我国照明用电约占全社会用电量的12%左右，采用高效节能灯的大力发展将是必然趋势。在过去的一百多年中，照明光源经历了三个重要的阶段：白炽灯，荧光灯，

2、HID灯。其中白炽灯是第一代光源，荧光灯是第二代光源，高强度气体放电灯是第三代光源(HID)。如今在照明界具有广阔的发展前景的LED光源被称为第四代绿色光源。LED灯的工作原理LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED9的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分P型半导体（P指positive，带正电的）由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的三价元素组成，会在

3、半导体内部形成带正电的空穴[1]；另一端是N型半导体（N指negative，带负电的）由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的五价元素组成，会在半导体内部形成带负电的自由电子。这两种半导体连接起来的时候，P型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称为PN结。当P型和N型半导体接触时，在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散，电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合，载流子[2]消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子，却有分布在空间的带电的固定离子，称为空间电荷区。P型半导体一边的空间电荷是负离子，N型半导体一

4、边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场，这电场阻止载流子进一步扩散，达到平衡。当在PN结两端注入正向电流时（即直流稳压电源的输入），电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。二、LED灯的特性LED作为新颖的半导体光源，具有发光效率高、耗电量少、寿命长、健康、环保、结构牢固等特点。1、发光效率高9其光谱全部集中于可见光，频率效率可达80%-90%，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。发光效率对比表由此可见，低功率的LED光源在同等照明效率

5、情况下可替代高功率的普通能灯具。2、耗电量少LED灯无需起辉器和镇流器，耗电量较小，可大幅度降低用电量。下面以16WLED灯与36W普通日光灯相比较：①以每天亮24小时，一年计算一盏传统日光灯（实际功率为36W+镇流器10W=46W）耗电为：每天耗电量T=24x46=1104wh每年耗电量N=Tx365=1104x365=402960wh=402.96kwh按每度电0.5元计算，一年一盏普通日光灯需要花费402.96x0.5=201.48元②以每天亮24小时，一年计算LED灯16W耗电为：每天耗电量T=24x16=384wh

6、每年耗电量N=Tx365=384x365=140160wh=140.16kwh按每度电0.5元计算，一年一盏普通日光灯需要花费140.16x0.5=70.08元9③按照每年100盏灯具进行比较费用：传统日光灯费用：201.48x100=2014.8元LED灯费用：70.08x100=700.8元节省费用2014.8-700.8=1314元两者比较可得出，100盏LED灯比普通日光灯一年节省1314元，节约费用高达65%左右。3、健康、环保①LED灯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

7、元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰。传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。但LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。②传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100－120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，光线柔和,，保护眼睛。③LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。且不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁，室内会变得更加干净卫生整洁。4、超长寿命9LED日光灯采用半导体芯

8、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）可以长期使用而无需更换，大大减少了维修费用。5、市场潜力大①电压可调：传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而LED灯具在8