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1、提高能源效率
高功率LED極為節(jié)約能源,而且與比其它技術相比,LED每瓦電發(fā)出更高的亮度。例如普通高功率LED每瓦可以提供80流明,而節(jié)能燈(CFL)可以提供每瓦70流明,普通白熾燈每瓦只能提供15流明。
特殊高功率LED耗能在1W到10W之間。與40W的低功率家用燈泡和60W的普通白熾燈耗能相比,它的耗能是相當?shù)偷摹T谀承┣闆r下,60W白熾燈的耗能量相當于15瓦節(jié)能燈(CFL)的耗電量,而節(jié)能燈的耗電量更接近高功率LED的耗能量。然而,高功率LED的另一個重要贏點是不含汞成分。節(jié)能燈里含有少量汞,而且如今世界各國、各省、各市都在限制使用含汞燈。通常當節(jié)能燈和LED都能達到節(jié)能要求的時候,只有LED可以同時符合不含有害物質的要求。
高功率LED也可以在其它許多領域提高效率。高功率LED的使用壽命要比傳統(tǒng)的白熾燈長10到15倍,比節(jié)能燈長3到10倍。實際上,LED技術的耐用性不但可以節(jié)省照明維修開支,而且還可以減少垃圾的產生。LED燈具有高效率的特質。LED燈是定向的因此更具針對性,而且LED燈比傳統(tǒng)的180°散光照明設備的效能更高。
2、更好照明效果
先進的科技尤其在過去三年里的技術進步大大提高了高功率LED亮度的品質。顯色的強度是從1到100,而100與陽光在視覺光譜上完全一樣。當顯色指數(shù)(CRI)下降到低于80的時候,在這種光下看到的顏色會和東西真實的顏色不一致。好的顯色指數(shù)通常都是在90以上。許多節(jié)能燈泡的顯色指數(shù)在75到90之間,白熾燈的指數(shù)可以達到100。LED的指數(shù)現(xiàn)在達到90或90以上。由于近期技術的進步,不論是白色的還是彩色高功率LED的顯色指數(shù)都很高。
早期白色LED的藍色芯片外都包有一層熒光粉。直到幾年前,這一組合可以獲得充足的“冷”白光,通常都是在工地和行路上使用。但是白色LED不能為家用照明設備例如廚房里的燈提供“暖”白光。熒光粉外衣技術的提高和眾多產品的教訓使得我們制造出了自動系統(tǒng),這個系統(tǒng)通過輻射頻率的不同,可以為白色LED燈自動分辨出冷光和暖光。在過去,LED的選擇只局限于“白色”或“非白色”?,F(xiàn)在一些生產廠家可以將白色的“色調”細分成50種不同的種類。
最近三原色(RGB)LED的改進,顯著改善了白色及彩色LED字幕。紅綠藍(RGB)LED把紅、綠、藍三種顏色的芯片封裝在一起,能夠發(fā)出不同顏色的光。以前,RGB LED發(fā)出的混色光非常不穩(wěn)定,而高功率LED驅動器成功解決了這一技術難題。最近高功率的RGB LED,比如Lumex公司的AstraLED,使得白色光和彩色光都非常穩(wěn)定、柔和。
LED比其它照明的靈活性更高。LED系統(tǒng)結構緊湊,可以和傳感器、其它照明控制器如調光器、日光控制器及動態(tài)光調節(jié)器連在一起使用。
LED發(fā)光是靠電子在能帶間躍遷產生光,其光譜中不包含紅外部分,LED的熱量不能靠輻射散出,因此LED是“冷”光源。目前LED的發(fā)光效率僅能達到10%--20%,也就是說,還有80%--90%的能量轉換成了熱能,如果LED芯片的熱量不能散出去,會加速芯片的老化,還可能導致焊錫的融化,使芯片失效。所以芯片的溫度不能超過125C。LED芯片的溫度Tj可由下式求出:
Tj =Ta + Qja*P
式中,Ta為環(huán)境溫度,P為LED的功率(瓦);Qja為芯片和環(huán)境之間的熱阻,其單位為度/瓦。顯然,要想有效地降低芯片的溫度,就必須盡可能減少熱阻Qja 。因此為了保證LED的壽命,散熱成了大功率LED應用的一個關鍵因素。LUMILEDS FLIP-CHIP 提高了內量子的效率,從而增加了芯片的發(fā)光效率,從根本上減少了熱量的產生。此外通過改進LED的封裝結構,使熱量更容易散出來。
a. 用倒裝焊的結構,利用硅片來散熱
b. 用極薄的導熱膠將GaN芯片粘在方型的鋁熱沉上,與5mm的LED僅靠碗狀模具散熱相比,更有利于熱量的傳輸。
c. 使用中將封裝好的LED固定在合適的散熱板上。
1、大、中、小屏幕顯示器:各種廣告牌、體育記分牌、金融和交通指示牌等。
2、汽車用燈:包含汽車內部的儀表板、音響指示燈、開關的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側燈、頭燈等均在逐步采用LED顯示。
3、背光源:主要是液晶LCD顯示器上用的背光源。
4、交通信號燈:主要用超高亮度紅、綠、黃色LED。
5、景觀照明、裝飾燈及各種專用顯示器5、白光照明