電子百科
??? 節(jié)能化
??? 研究資料表明,由于LED是冷光源,半導(dǎo)體照明自身對(duì)環(huán)境沒有任何污染,與白熾燈、熒光燈相比,節(jié)電效率可以達(dá)到90%以上。在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/10,熒光燈管的1/2。如果用LED取代我們傳統(tǒng)照明的50%,每年我國節(jié)省的電量就相當(dāng)于一個(gè)三峽電站發(fā)電量的總和,其節(jié)能效益十分可觀。
??? 健康化
??? LED是一種綠色光源。LED燈直流驅(qū)動(dòng),沒有頻閃;沒有紅外和紫外的成分,沒有輻射污染,顯色性高并且具有很強(qiáng)的發(fā)光方向性;調(diào)光性能好,色溫變化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生視覺誤差;冷光源發(fā)熱量低,可以安全觸摸;這些都是白熾燈和日光燈達(dá)不到的。它既能提供令人舒適的光照空間,又能很好地滿足人的生理健康需求,是保護(hù)視力并且環(huán)保的健康光源。
??? 由于單只LED功率較小,光亮度較低,不宜單獨(dú)使用,而將多個(gè)LED組裝在一起設(shè)計(jì)成為實(shí)用的LED照明燈具則具有廣闊的應(yīng)用前景。燈具設(shè)計(jì)師可根據(jù)照明對(duì)象和光通量的需求,決定燈具光學(xué)系統(tǒng)的形狀、LED的數(shù)目和功率的大?。灰部梢詫⑷舾蓚€(gè)LED發(fā)光管組合設(shè)計(jì)成點(diǎn)光源、環(huán)形光源或面光源的"二次光源",根據(jù)組合成的"二次光源"來設(shè)計(jì)燈具。
??? 藝術(shù)化
??? 光色是構(gòu)成視覺美學(xué)的基本要素,是美化居室的重要手段。光源的選用直接影響燈光的藝術(shù)效果,LED在光色展示燈具藝術(shù)化上顯示了無與倫比的優(yōu)勢(shì);彩色LED產(chǎn)品已覆蓋了整個(gè)可見光譜范圍,且單色性好,色彩純度高,紅、綠、黃LED的組合使色彩及灰度(1670萬色)的選擇具有較大的靈活性。燈具是發(fā)光的雕塑,由材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和肌理構(gòu)造的燈具物質(zhì)形式也是展示藝術(shù)的重要手段。LED技術(shù)使居室燈具將科學(xué)性和藝術(shù)性更好地有機(jī)結(jié)合,打破了傳統(tǒng)燈具的邊邊框框,超越了固有的所謂燈具形態(tài)的觀念,燈具設(shè)計(jì)在視知覺與形態(tài)的藝術(shù)創(chuàng)意表現(xiàn)上,以一個(gè)全新的角度去認(rèn)識(shí)、理解和表達(dá)光的主題。我們可以更靈活地利用光學(xué)技術(shù)中明與暗的搭配、光與色的結(jié)合,材質(zhì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),提高設(shè)計(jì)自由度來弱化燈具的照明功能,讓燈具成為一種視覺藝術(shù),創(chuàng)造舒適優(yōu)美的燈光藝術(shù)效果。例如半透明合成材料和鋁制成的類似于蠟燭的LED燈,可隨意擱置在地上、墻角或桌上,構(gòu)思簡約而輕松,形態(tài)傳達(dá)的視覺感受和光的體驗(yàn),讓燈具變成充滿情趣與生機(jī)的生命體。
??? 人性化
??? 毋庸置疑,光和人的關(guān)系是一個(gè)永恒的話題,“人們看到了燈,我看見了光”,正是這句經(jīng)典的話語改變了無數(shù)設(shè)計(jì)師對(duì)燈的認(rèn)識(shí)。燈具的最高境界是“無影燈”也是人性化照明的最高體現(xiàn),房間里沒有任何常見燈具的蹤跡,讓人們可以感受到光亮卻找不到光源,體現(xiàn)了把光和人類生活完美結(jié)合的人性化設(shè)計(jì)。
??? LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。
??? LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片,晶片固定在一個(gè)支架上,一端是負(fù)極,另一端連接電源的正極,使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導(dǎo)體,在它里面空穴占主導(dǎo)地位,另一端是N型半導(dǎo)體,在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時(shí)候,它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候,電子就會(huì)被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合,然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結(jié)的材料決定的。
??? 最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例,在美國本來是采用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中,Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源,包括電路損失在內(nèi),共耗電14瓦,即可產(chǎn)生同樣的光效。 汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。
??? 對(duì)于一般照明而言,人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射,峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收,另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合,可以得到得白光。對(duì)于InGaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍(lán)光LED激發(fā)熒光粉得到白光的方法,構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高,因此運(yùn)用最多。
??? 一、LED體積小
??? LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面,所以它非常的小,非常的輕。
??? 二、LED耗電量低
??? LED照明燈具耗電相當(dāng)?shù)?,一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說:它消耗的電能不超過0.1W。
??? 三、LED使用壽命長
??? 在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?,LED的使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)。
??? 四、高亮度、低熱量
??? LED發(fā)光二極管廠家,LED使用冷發(fā)光技術(shù),發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。
??? 五、環(huán)保
??? LED是由無毒的材料作成,不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染,同時(shí)LED也可以回收再利用。
??? 六、堅(jiān)固耐用
??? LED照明燈具是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面,它比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分,這些特點(diǎn)使得LED照明燈具可以說是不易損壞的。
??? 高節(jié)能:節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng),超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。
??? 壽命長:LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn),使用壽命可達(dá)6萬到10萬小時(shí),比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。
??? 多變幻:LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理,在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合,即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。
??? 利環(huán)保:環(huán)保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,眩光小,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。
??? 高新尖:與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產(chǎn)品,成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等,所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品,是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù),具有在線編程,無限升級(jí),靈活多變的特點(diǎn)。
??? 隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,LED顯示屏正在迅速崛起作為新一代顯示媒體,LED照明燈具逐漸擴(kuò)展到通用照明領(lǐng)域,已成為現(xiàn)代城市一道靚麗的風(fēng)景線。
??? 1.居家照明燈具的配置及要求:
??? ①客廳:
??? 主燈、LED筒燈、 LED天花射燈、LED照畫燈、LED壁燈、LED落地?zé)簟ED臺(tái)燈、LED輪廓燈 LED室內(nèi)照明燈具圖片
??? ②餐廳:
??? LED餐吊燈LED、照畫燈、LED吧臺(tái)燈
??? ③臥室:
??? LED臥房燈、LED壁燈、LED鏡前燈、LED床頭柜臺(tái)燈、LED小夜燈
??? ④書房:
??? LED吊燈、LED吸頂燈、LED工作臺(tái)燈
??? ⑤兒童房:
??? LED臥房燈、LED吊線燈、LED壁燈、LED臺(tái)燈、LED護(hù)眼臺(tái)燈、LED小夜燈
??? ⑥衛(wèi)生間:
??? LED防水壁燈、LED防水頂燈、LED鏡前燈、LED小夜燈
??? ⑦廚房:LED廚房吸頂燈、LED廚柜燈
??? 陽臺(tái):LED吸頂燈
??? 2.商場(chǎng)LED照明和酒店LED照明:
??? LED筒燈、LED射燈、LED調(diào)光燈、LED地埋燈、LED日光燈、LED吸頂燈、LED吊燈、LED床頭燈、LED落地?zé)簟?LED臺(tái)燈、LED壁燈、LED夜間燈
??? 3,娛樂場(chǎng)所、辦公照明
??? LED射燈、LED燈杯、LED天花燈、LED筒燈、LED日光燈、LED吸頂燈、LED壁燈
??? LED芯片技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于基底材料和外延生長技術(shù)?;撞牧嫌蓚鹘y(tǒng)的藍(lán)寶石材料、矽和碳化矽,發(fā)展到氧化鋅、氮化鎵等新材料。在短短數(shù)年內(nèi),借助于包括芯片結(jié)構(gòu)、表面粗化處理和多量子阱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在內(nèi)的一系列技術(shù)改進(jìn),LED在光效方面實(shí)現(xiàn)了巨大突破。
??? 降低LED燈的成本
??? LED芯片占據(jù)LED燈成本的主要部分,因而降低LED的成本的主要途徑就是降低LED芯片的成本。
??? 矽基底成本很低,技術(shù)在不斷進(jìn)步中,但發(fā)光效率還不滿意,如果保持這種發(fā)展速度,一旦達(dá)到較高水準(zhǔn),則矽基底成為最主要的技術(shù)方案成為必然的選擇,企業(yè)也將獲得巨大的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
??? 提高LED燈的顯色性
??? 在高亮度白光LED中,一小部分藍(lán)光發(fā)生斯托克斯位移后具有更長的波長。這是好事情,因?yàn)檫@使得LED燈廠商可以使用許多不同顏色的螢光粉層,從而擴(kuò)展發(fā)射光譜,有效地提高LED的顯色指數(shù)(CRI)。采用螢光粉的白光LED獲得的高CRI是有代價(jià)的,因?yàn)樗雇锌怂刮灰茣?huì)造成白光LED的效率低于單色LED的效率。不過對(duì)于大多數(shù)照明應(yīng)用而言,寧愿選用高CRI而效率略低的LED燈。
??? 提高LED燈系統(tǒng)可靠性
??? LED的整體效率、使用壽命和可靠性必須通過系統(tǒng)優(yōu)化才能得以提升。
??? 光源:緊湊、高效,選擇合適的顏色和輸出功率。
??? 控制和驅(qū)動(dòng):使用電子電路實(shí)現(xiàn)LED的恒流驅(qū)動(dòng)和控制。
??? 熱管理:若要達(dá)到更長的使用壽命必須控制LED節(jié)點(diǎn)溫度,散熱模型計(jì)算與新材料新工藝的運(yùn)用是LED燈技術(shù)熱點(diǎn)。
??? 光學(xué)元件:透鏡、反射器或?qū)Ч獍宀牧鲜菍⒐饩€聚焦在目標(biāo)區(qū)域或分散在四周,這要根據(jù)設(shè)計(jì)需求而定。
??? 提高LED燈電源的效率
??? 不管是做限流型恒流控制的電源,還是運(yùn)放控制的恒流電源,都要解決供電問題。即開關(guān)電源芯片工作的時(shí)候是需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的直流電壓為其芯片供電的,芯片的工作電流從一個(gè)MA到幾個(gè)MA不等。象FSD200,NCP1012,和HV9910,此種芯片是高壓自饋電的,用起來是方便,但高壓饋電,造成IC熱量的上升,因?yàn)镮C要承受約300V的直流電,只要稍有一點(diǎn)電流,就算一個(gè)MA,也有零點(diǎn)三瓦的損壞耗了。一般LED電源不過十瓦左右,損失零點(diǎn)幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個(gè)點(diǎn)。典型的象QX9910。用電阻下拉取電,這樣,損耗就在電阻上,大約也得損失它零點(diǎn)幾瓦吧。
??? 還有就是磁耦合,就是用變壓器,在主功率線圈上加一個(gè)繞組,就象反激電源的輔助繞組一樣,這樣可以避免損掉這零點(diǎn)幾瓦的功率。這也是為什么不隔離電源還要用變壓器的原因之一,就是為了避免損失那零點(diǎn)幾瓦的功率,將效率提幾個(gè)點(diǎn)。
??? 隨著地球溫室氣體排放問題日益嚴(yán)重,逼近地球自我調(diào)節(jié)的臨界點(diǎn),各國紛紛出臺(tái)相關(guān)政策,包括中國在內(nèi)的世界各國政府必需刻不容緩的執(zhí)行節(jié)能減排(二氧化碳),LED燈是最節(jié)能的綠色環(huán)保電光源,自然成為照明節(jié)能減排的主要選項(xiàng),隨著LED燈成本與價(jià)格的逐漸降低,其普及的速度也在加快,在2020年以前,LED燈的市場(chǎng)占有率將超過50%。
??? LED燈具,可選用不同光色的LED組合成照度柔和的各種模塊,任意安裝在
??? 居室中,居室照明燈具的光源可能來源于地面、墻面、窗臺(tái)、家具、飾物等。因此,未來居室照明將不再局限于單個(gè)燈具,而將由單個(gè)燈具照明轉(zhuǎn)化為無照明器具感的整體照明效果的無影燈。不同的光色和亮度對(duì)人的生理和心理能產(chǎn)生不同的影響,人們?cè)诤芏嗲闆r下并不需要很亮的白光,可能黃光或其它顏色的光更適合生理和心理的需要。三基色LED可以實(shí)現(xiàn)亮度、灰度、顏色的連續(xù)變換和選擇,使得照明從普遍意義上的白光擴(kuò)展為多種顏色的光。
??? 當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領(lǐng)域,LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來發(fā)展的趨勢(shì),二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。
??? 中國LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過30多年的發(fā)展,中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在“國家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚(yáng)州和石家莊七個(gè)國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地,就現(xiàn)在而言大部分產(chǎn)品經(jīng)過江蘇常州轉(zhuǎn)銷全國各地。
??? 中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好,外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過300億元,已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國,新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色,其中戶外照明發(fā)展最快,已有上百家LED路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路,但國內(nèi)在大尺寸LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落后。
??? 2008年北京奧運(yùn)會(huì)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí),有力推動(dòng)了中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng),核心競爭力仍有待于進(jìn)一步提升。對(duì)國內(nèi)企業(yè)而言,壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù),提高未來取得大廠專利授權(quán)時(shí)的要價(jià)能力,或逐步通過研發(fā)突破核心專利。
??? 節(jié)能燈:energy saving lamp /compact fluorescent lamp (CFL)
??? 電路圖:circuit diagram
??? 保險(xiǎn)絲:fuse
??? 電子整流器:electronic ballase
??? 三基色:tri-phospor
??? 鹵粉:halogen powder
??? 混合粉:mixed powder
??? 燈頭:base / cape
??? 塑件:plastic parts/housing
??? 功率:wattage /power
??? 電壓:volatage/operating volatage
??? 光通量:luminous flux
??? 光效:luminous effeciency
??? 壽命:life time /everlasting
??? 彩盒:giftbox
??? 外包裝:outer packing
??? 內(nèi)包裝:inner packing
??? 頻率:frequency
??? 閃頻:flicker
??? 功率因素:power factor
??? 色溫:color temperature
??? 顯色指數(shù):color rendering index
??? 鎳:nickel
??? 螺旋:spiral
??? 二極管:diode
??? 電容:electronic capacitor