led照明燈:一種照明燈具-中文百科頻道

前景概括

2000年開始，世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。^{[2]美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”。中國科技部在“863”計劃的支持下，2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。^[1]}

燈具簡介

高節能：節約能源無污染即為環保。直流驅動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉換接近100%，相同照明效果比傳統光源節能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。^{[4]固體冷光源，環氧樹脂封裝，燈體内也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。}

多變幻：LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顔色具有256級灰度并任意混合，即可産生256×256×256=16777216種顔色，形成不同光色的組合變化多端，實現豐富多彩的動态變化效果及各種圖像。

利環保：環保效益更佳，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：與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源是低壓微電子産品，成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數字信息化産品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程，無限升級，靈活多變的特點。

工作原理

圖一顯示的是LED的發光機理。發光二極管由P區、N區、和兩者之間的勢壘區組成，P區有多出的空穴，可當做帶正電的單位粒子；N區有多出的電子，帶負電；勢壘區是P區的空穴和N區的電子相遇的地方，在未通電的情況下可以達到某種平衡。當在PN結兩端注入正向電流時（即直流穩壓電源的輸入），注入的非平衡載流子（電子－空穴對）在擴散過程中複合發光。led照明燈

圖二顯示發光二極管的發光原理同樣可以用PN結的能帶結構來解釋。制作半導體發光二極管的材料是摻入了雜質的，熱平衡狀态下的N區有很多移動性很強的電子，P區有較多的移動性較弱的空穴。由于PN結阻擋層的限制，在常态下，二者不能發生自然複合。而當給PN結加以正向電壓時，電子可以吸收qVbi的能量，成為高能态的電子，從而打破PN結的阻礙進入到P區一側；空穴的運動過程相反。于是在PN結附近稍偏于P區一邊的地方，處于高能态的電子與空穴相遇，輻射出的能量以光的形式表現出來，就是我們看到的LED發出的光。led照明燈

術語介紹

波長：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描述，這種數據叫波長。我們能見到的光的波長，範圍在380至780nm之間。^{[3]單位：納米（nm）}

亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發光強度。單位：尼特（nit）

光強：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和範圍内發出的可見光輻射強弱的物理量。

單位：燭光（cd）

光通量：光源每秒鐘所發出的可見光量之總和。單位：流明（Lm）

光效：光源發出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源節能的重要指标。單位：每瓦流明（Lm/w）。

顯色性：光源對物體呈現的程度，也就是顔色的逼真程度。通常叫做"顯色指數"單位：Ra。

色溫：光源發射光的顔色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。^[6]

單位：開爾文（k）。

眩光：視野内有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，所造成的視覺不舒适稱為眩光，眩光是影響照明質量的重要因素。

同步性：兩個或兩個以上LED燈在不規定時間内能正常按程序設定的方式運行，一般指内控方式的LED燈，同步性是LED燈實現協調變化的基本要求。

防護等級：IP防護等級是将燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級，由兩個數字所組成，第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵人的等級（分0-6級），第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵人的密封程度（分0-8級），數字越大表示其防護等級越高。

應用發展

LED照明應用在過去以建築景觀用照明為主，如庭園路燈(Path light)、探照燈(Floodlight)、階梯燈(Step lights)、陽台燈等，占2008年整體LED照明市場約43%，但此一領域增長性已趨緩慢，未來看好的新興增長領域，戶外應用在于LED路燈，其增長潛力不容忽視，因全球路燈裝置盞數已達到1.8億盞，且中國、美國等國家更積極采用這一類型路燈。

室内應用則是以零售展示用照明增長最快，未來3年内增長率仍将維持5成以上。至于倍受期待的居家照明，因家用照明每天的使用時間平均約4.3小時，省電特性所能創造的效益因使用時間不足而有限，僅能期待LED燈泡/燈具發光效率大幅提升并引導燈泡/燈具成本快速下降，方能普及到一般家庭。led照明燈

工業LED照明燈介紹

[span]适用于：倉庫，纜溝，巷道及特種場合照明。

性能特點：

1、采用第四代綠色環保、大功率白光LED固态光源，光效高，使用壽命長達10萬小時，可實現長期免維護；人性化的産品設計，客戶可按不同的照明場所選擇相适應的工作電壓；

能耗低，耗電量僅為相同光通量白熾燈的20%；

2、采用寬電壓設計，使用更加方便；

3、采用LED防眩燈罩使光線更柔和，無眩光，不會引起作業人員眼睛的疲勞，提高工作效率；良好的電磁兼容不會對電源造成污染；

4、外殼采用輕質合金材料，耐磨抗腐，防水防塵；

5、透明件采用進口防彈膠材料，透光率高，抗沖擊性能好，能使燈具在各種惡劣的環境下正常工作；

主要技術參數：

序号	參數名稱	單位	A型	B型
1	額定電壓（AC）	V（AC）	220	——
2	光源功率	W	12	6
3	光通量	lm	560	400
4	光源理論壽命	h	≥10萬	——
8	外觀尺寸	mm	180x130x65

展開表格

發展概況

LED燈難進百姓家上面已介紹了白光LED的特點及性能的提高，并開發出應用于各種場合的白光LED燈，但LED燈難進百姓家。這不是生産上存在什麼難題，主要原因是白光LED照明燈的發光效率還不太高，并且價格太貴，使一般百姓家難以接受。以家庭常用的白熾燈、節能熒光燈與相同亮度的白光LED燈的價格比較1W白光LED的單價是8～10元，3W的單價是20～25元（與LED的質量及品牌有關），另外還要驅動電路及結構件。再考慮生産廠家的利潤及商業利潤，單價可能要120元以上。

LED燈路在何方白光LED照明燈的推廣及普及的意義十分重大，但真的要在中國進入百姓家還有很多工作要做。白光LED照明燈的推廣及普及工作是一項系統工程、重大項目，需要國家的規劃、引導及扶持，在政策上及經濟上的支持。中國在上海、南昌、大連、廈門已建立四大半導體照明基地及有關科研單位，他們将對LED燈的推廣工作起到重大作用。LED照明燈雖然還難進百姓家，但是還有很多領域可以大量地應用LED照明燈。這些領域的應用可促進大功率白光LED的生産、可促進技術的提高，并可降低生産成本。在LED照明設計、應用上也可獲得更多的經驗，有利于将來的推廣。這些應用領域都是用電大戶，對節電能起到很大作用。它們是:1.城鎮街道的路燈系統（包括太陽能路燈系統）；2.隧道及地下停車場（包括地下商場）；3.交通工具的照明（汽車、電車、輪船、飛機等的内部及部分外部照明燈）；4.大的公共場所的LED照明系統，例如火車站、地鐵站、飛機場、大型超市、大型百貨公司、大廈及醫院等；5.無電區的LED燈照明工程。由于LED照明燈一般采用低壓直流（恒流）供電。若采用交流220V市電供電，需要專門的變電裝置輸出低壓直流電（如12V、24V等）并由LED驅動器來驅動LED燈，如圖3所示。所以最好在新建這些建築時就考慮到用LED燈，則在建築設計中都把它設計在内，這要經濟得多。而歸建築原用日光燈的照明系統要改造成LED照明，則改造的費用大、改造的時間長（如改造一個地鐵站或一個候機大廳的照明系統）。新建LED照明供電系統需要比傳統照明供電系統要複雜些，費用要高得多，如果沒有政策的支持及經濟的扶持是難以成功的。

LED燈的應用是一個綜合技術的應用，它涉及到LED、太陽能電池、蓄電池、AC/DC轉換器、LED驅動器等各個領域的技術。但關鍵技術問題還是LED的發光效率不夠高、生産成本不夠低。要使LED燈進入千家萬戶，可能還要等幾年。^[5]

中國的照明市場，容量巨大，2015年，包括燈飾，燈具和光源，市場産值可達5000億人民币。在光電企業負責人看來，LED終端售價持續下降，利潤也随之縮水，而打造智能照明則成行業新的增長點。業内人士粗略估算，"未來幾年，中國LED光源的市場規模将突破1000億美元。而國内智能照明市場滲透率還不足2%，産品應用主要體現在可調光LED未來智能家居照明、智能道路照明、智能樓道照明、智能地下車庫照明、公共區域智能照明等市場将大大擴大。即使以20%的滲透率計算，也有數千億元的市場空間待發掘。"白熾燈已退市，照明燈具幾經變革，特别在中國乃至全球性大力倡導節能減排的環境下，新技術、新産品使得照明領域逐步細化，并且更專業更符合實際使用需求。智能化照明成為LED行業發展趨勢，用戶可根據自己的需求設置情景照明，從而控制LED燈的顔色與亮度，以滿足不同場合的照明要求。僅此一項智能化配置和一些可調光産品就可以占領46%以上的市場份額。不僅如此，通過感應器，LED就有了"感知能力"，可根據周圍環境自行調節亮度。2013年是LED行業發展的關鍵年，2014-2015年LED産業将呈現一個爆發式成長階段。