| 照明用LED光源 求解五大難題 對于一般照明來說，人們需要的主要是接近太陽光的光 源，所以白光LED儼然成為照明科技的重要指標(biāo)。但目前白光LED與普 通照明的要求還有較大距離，還存在諸多問題需要解決。 首先是光通低、價格高。例如：單個1W的LED器件，光通量約為 25lm，質(zhì)量好的售價要超過50元，差的也要20元。而25lm的光通量對 于普通照明而言太小了，一只普通的60W白熾燈的光通量大于700lm， 也就是說，要代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明需要多個LED器件，還要加上點燈線路、 燈殼、燈頭等，如此高的成本是白光LED在普通照明中的最大問題。 二是顯色性差。目前白光LED普遍使用發(fā)藍光LED疊加由藍光激發(fā) 的發(fā)黃光的釔鋁石榴石(YAG)熒光粉，合成為白光。由于其發(fā)光光 譜中僅含藍、黃這兩個主波，所以存在色溫偏高、顯色指數(shù)偏低的問 題(也就使被照物體顏色失真)，不符合普通照明要求。人眼對色差的 敏感性大大高于對光強弱的敏感性，對照明而言，光源的顯色性往往 比發(fā)光效率更重要。 三是光衰問題。由于照明用光源對亮度的要求要比顯示用光源高， 白光LED功率要盡可能大，在大電流工作時，隨著點燃時間增長，LED 自身光衰加上熒光粉及封裝材料的劣化等造成光通下降，照明領(lǐng)域通 常將光通下降到初始值的某一百分值定義為燈的有效壽命結(jié)束了，所 以實際功率型白光LED壽命也就大大縮短。 四是發(fā)熱問題。由于LED芯片的表面面積均為小于1mm2，工作時 電流密度大，二極管內(nèi)發(fā)熱嚴重，如果不加以疏導(dǎo)，將使芯片損壞， 由于照明要求多個LED組合而成，LED密集度大，長時間發(fā)光溫升在所 難免，所以必須加強散熱，使得LED光源的體積變大，給燈的外形結(jié) 構(gòu)設(shè)計增加難度。 五是光學(xué)系統(tǒng)問題。為方便替代原有的白熾燈與熒光燈，在新產(chǎn) 品推廣的前期應(yīng)盡可能做到燈頭及燈外形尺寸與原有光源有互換性， 盡可能利用原有的燈具。由于LED燈是多個發(fā)光二極管的組合，發(fā)光 表面既不是均勻的面光源，又不是單純的點光源，而是多個發(fā)光中心 的集合，配光曲線與傳統(tǒng)的光源不同，使其在許多原有燈具中難以達 到最佳照明效果。除此之外，還存在許多其他問題，有待光電子行業(yè) 與照明行業(yè)共同解決。 雖然目前的白光LED相對于普通照明而言，還有一段距離，但隨 著“國家半導(dǎo)體照明工程”啟動，在政府的重視和推動下，科技界和 產(chǎn)業(yè)界的共同努力下，我們相信在不遠的將來，半導(dǎo)體LED燈一定可 以走進千家萬戶。 相關(guān)鏈接 LED光源的優(yōu)勢 20世紀(jì)60年代問世的LED在短短的30多年里，取得飛速發(fā) 展。第一批產(chǎn)品出現(xiàn)在1968年，工作電流20mA的LED的光通量只有千 分之幾流明。相應(yīng)的發(fā)光效率為0.1lm/W，而且只有一種光色為 650nm的紅色光。20世紀(jì)70年代初該技術(shù)進步很快，發(fā)光效率達到 1lm/W，顏色也擴大到紅色、綠色和黃色。LED從誕生至今以每10 年亮度提高20倍，價格降低為原來的1/100的速度在發(fā)展。 伴隨著新材料的發(fā)明和光效的提高，單個LED光源的功率和光通 量也在迅速增加。原先，一般LED的驅(qū)動電流僅為20mA。到了20世紀(jì)90 年代，一種代號為“水虎魚”的LED光源的驅(qū)動電流增加到50mA- 70mA，而代號為“梭子魚”的LED光源的驅(qū)動電流達到300mA―500mA。 特別是1998年白光LED的開發(fā)成功，使得LED應(yīng)用從單純的標(biāo)識顯 示功能向照明功能邁出了實質(zhì)性的一步。LED光源與傳統(tǒng)光源相比較， 具有如下的優(yōu)點：超長壽命，可達幾萬小時，傳統(tǒng)光源一般為幾千小 時；結(jié)構(gòu)堅固，沒有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件，具有極高的抗震 性能；響應(yīng)速度快，光通上升時間短；對點燈線路要求低，易實現(xiàn)調(diào) 光和智能控制；耐開關(guān)沖擊，適用于頻繁開關(guān)場合；高效節(jié)能，現(xiàn)有 光效已超過白熾燈，理論光效可達200lm/W；不含汞、鉛等有害 物質(zhì)，沒有污染，綠色環(huán)保。 |
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