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LED在照明节电领域的地位
浏览 1427 次 发布时间：2012-09-20 11:57:13
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1 LED照明的特点
1．1 低耗电量
LED是低压器件，驱动单颗LED的电压仅需2.5-3.5V，驱动电流为几十毫安。
1．2 寿命长
尽管传统光源的额定寿命定义相同，都是在50%实验样品燃毁之时，即为灯的寿命时间。而LED寿命至今尚无标准的定义，国外有关报道给出的寿命定义类似气体放电灯，光通维持率到一定值的燃点时间作为LED的寿命，例如给也流明维持率在70%或50%的时间。
按上述定义，即光通维持率达到70%与50%之间，则LED的寿命在10000-100000h（如表3所示）。
各色LED的寿命
红 绿 蓝 白
寿命70（h） 22000 65000 15000 45000
寿命50（h） 42000 12000 30000 85000
从以上数据不难看出LED与传统光源相比具有寿命长的特点，传统光源寿命一般在1000-10000h之间，与LED相比差一个数量等级。
1．3 亮度和色彩的动态控制
彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围，且单色性好，色彩纯度高，LED的光效远高于白炽灯加滤光片。LED的响应时间很短，一般为几个ms，能瞬时达到全光通输出，如果使用三原色LED组合，可以瞬间改变颜色。还可以对LED进行调光，使用脉宽调制（PWM）能实现颜色的渐变。
LED亮度和色彩的控制是LED应用产品得以广泛应用的又一特点。单色LED用作显示时，可通过矩阵组合显示不同的文字和图形，而由红绿蓝三基色LED可以组成全彩色的屏幕显示，全彩大屏幕可以在室内或室外大型公共场所提供全彩动态画面，不同颜色的LED通过不同的排列组合构成灯具，安装在各种建筑物上，作为装饰照明可以取代霓虹灯，其亮度和色彩的变化甚至大大超过霓虹灯的效果。
1．4 外形尺寸小
普通LED外形尺寸只有5mm，由于单个LED功率小，发光强度不够，一般使用均将若干个LED进行排列组合，但整体来看，LED的外形尺寸比其它显示或照明设备均要小，即使采用组合方式，也可以提供更多的灵活性，如用于飞机或火车上的阅读照明。
2 LED在照明节电领域的地位
能源问题是我国全面实现现代化，保证国家稳定发展的一个长期的制约因素。我国要在21世纪的前20年全面建设小康社会，作为有13亿人口的发展中大国，我国的能源特别是电力资源相对比较匮乏。改革开放以来，我国电力工业蓬勃发展，成为世界电力生产和消费大国，初步实现了电气化，但是，与发达国家相比，尚有很大差距。我国人均用电量仅为世界平均水平的1/3，还不到发达国家的1/10。随着经济的发展，电力需求将继续呈上升趋势，电力供应形势不容乐观。因此，加快电力发展，满足快速增长的电力需求是一项长期的任务，但同时，我们也应特别注意到，资源节约在能源问题上的关键地位。在这种局面下，继续坚持“资源开发与节约并举，把节约放在首位”的方针，抓好节约用电、合理用电工作，提高能源利用效率，对我国经济建设的可持续发展极为重要。
随着人民生活水平的不断提高，照明用电在电力消费中所占的比例逐年增加。目前，照明用电约占全国用电量的13%，在终端用电中仅次于电机，居第二位。开展照明节电是促进节电工作的一个重要组成部分。在国家发展和改革委员会近日制定的《节能中长期专项规划》的重点节能领域 中明确指出要提高照明器具的能效标准，并且将绿色照明工程列为十项重点节能工程之一。
我们目前使用的照明光源产品，根据发光原理的不同，主要分为以下三种：
（1）由热辐射进而产生白炽光。其代表产品为白炽灯和卤钨灯，光效为12-24 lm/W。
（2）气体放电发光。其代表产品为荧光灯和HID灯等，光效为50-120 lm/W。
（3）电致发光。其代表产品为发光二极管（LED），目前单颗白色LED的光效已接近30 lm/W。
白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯已经普遍应用在各种照明场年，是目前应用最广泛的电光源类产品。随着绿色照明工程的深入开展，荧光灯以其发光效高、能耗照明用电的40%，产生总光通量的15%，荧光灯消耗60%的照明用电，产生85%的光。尽管这两类传统光源的光效还有提高的可能，但由于白炽灯为热辐射原理和工作温度所限，而荧光灯则受253.7nm紫外线转换成可见光的能量效率的制约，因此白炽灯和荧光灯在光效的进一步提高上都有所局限。
上个世纪末，随着不断涌现的机关报材料和机关报技术，发光二极管（LED）芯片制造技术和封装技术取得重大发展，发光颜色也覆盖到了整个可见光光谱范围，极大地拓展了LED的应用范围和领域。白光LED的出现给LED用于普通照明开辟了新的领域。世界上许多国家和地区已开始用超高亮度LED取代白炽灯、金属卤钨灯，广泛用作交通信号灯、警示灯、标志灯、汽车、轿车上的高位刹车灯、尾灯、转向灯及仪表盘的照明和显示、景观照明等。上世纪90年代末期，LED的高并行化、超高亮度和全色化使其应用领域也日趋广泛，逐步走向室内外照明领域。
由于LED特殊的发光原理，使其在达到同等亮度情况下所需消耗的能量远远低于普通白炽灯，随着关键技术的进一步突破，白光LED的光效有可能达到150-200 lm/W，大大超越现在所有照明光源的光效，在照明方面有着诱人的前景。相对于传统的电光源产品。LED的能耗较低，是一种节能光源，LED技术在照明应用领域的突破给高效照明家族又增添了新的力量。
受技术和价格因素的限制，LED作为新兴的高效照明产品，目前还处于初级阶段。但是由于其能耗低稳定性好等显著的特点，LED越来越为照明以及能源领域所关注。现在世界各国的科研人员正在努力突破高亮度、低成本等技术难关，加速LED在普通照明领域的进一步应用，LED将为照明节电提供更广阔的拓展空间，同时在照明节电领域占有越来越重要的位置。
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