LED環保燈

LED環保燈是選用LED為光源的燈具產品，有使用低壓電源、耗能少、適用性強、穩定性高、回響時間短、對環境無污染、多色發光等的優點，雖然價格較現有照明器材昂貴，仍被認為是它將不可避免地替代現有照明器件。

基本介紹

• 中文名：LED環保燈
• 外文名：無
• 屬性：燈具產品
• 特點：耗能少、適用性強

發展史：

上個世紀60年代，科技工作者利用半導體PN結髮光的原理，研製成了LED發光二極體。當時研製的LED，所用的材料是GaASP，其發光顏色為紅色。經過近30年的發展，現在大家十分熟悉的LED，已能發出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在近年才發展起來，這裡向讀者介紹有關照明用白光LED

LED環保燈

聯繫：

1． 可見光的光譜和LED白光的關係。 眾所周之，可見光光譜的波長範圍為380nm～760nm，是人眼可感受到的七色光——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，但這七種顏色的光都各自是一種單色光。例如LED發的紅光的峰值波長為565nm。在可見光的光譜中是沒有白色光的，因為白光不是單色光，而是由多種單色光合成的複合光，正如太陽光是由七種單色光合成的白色光，而彩色電視機中的白色光也是由三基色紅、綠、藍合成。由此可見，要使LED發出白光，它的光譜特性應包括整個可見的光譜範圍。但要製造這種性能的LED，在目前的工藝條件下是不可能的。根據人們對可見光的研究，人眼睛所能見的白光，至少需兩種光的混合，即二波長發光（藍色光+黃色光）或三波長發光（藍色光+綠色光+紅色光）的模式。上述兩種模式的白光，都需要藍色光，所以攝取藍色光已成為製造白光的關鍵技術，即當前各大LED製造公司追逐的“藍光技術”。目前國際上掌握“藍光技術”的廠商僅有少數幾家，比如日本的日亞化學,日本的豐田合成,美國的CREE,德國的歐司朗等,所以白光LED的推廣套用，尤其是高亮度白光LED在我國的推廣還有一個過程。

2． 白光LED的工藝結構和白色光源。 對於一般照明，在工藝結構上，白光LED通常採用兩種方法形成，第一種是利用“藍光技術”與螢光粉配合形成白光；第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產生白光器件。第一種方法產生白光的系統如圖1所示，圖中LED GaM晶片發藍光（λp=465nm），它和YAG（釔鋁石榴石）螢光粉封裝在一起，當螢光粉受藍光激發後發出黃色光，結果，藍光和黃光混合形成白光（構成LED的結構如圖2所示）。第二種方法採用不同色光的晶片封裝在一起，通過各色光混合而產生白光。

3．白光LED照明新光源的套用前景。 為了說明白光LED的特點，先看看目前所用的照明燈光源的狀況。白熾燈和鹵鎢燈，其光效為12～24流明/瓦；螢光燈和HID燈的光效為50～120流明/瓦。對白光LED：在1998年，白光LED的光效只有5流明/瓦，到了1999年已達到15流明/瓦，這一指標與一般家用白熾燈相近，而在2000年時，白光LED的光效已達25流明/瓦，這一指標與鹵鎢燈相近。有公司預測，到2005年，LED的光效可達50流明/瓦，到2015年時，LED的光效可望達到150～200流明/瓦。那時的白光LED的工作電流便可達安培級。由此可見開發白光LED作家用照明光源，將成可能的現實。

分析：

普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價格便宜，但光效低（燈的熱效應白白耗電），壽命短，維護工作量大，但若用白光LED作照明，不僅光效高，而且壽命長（連續工作時間10000小時以上），幾乎無需維護。目前，德國Hella公司利用白光LED開發了飛機閱讀燈；澳大利亞首都坎培拉的一條街道已用了白光LED作路燈照明；我國的城市交通管理燈也正用白光LED取代早期的交通秩序指示燈。可以預見不久的將來，白光LED定會進入家庭取代現有的照明燈。

特點和優點

LED的內在特徵決定了它是最理想的光源去代替傳統的光源，它有著廣泛的用途。

體積小

LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環氧樹脂裡面，所以它非常的小，非常的輕。

耗電量低

LED耗電非常低，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：它消耗的電不超過0.1W。

使用壽命長

在恰當的電流和電壓下，LED的使用壽命可達10萬小時

高亮度、低熱量

環保

LED是由無毒的材料作成，不像螢光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。

堅固耐用

LED是被完全的封裝在環氧樹脂裡面，它比燈泡和螢光燈管都堅固。燈體內也沒有鬆動的部分，這些特點使得LED可以說是不易損壞的。

分類：

1． 按發光管發光顏色分

按發光管發光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。另外，有的發光二極體中包含二種或三種顏色的晶片。

根據發光二極體出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發光二極體還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發光二極體不適合做指示燈用。

2． 按發光管出光面特徵分

按發光管出光面特徵分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極體記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。

由半值角大小可以估計圓形發光強度角分布情況。

從發光強度角分布圖來分有三類：

（1）高指向性。一般為尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。

（2）標準型。通常作指示燈用，其半值角為20°～45°。

（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°～90°或更大，散射劑的量較大。

3． 按發光二極體的結構分

按發光二極體的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。

4． 按發光強度和工作電流分

按發光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發光強度100mcd）；把發光強度在10～100mcd間的叫高亮度發光二極體。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發光管相同）。

除上述分類方法外，還有按晶片材料分類及按功能分類的方法

中國LED產業的發展

中國LED產業起步於20世紀70年代。經過30多年的發展，中國LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、LED晶片的製備、LED晶片的封裝以及LED產品套用在內的較為完整的產業鏈。在“國家半導體照明工程”的推動下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。

LED環保燈

目前，中國半導體照明產業發展向好，外延晶片企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明套用取得較大進展。2007年中國LED套用產品產值已超過300億元，已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等套用產品世界最大的生產和出口國，新興的半導體照明產業正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色，其中戶外照明發展最快，已有上百家LED路燈企業並建設了幾十條示範道路，但國內在大尺寸LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落後。

2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識，有力推動了中國半導體照明產業的發展。當前中國半導體產業產業大而不強，核心競爭力仍有待於進一步提升。對國內企業而言，壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務，提高未來取得大廠專利授權時的要價能力，或逐步通過研發突破核心專利。

LED電源的估算三大方法

1、靜態實像素（等間距與非等間距相同）：16*8實像素單一模組最大功耗 16*8*3*0.02=7.68 16——16個像素點寬；8——8個像素點高；3——每個像素點由三路電流；0.02——估算每一路電流的大小。

註： 2R1G1B實像素兩個紅色LED串聯在一塊只算一路電流。

2、靜態虛擬像素（等間距）2R1G1B：單一模組最大功耗 16*8*4*0.02=10.24 16——16個像素點寬；8——8個像素點高；4——每個像素點由4路電流；0.02——估算每一路電流的大小。

註： 2R1G1B虛擬像素兩個紅色LED分開每一燈管算一路電流。

3、 掃描實像（1R1G1B）或（2R1G1B）：以P10全彩四掃16*16模組為例 單一模組最大功 耗 （16*16*3*0.03）/4=10.24 16——16個像素點寬；8——8個像素點高；3——每個像素點由3路電流；0.02——估算每 一路電流的大小；4——為1/4掃描。

註： 1R1G1B實像素四個LED燈管並聯算一路電流；掃描板每一電源估算使用綠為80%。