LED光源的探讨

LED光源的探讨

钟沛玲

关键词：发光二极管；节能；光效

引言：

LED灯具有的体积小、能耗低、寿命长等的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。

1、LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

2、LED光源的特点

2.1.LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

2.2.LED耗电相当低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电能不超过0.1W。

2.3.LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。

2.4.白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级

2.5.无有害金属汞，对环境污染小

2.6.通过改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红橙黄绿蓝多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色

2.7.LED的价格比较昂贵，LED灯的价格大约是传统荧光灯的数倍左右

2.8、LED核心部分容易出现局部（1毫米范围内）高温，这会使得发光亮度在使用一段时间以后会降低。劣质的LED灯具每一千小时的光衰可能会达到20%左右。不过，中高端的LED灯具（通过优异的芯片及灯具的散热设计+恒流源供电方式）基本上解决了光衰，零光衰或低光衰的产品已经大量上市。每一万小时光衰可以小于3%，或基本为0。

2.9、LED需要由于单个发光面比较窄，通常大规模集成在线路板上，形成一个比较大的发光源，由此会造成大量热量积累，有时会击穿电路板。

2.10、每枚LED因生产技术问题都会在特性（亮度、颜色、偏压等）上有一定差异，即使是同一批次的LED差异也不少。

3、LED光管与传统荧光灯的对比

3.1、对采用28W的T5荧光灯和15W的LED的T8灯的光通量、色温等技术参数进行对比如下：

3.2、由灯具厂家提供的T5荧光灯和T8LED支架的光学参数进行对比

T5荧光灯照度图

综合上述两者对比，LED灯具有节能、环保、长寿命等一系列的优点，而且15W的T8LED和28W的T5荧光灯管在同一个环境工作下，采用LED灯达到的照度比荧光灯还要高，即使LED灯具价格偏高，但由于LED灯省电，寿命长，按长远计算，LED灯的性价比更高。

4、结语

LED节能灯具有体积小、光效高、寿命长、耗电少、使用方便等优点，受到了广大消费者的青睐，到目前为止，LED节能灯已经被广泛应用于室外装饰，景观工程照明，如今已经逐渐发展到家用照明。但LED照明市场现阶段还不是很成熟，各个厂家的标准各异，国家对LED照明灯具的标准还没出台，导致市面上的LED照明的质量参差不齐，光效、显色性和寿命等各方面存在许多不确定性，从而制约了LED照明市场的健康发展。

虽然LED灯具缺点还是挺多的，但现在LED技术也在不断地进步发展。优点对于白炽灯，这个是无可争议的，相对于荧光灯，虽说价格是高了点，但从长远考虑，性价比还是很高的，就像我们最早之前从白炽灯过渡到节能灯的一大阶段，相信有一天LED技术一定会日趋成熟，走进平常百姓家。

参考文献：

[1]焦天福，邵勇，LED光源探析[J]；安阳工学院学报；2010年04期

[2]沈培宏，照明级大功率LED技术[J]；灯与照明；2006年01期

[3]赵清泉，半导体发光二极管及其照明的应用[J]；光源与照明；2005年03期