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使用新型光源LED好在哪?

Cain 发表于 2015-10-15 08:07:03 [ 上一主题] [下一主题]

LED具有省电、轻薄、环保等优点,被认为是现代最省电的照明技术之一。
  全球能源供应日趋紧绷,但需求却日益增加,节能成为世界各国不可忽视的重要课题。LED以节能照明、分布均匀、可靠度高、使用时效长、减少二氧化碳排放等节能又环保的特质,再度获得各先进国家的重视。说到LED,很多人可能很生疏,其实它早在不知不觉间深入我们的日常生活,如饮水机、电话、电视、手机、MP3等,只要是电器,很难不使用LED,只要稍加注意,那个红色的小小光点都是LED的身影。
  LED的全名为Light Emitting Diode,中文称之为发光二极体,在上世纪50年代末期发展出来。1968年,由HP开始量产。早期只有单调的暗红色电子产品指示灯。1992年,Nichia突破蓝光LED技术障碍后,逐渐衍生出多重色彩,亮度大幅提高,并以显示器(Display)、表面黏着型(SMD)等各种封装形态深入生活中的各个层面。
LED灯箱
能源转换率佳,节能
  要解释LED的节能效果,就要先谈谈传统的白炽灯泡。现代白炽灯泡的寿命约为1000小时,尽管为我们的生活带来光明,但事实上,它的能源转换效率很差,在发出的能量中,有90%会转为热能后消失在空气中,只有10%才会成为我们需要的光能,提供生活上的便利。"发光"只是灯泡在产生热能时的副产品。由于LED发出的光源属于冷光,也就是不带热能的光,即能源转换效率非常好,不会有多余的能源被浪费掉,这在能源的节约上具有非常重大的意义。
  再来谈谈耐用性与可靠性,一个白炽灯泡的寿命约为1000小时,这几乎已是现代工业技术水平的极限,因为灯泡中的钨丝在高热的摧残下,绝对逃不过脆化的命运。而LED不发热,不会因高热而降低寿命,更兼之体积小,需要由数个到数十个LED来取代一个灯泡的工作,也就是说,当LED组成的光源中有一、两个故障时,并不会影响到原本的效能,可用性因此大幅提高,更换的机会则大大降低。
族、族元素组成
  发光二极体是一种化合物半导体元件,主要由Ⅲ族(铝、镓、铟)、Ⅴ族元素(氮、磷、砷)组成,当以微小电流通过至正负二极体的PN介面,即可因电子、电洞的结合而放光。在通过顺向电流时发光,逆向时则熄灭,与传统的钨丝灯泡或日光灯管相比较,LED的光线属于冷光,亮度高,体积小,省电,不会排放碳和水银等,以及长达数万小时至10万小时的使用寿命。
  LED所发出的颜色取决于电子与电洞的结合所释放出来的能量高低,由所用的半导体材料来决定。依其使用的材料不同,其能阶高低使光子能量产生不同波长的光,如蓝、绿、红、白等人眼所能接受到各种颜色的光,及不可见的光如红外线二极体。相同材料的波长都很接近,每一颗LED的光色都很纯正,与传统光源混有多种颜色相比,LED是一种数字化的光源。
  依亮度区分,可分为一般亮度的传统LED、高亮度的LED及超高亮度LED等。一般亮度多应用于消费性电子、家电产品上的指示灯,属传统应用,高亮度则应用于如手机、背光源、户外看板。
LED低电压,常温下可运作
  LED发光原理与一般日光灯及白炽灯泡不同。白炽灯泡必须在3000度以上的高温下操作,而日光灯必须使用高电压激发电子束,但LED只需要2至4伏特(V)的电压,在常温下就可正常动作;也因极性恒定,LED寿命可长达1万小时以上。
  各种颜色的LED有不同的应用,随着白光LED的出现,它所具有的效率高、耗电量小(约白炽灯泡的八分之一,日光灯的二分之一)、寿命长(1万小时以上,是日光灯的10倍)、反应速度快,硬度高及不易破损等传统光源无法与之比较的优点,被誉为21世纪的新型光源。所谓的白光非指单一色的光,而是多种颜色混合而成,以人类眼睛所见的白光形式至少需要两种颜色的光混合,包括二波长光(蓝色光+黄色光)或三波长光(蓝色光+绿色光+红色光),未来较被看好的是后者,若未来生产成本降低,可望逐步取代传统照明器具。
  其应用领域也十分广泛,如小型手电筒照明、LCD背光源(汽车、音响仪表板、手机背光板)、交通信号灯及指示板、室内照明,以及船、飞机、汽车内照明等。
减缓温室效应,减少环境污染
  白光LED与一般照明设备比较,除省电外还有寿命长、不发热等优点,对于废弃物的回收问题,也比现行日光灯少,既安全又环保,而价格过高是白光LED未能普及的主因。
  白色LED最大的效益是可以节约能源,减少污染,目前,白光LED较传统白炽灯泡发光效率高出1倍以上,未来可提高至10倍以上。假设在一个3000万人的发达地区,有25%的白炽灯泡及100%的日光灯被白光 LED取代,估计每年约可省下110亿度电力,大约是一座核能发电厂的年发电量。
  另外,防止温室效应,保护地球环境,也是白光LED照明的目标。由于省电的白光LED可减少发电厂原油的使用量,其在发电过程中所产生的二氧化碳排放量也会大幅减少,对降低温室效应与地球环境绿化的贡献很大。据国外的预估资料,使用白光LED照明技术将可使全球每年减少25亿吨二氧化碳的排放量。
  LED具有省电、轻薄、环保等优点,被认为是现代最省电的照明技术之一。LED兼具节能与降低温室气体排放量的作用,初步估算,若全国照明设备全部改用LED,可省电41%,加上交通信号灯全面改用LED的节能效果,每年节省的电度数将是一个惊人的数字。


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