LED照明的应用现状与发展前景

论文导读：是一种可将电能转变为光能的半导体发光器件，属于固态光源。近年来随着LED芯片技术的提高、价格的降低以及相关驱动电路的成熟，使LED光源在照明领域的应用成为可能。尤其在目前全球范围能源紧张，中央政府大力提倡“节能降耗”的宏观环境下，大力推广LED照明必将产生重大的经济效益和社会效益。
关键词：LED照明，光源，应用，现状，前景

　　 LED发光二极管，也叫作光发射二极管（Light EmittingDiode，简写为LED）。是一种可将电能转变为光能的半导体发光器件，属于固态光源。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中载流子发生复合，放出过剩能量而引起光子发射产生可见光。近年来随着LED芯片技术的提高、价格的降低以及相关驱动电路的成熟，使LED光源在照明领域的应用成为可能。尤其在目前全球范围能源紧张，中央政府大力提倡“节能降耗”的宏观环境下，大力推广LED照明必将产生重大的经济效益和社会效益。
　　 1.LED光源的优点
　　 LED的发光原理是利用半导体中的电子和电洞结合而发出光子，不同于白炽灯丝需要在3000度以上的高温下工作，也不必像荧光灯需使用高电压激发电子束，LED和一般的电子组件相同，只需要2～4伏特(V)的电压，在常温下就可以正常动作，因此其寿命也比传统光源来得更长，可达10万小时以上，被称为长寿灯。因LED光源工作电压低，所以安全可靠，人体接触无危险。
　　LED光效可达200lm/w，白炽灯的发光效率是8～15 lm/ W左右，普通T-8卤素荧光灯光效为40 lm/ W，相同照明效果比传统光源节能很多。免费论文参考网。并且LED还有毫秒级的通断时间，这也是一般传统光源无法达到的。
　　LED所发出的颜色，主要取决于电子与电洞结合所释放出来的能量高低，也就是由所用的半导体材料的能隙所决定。同一种材料的波长都很接近，因此每一颗LED的光色都很纯正，其光谱中无紫外线，故无热量，无辐射损失，不会形成光污染，是真正环保的绿色光源。
　　LED芯片大小可以根据用途而随意切割，常用的大小为0.3～1mm左右，跟传统的白炽灯或荧光灯相比，体积相对小得多。为了使用方便，LED通常都使用树脂包装，做成5mm左右的各种形状，十分坚固耐震。
　　LED光源方便管理，具有集中控制和分散控制或对点进行可调节性控制等多种方式。通过控制电流调光，不同光色组合以调色，加上控制电路以达到多种动态变化效果。
　　2.LED照明的应用现状
　　2003年6月，我国由科技部在“863”计划的支持下，在照明领域及时启动了“国家半导体照明工程”。免费论文参考网。2004年4月，科技部确定工作重点——发展新型照明行业，并确定福建厦门、上海、大连和江西南昌为首批四个国家半导体照明产业基地。通过“863”计划等科技计划的支持，我国已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用的比较完整的产业链。
　　 在刚刚闭幕的2008年北京奥运会上，科技含量最高的场馆——“水立方”外表的绚丽色彩就是来源于LED照明，仅这一项，就比普通照明节电60%以上 。国家863计划重大科研课题“国家游泳中心半导体照明规模化系统集成技术研究”和北京市的“LED在国家游泳中心建筑物景观照明上的应用研究”两项科研课题，取得的一系列技术突破，为“水立方”的景观照明提供了坚实的科技支撑。“水立方”采用空腔内透光的照明方式，是目前世界上最大的膜结构建筑的LED景观照明方案。该方案采用单颗1W大功率LED光源，光源具有长寿命、易集成、快响应、利环保、高节能、光分布易于控制、色彩丰富等特点。
　　 据相关报道，目前山东省潍坊市实施了大功率LED照明示范工程,利用自主开发的新型高效节能环保LED路灯,大规模推广应用城市绿色照明系统。已安装大功率LED路灯接近11000盏，在维持道路照度相同(或更优)并满足建设部道路照明标准的前提下显示了非常显著的节能效果,实测与高压钠灯相比节电69%,与金卤灯相比节电70%以上。LED路灯每天节电超过2.4万度,一年节电超过890万度,再加上减排的二氧化硫、二氧化碳和粉尘,社会和经济效益显著。
　　 更多LED照明的相关资料表明，经过2004-2006年的导入期，中国现在已有多个城市正在大力实施LED城市景观与道路照明工程，以节能降耗面对日益严峻的全球能源紧缺形势。
　　 3. LED照明的应用前景
　　目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径。LED正以其固有的优越性吸引着世界的目光。免费论文参考网。 美国，日本等国家及台湾地区对LED照明效益进行了预测，美国55%的白炽灯、日光灯被LED取代，每年可节省350亿美元电费，每年可减少7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%的白炽灯换成LED，可减少1-2座核电站发电量，每年可节省10亿公升以上原油消耗。台湾地区25%的白炽灯及100%日光灯被LED取代，每年可节省110亿度电。
　　举世瞩目的2008年北京奥运会和2010年上海世博会都不约而同地以围绕绿色节能为主题，这给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。据国内知名研究公司驰昂咨询(Sinotes)近日发布的预测，在奥运、世博的强力带动下，中国LED照明市场规模将从2007年的48.5亿元快速增长至2010年的98.1亿元。
　　在全球能源短缺、环保要求不断提高的情况下，凭借LED照明技术的亮度高、使用寿命长、节能、绿色环保等显著优势，伴随LED技术的飞速发展，使LED成为普通照明光源的时日越来越近，必将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后新的照明革命。