1、试述 LED 在室内照明系统中的应用及发展摘要：根据目前 LED 灯具的大量应用实例，我们已经可以大致看清LED 灯具的应用前景，相信随着技术的不断进步和制造工艺的不断提升，LED 灯具在室内照明系统中应用将更加广泛。文章将重点介绍 LED 在室内照明系统中的应用及发展，以供同行参考。 关键词：LED，室内照明系统，应用，发展 中图分类号：O434 文献标识码： A 1、前言 全球第一款商用发光二极管（LED）是在 1965 年用锗 材 料 做 成 的，其 单 价 为 45 美 元。随 后 不 久 Monsanto 和惠普公司也推出了用 GaAsP 材料制作的商用 LED。这些早期的红色 LE
2、D 每 W 大约能提供 0. 1 lm 的输出光通量，比一般的 60 100 W 白炽灯的 15 lm 要低 100 倍。但是在接下来的 30 年里， LED 取得飞速发展。20 世纪 70 年代初， LED发光效率达到 1 lm / W，颜色也扩大到红色、绿色和黄色。 1998 年白光 LED 的开发成功，使得 LED 应用从单纯的标识显示功能向照明功能迈出了实质性的一步。截止 2010 年，LED 光源在实验室中的光效比已经达到 200 lm / W。 2、LED 节能灯的特点 LED （Lighting Emitting Diode ） 即 发光二极管 ，是半导体固体发光器件， 它发出的
3、光波基本涵盖全部可见光。 LED 灯是超导发光晶体在电场作用下发出可见光， 具有结构简单、 耐冲击、 耐振动、 显色性好、无频闪、 无电磁高频干扰、 无紫外线和红外线辐射、无汞等重金属污染、 功率因数高、 响应时间短、 无眩光、 光通利用率高等优点， 是一款节能、 环保、 寿命长的绿色光源。 理论上 LED 灯比白炽灯节能 80 ，比荧光灯节能 50 。 LED 灯的分类方法比较多， 主要分类有： 从波长颜色分为白色、 暖白色、 彩色等； 从功率大小分为小功率 （0. 06 W） 、 中功率 （0. 1 0. 5 W） 、 大功率（ 1 5 W） 、 集成大功率 （10 500 W） 等； 从
4、灯具形状分为球型灯、 LED 灯管、 LED 灯条等； 从灯具用途分为工矿灯、 隧道灯、 水底灯、 天花灯、 壁灯、 泛光灯、 射灯等；从灯具接口类型分 MR16、 GU10、 E11、E14、 E17、 E26、 E27 等。 一般来讲小功率的 LED 灯效率高、 寿命更长， 随着大功率 LED 光源价格的下降， 大功率 LED 节能灯将会成为市场主流。 LED 光源发光效率高。例如仪表灯、信号灯、小尺寸液晶屏幕背光源等。发光效率比较：白炽灯、卤钨灯光效为 1224 lm/W、荧光灯 5070 lm/W、钠灯 90140 lm/W，大部分的耗电变成热量损耗；而 LED光效可发到 50200
5、lm/W，而且发光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。 LED 光源耗电量少。日本曾经做估计，如采用光效比荧光灯还要高2 倍的 LED 替代日本一半的白炽灯和荧光灯、每年可节约相当于 60 亿升原油，同样效果的一支日光灯 40 W 多，而采用 LED 每支的功率只有 8 W。 LED 光源安全可靠性强。影响 LED 可靠性的因素主要有：芯片的可靠性、机械应力、热应力和电应力等，与普通光源相比其发热量低、无热辐射性、冷光源，能精确控制光型及发光角度，光色和、无眩光，不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。 LED 光源有利环保。固态光源 LED 具有无有害光线及绿色环保的优点，为全固
6、体发光体，耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染，可减少大量二氧化硫及氮化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的产生，能有效改善人们生活居住环境，可称“绿色照明光源” 。 3、 LED 应用现状 LED 产业在我国起步较晚，纵观我国当前规模庞大的照明市场，由于国民经济水平以及科技水平等因素，同一些欧美国家以及日本国家相比，虽然规模庞大，但从整体水平上看，主要以经营传统灯具(如白炽灯、荧光灯)为主，且技术上还需要加强。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” 。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
7、海、大连和江西南昌为首批 4 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。根据对 2010 年我国照明市场灯具的调查，比例最大的当属白炽灯以及荧光灯，其比重高达 41%，而 LED 照明灯具的市场份额仅为 0.4%。此后至 2012 年 LED商业照明在中国市场上表现也差强人意。 “这是最好的时代，也是最坏的时代” ，台湾 LED 产业之父石修这样描述 LED 业界 2013 年的境况。2013 年随着部分 LED 照明产品进入政府采购清单行列，同时由于国际 LED 大厂大规模与中国 LED 企业合作
8、，整体提升了中国 LED 技术水平。国家发改委日前发布的半导体照明节能产业规划中，将 2015 年 LED 照明的产值目标由“十二五”规划的 5000 亿元调低至 4500 亿元，并定下目标：到 2015 年，LED 照明产业结构将进一步优化，形成 1015 家掌握核心技术、拥有较多自主知识产权和知名品牌、质量竞争力强的龙头企业。 伴随 LED 光效的提升及各项光电参数的改善，加之 LED 照明生产企业对 LED 发光特性的 进一步了解，研发的 LED 照明产品在光质量方面有了很大提高，使得 LED 照明产品应用于普通照明领域的条件已经具备。在节能减排任务重的背景下，社会各界对高效的并已具备进
9、入普通照明领域条件的 LED 照明产品的关注程度更是达到一个新的高度，形成了比之前 LED 路灯还热的新的 LED 室内照明热。 4、 LED 室内照明的发展前景 随着经济高速发展，人民生活水平不断提高，室内照明系统不断完善与美化，其照明负荷量大，电费开支庞大，在这个倡导节能减排的时代，降低线路、设备及灯具的电能损耗是当前的重中之重。调查显示，2013 年室内照明消耗约占整个电力消耗的 25%，因此降低照明用电是节省能源的重要途径之一。中国人口占世界人口的 1/4，这一现状使中国的室内照明电力支出相当巨大，而传统的白炽灯、荧光灯等照明灯具对于电力的使用效率偏低，也不够环保，这给 LED 室内照
10、明的发展提供了机遇。20092010 年，生产 LED 的上市公司成为世界新能源行业中最受追捧的明星。 表 1 主要电光源光效及显色指数值 对表 1 中数据分析，传统光源中，卤素灯由于采用新的技术，未来几年光效还将有一定提升空间，据预测可达到 38 lm/W 的水平，其它光源的光效基本稳定，已没有太多提升空间，而 LED 光源的提升空间还很大。众所周知，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，令人惊艳的不仅仅是舞台上的呈现，更为重要的是我国 LED 照明产业发展迅猛。 “绿色环保”是 LED 固有的优越性，对环境没有污染，是一种难得的绿色光
11、源。LED 光源的生产可实现无汞化，对于环境保护和节约能源具有重要意义。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。 5、 结语 LED 作为一种新型光源，近几年的技术进步有目共睹。室内 LED 照明有着安全节能、通信容量大的突出优点，是未来室内照明的一个新方向。LED 为照明产业带来了一场革命，未来 LED 成为照明领域的主流已是业内外的共识，其有着良好的发展前景和市场。 参考文献 1 王声学,吴广
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