led照明灯:一种照明灯具-中文百科频道

前景概括

2000年开始，世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。^{[2]美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”，欧盟也在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”。中国科技部在“863”计划的支持下，2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。^[1]}

灯具简介

高节能：节约能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。

寿命长：LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。^{[4]固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。}

多变幻：LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256=16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

利环保：环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

高新尖：与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。

工作原理

图一显示的是LED的发光机理。发光二极管由P区、N区、和两者之间的势垒区组成，P区有多出的空穴，可当做带正电的单位粒子；N区有多出的电子，带负电；势垒区是P区的空穴和N区的电子相遇的地方，在未通电的情况下可以达到某种平衡。当在PN结两端注入正向电流时（即直流稳压电源的输入），注入的非平衡载流子（电子－空穴对）在扩散过程中复合发光。led照明灯

图二显示发光二极管的发光原理同样可以用PN结的能带结构来解释。制作半导体发光二极管的材料是掺入了杂质的，热平衡状态下的N区有很多移动性很强的电子，P区有较多的移动性较弱的空穴。由于PN结阻挡层的限制，在常态下，二者不能发生自然复合。而当给PN结加以正向电压时，电子可以吸收qVbi的能量，成为高能态的电子，从而打破PN结的阻碍进入到P区一侧；空穴的运动过程相反。于是在PN结附近稍偏于P区一边的地方，处于高能态的电子与空穴相遇，辐射出的能量以光的形式表现出来，就是我们看到的LED发出的光。led照明灯

术语介绍

波长：光的色彩强弱变化，是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。我们能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。^{[3]单位：纳米（nm）}

亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit）

光强：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。

单位：烛光（cd）

光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和。单位：流明（Lm）

光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。

显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做"显色指数"单位：Ra。

色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。^[6]

单位：开尔文（k）。

眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。

同步性：两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行，一般指内控方式的LED灯，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。

防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。

应用发展

LED照明应用在过去以建筑景观用照明为主，如庭园路灯(Path light)、探照灯(Floodlight)、阶梯灯(Step lights)、阳台灯等，占2008年整体LED照明市场约43%，但此一领域增长性已趋缓慢，未来看好的新兴增长领域，户外应用在于LED路灯，其增长潜力不容忽视，因全球路灯装置盏数已达到1.8亿盏，且中国、美国等国家更积极采用这一类型路灯。

室内应用则是以零售展示用照明增长最快，未来3年内增长率仍将维持5成以上。至于倍受期待的居家照明，因家用照明每天的使用时间平均约4.3小时，省电特性所能创造的效益因使用时间不足而有限，仅能期待LED灯泡/灯具发光效率大幅提升并引导灯泡/灯具成本快速下降，方能普及到一般家庭。led照明灯

工业LED照明灯介绍

[span]适用于：仓库，缆沟，巷道及特种场合照明。

性能特点：

1、采用第四代绿色环保、大功率白光LED固态光源，光效高，使用寿命长达10万小时，可实现长期免维护；人性化的产品设计，客户可按不同的照明场所选择相适应的工作电压；

能耗低，耗电量仅为相同光通量白炽灯的20%；

2、采用宽电压设计，使用更加方便；

3、采用LED防眩灯罩使光线更柔和，无眩光，不会引起作业人员眼睛的疲劳，提高工作效率；良好的电磁兼容不会对电源造成污染；

4、外壳采用轻质合金材料，耐磨抗腐，防水防尘；

5、透明件采用进口防弹胶材料，透光率高，抗冲击性能好，能使灯具在各种恶劣的环境下正常工作；

主要技术参数：

序号	参数名称	单位	A型	B型
1	额定电压（AC）	V（AC）	220	——
2	光源功率	W	12	6
3	光通量	lm	560	400
4	光源理论寿命	h	≥10万	——
8	外观尺寸	mm	180x130x65

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发展概况

LED灯难进百姓家上面已介绍了白光LED的特点及性能的提高，并开发出应用于各种场合的白光LED灯，但LED灯难进百姓家。这不是生产上存在什么难题，主要原因是白光LED照明灯的发光效率还不太高，并且价格太贵，使一般百姓家难以接受。以家庭常用的白炽灯、节能荧光灯与相同亮度的白光LED灯的价格比较1W白光LED的单价是8～10元，3W的单价是20～25元（与LED的质量及品牌有关），另外还要驱动电路及结构件。再考虑生产厂家的利润及商业利润，单价可能要120元以上。

LED灯路在何方白光LED照明灯的推广及普及的意义十分重大，但真的要在中国进入百姓家还有很多工作要做。白光LED照明灯的推广及普及工作是一项系统工程、重大项目，需要国家的规划、引导及扶持，在政策上及经济上的支持。中国在上海、南昌、大连、厦门已建立四大半导体照明基地及有关科研单位，他们将对LED灯的推广工作起到重大作用。LED照明灯虽然还难进百姓家，但是还有很多领域可以大量地应用LED照明灯。这些领域的应用可促进大功率白光LED的生产、可促进技术的提高，并可降低生产成本。在LED照明设计、应用上也可获得更多的经验，有利于将来的推广。这些应用领域都是用电大户，对节电能起到很大作用。它们是:1.城镇街道的路灯系统（包括太阳能路灯系统）；2.隧道及地下停车场（包括地下商场）；3.交通工具的照明（汽车、电车、轮船、飞机等的内部及部分外部照明灯）；4.大的公共场所的LED照明系统，例如火车站、地铁站、飞机场、大型超市、大型百货公司、大厦及医院等；5.无电区的LED灯照明工程。由于LED照明灯一般采用低压直流（恒流）供电。若采用交流220V市电供电，需要专门的变电装置输出低压直流电（如12V、24V等）并由LED驱动器来驱动LED灯，如图3所示。所以最好在新建这些建筑时就考虑到用LED灯，则在建筑设计中都把它设计在内，这要经济得多。而归建筑原用日光灯的照明系统要改造成LED照明，则改造的费用大、改造的时间长（如改造一个地铁站或一个候机大厅的照明系统）。新建LED照明供电系统需要比传统照明供电系统要复杂些，费用要高得多，如果没有政策的支持及经济的扶持是难以成功的。

LED灯的应用是一个综合技术的应用，它涉及到LED、太阳能电池、蓄电池、AC/DC转换器、LED驱动器等各个领域的技术。但关键技术问题还是LED的发光效率不够高、生产成本不够低。要使LED灯进入千家万户，可能还要等几年。^[5]

中国的照明市场，容量巨大，2015年，包括灯饰，灯具和光源，市场产值可达5000亿人民币。在光电企业负责人看来，LED终端售价持续下降，利润也随之缩水，而打造智能照明则成行业新的增长点。业内人士粗略估算，"未来几年，中国LED光源的市场规模将突破1000亿美元。而国内智能照明市场渗透率还不足2%，产品应用主要体现在可调光LED未来智能家居照明、智能道路照明、智能楼道照明、智能地下车库照明、公共区域智能照明等市场将大大扩大。即使以20%的渗透率计算，也有数千亿元的市场空间待发掘。"白炽灯已退市，照明灯具几经变革，特别在中国乃至全球性大力倡导节能减排的环境下，新技术、新产品使得照明领域逐步细化，并且更专业更符合实际使用需求。智能化照明成为LED行业发展趋势，用户可根据自己的需求设置情景照明，从而控制LED灯的颜色与亮度，以满足不同场合的照明要求。仅此一项智能化配置和一些可调光产品就可以占领46%以上的市场份额。不仅如此，通过感应器，LED就有了"感知能力"，可根据周围环境自行调节亮度。2013年是LED行业发展的关键年，2014-2015年LED产业将呈现一个爆发式成长阶段。