淺談LED綠色照明

摘 要：綠色照明總是人們關注的話題，目前世界上的照明方式共有三種：傳統的白熾燈、節能型熒光燈和LED照明。而LED具有很多其他傳統照明光源無法比擬的優勢，是具有很大潛力的綠色光源。本文詳細闡述了LED照明原理； LED綠色照明的環保特點；LED綠色照明的應用及其發展趨勢

關鍵詞：LED照明 綠色照明 節能

1 LED照明原理

1.1 LED照明

LED（LightingEmittingDiode）照明即是發光二極管照明，是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料，在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。

1.2 LED照明原理

發光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為P-N結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。這種利用注入式電致發光原理制作的二極管叫發光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。

2 LED綠色照明的環保特點

2.1高節能

節能能源無污染即為環保。直流驅動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉換接近100%，相同照明效果比傳統光源節能80%以上。

2.2 壽命長

LED光源有人稱它為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環氧樹脂封裝，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。

2.3 多變幻

LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。

2.4 利環保

環保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。

2.5 高新尖

與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品，成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數字信息化產品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程，無限升級，靈活多變的特點。

3 LED綠色照明的應用

最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在內，共耗電14瓦，即可產生同樣的光效。 汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈，由于LED響應速度快（納秒級），可以及早讓尾隨車輛的司機知道行駛狀況，減少汽車追尾事故的發生。另外，LED燈在室外紅、綠、藍全彩顯示屏，匙扣式微型電筒等領域都得到了應用。

目前，隨著低碳、環保、綠色理念在我國越來越深入人心，加上照明行業對LED產品開發和推廣的加強，LED照明產品的應用也已經越來越廣泛。包括2008年北京奧運會、2010年上海世博會、還有廣州亞運會，LED照明技術的應用比比皆是。LED綠色照明已經成為國家盛會、城市景觀等工程的首選照明技術。

4 LED綠色照明的發展趨勢

LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來，世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”。我國科技部在“863”計劃的支持下，2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。 多年來，LED照明以其節能、環保的優勢，已受到國家和各級政府的重視，各地紛紛出臺相關政策和舉措加快LED燈具的發展；大眾消費者也對這種環保新型的照明產品渴求已久。但是，由于投入在技術和推廣上的成本居高不下，使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產品一直可望而不可及，遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗！

隨著國內部分廠家技術和生產成本的降低，LED照明叫好而不叫座的局面行將改變。價廉物美的LED照明產品，將給中國照明行業帶來革命性的沖擊，為廣大消費者帶來光明的福音！

5 結束語

能源危機以及節能環保意識的提高，使全球LED照明市場的前景愈發光明。而LED照明作為節能環保戰略性新興產業，受到國家和各級地方政府的高度重視。隨著技術的進步，LED照明產業必將成為未來電子信息產業新的增長點。相信，未來幾年內LED會像現在的熒光燈一樣，從商業場所照明應用開始，逐漸飛入尋常百姓家。

參考文獻

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[2]高桂根，LED照明與節能.萬方數據

[3]項紅升、李明、王志華、許洪華、郭金東，LED在綠色節能照明中的應用進展.可再生能源，2004年5月總第117期

作者簡介：劉海英，女，山東濟南人，1982年1月生，助理工程師。主要研究方向：LED的發展前景。