LED照明技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)展望

羅曉珊

【摘要】LED照明相比于傳統(tǒng)照明光源，具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，特別是近年來，我國(guó)越來越提倡節(jié)能環(huán)保理念，LED照明應(yīng)用一也越來越廣泛，因此本文主要探討了LED照明技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)展望，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】LED照明技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢(shì)；展望

能源問題是我國(guó)一項(xiàng)重要問題，對(duì)國(guó)家發(fā)展具有重要意義，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源消耗問題越來越嚴(yán)重，所以如何降低能源消耗，是相關(guān)工作者面臨的一項(xiàng)重要問題。照明是一項(xiàng)重要的能源消耗，為了節(jié)省能源，國(guó)家以及地區(qū)逐漸推廣了節(jié)能型照明光源，LED照明具有良好的節(jié)能環(huán)保效果，所以逐漸取代白熾燈的使用，既滿足了照明的要求，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)LED照明技術(shù)的深入探討，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，進(jìn)而促進(jìn)LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1我國(guó)LED照明的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代初期，我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展，并隨著時(shí)間的推移，我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了顯著的成就，從生產(chǎn)到制造再到封裝，LED照明產(chǎn)業(yè)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。近年來，國(guó)家對(duì)節(jié)能問題越來越關(guān)注，在節(jié)能方面，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)的優(yōu)惠政策，以此激勵(lì)各企業(yè)節(jié)能環(huán)保，因此大大促進(jìn)了我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在兩個(gè)地區(qū)，一個(gè)是珠三角地區(qū)，另一個(gè)是長(zhǎng)三角地區(qū)，2013年開始，LED照明生產(chǎn)企業(yè)逐漸擴(kuò)大，向著西部地區(qū)發(fā)展。

雖然我國(guó)LED照明生產(chǎn)在不斷的發(fā)展，但是對(duì)于部分核心技術(shù)，仍然未掌握，主要表現(xiàn)在外延片和芯片制造技術(shù)方面，而這一部分核心技術(shù)仍然在發(fā)達(dá)國(guó)家手里，封裝以及生產(chǎn)工作在LED照明產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要比例，這主要是因?yàn)榉庋b以及生產(chǎn)等工作，不需要掌握較難的高新技術(shù)，因此做起來比較容易，而且與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在勞動(dòng)力方面，還占有較多的優(yōu)勢(shì)，因此在LED照明加工生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較大。

隨著我國(guó)LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，LED照明技術(shù)各方面都在逐漸的提升，應(yīng)用范圍也越來越廣，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力也在逐漸的提升。同時(shí)LED照明產(chǎn)業(yè)在政府的支持下，使得LED照明產(chǎn)業(yè)的前景越來越廣泛，給照明企業(yè)帶來了更多的發(fā)展機(jī)遇，但是在發(fā)展過程中，仍然存在一些問題，需要相關(guān)工作者的注意，如忽略了LED照明對(duì)人體健康的影響；使用壽命較短等情況。這些問題產(chǎn)生的原因主要是對(duì)LED照明特性了解的不夠透徹，所以想要更好的發(fā)展LED照明技術(shù)產(chǎn)業(yè)，還加強(qiáng)對(duì)LED照明光源的了解，包括發(fā)光機(jī)理以及工作方式等。

2 LED照明主要技術(shù)問題

與原有傳統(tǒng)照明方式相比，LED照明的發(fā)光形式以及選擇方式，都與其存在較大的差異，但是隨著我國(guó)LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，在選擇方式，一些照明燈系統(tǒng)與原有的照明方式越來越接近。但是在使用LED照明系統(tǒng)過程中，還需要注意加強(qiáng)對(duì)LED照明系統(tǒng)的了解，因?yàn)榕c原有傳統(tǒng)照明方式的存在許多的不同，而且這樣還可以更好的使用LED照明，LED照明技術(shù)問題主要表現(xiàn)在LED半導(dǎo)體材料、電源驅(qū)動(dòng)技術(shù)、LED結(jié)溫的散熱以及燈具配光技術(shù)四個(gè)方面，因此下面就針對(duì)這四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的探討。

2.1 LED光源的光學(xué)特性

一般情況下，采用450mm左右藍(lán)光激發(fā)YAG熒光粉作為L(zhǎng)ED照明光源材料，對(duì)于LED光源，影響其關(guān)鍵材料主要有兩項(xiàng)，一項(xiàng)為熒光粉的配比，另一方面為熒光粉的顆粒大小，同時(shí)這兩種關(guān)鍵材料，還對(duì)LED照明的光譜特性以及成平色溫和光效具有重要影響。對(duì)于色溫，受驅(qū)動(dòng)電流相關(guān)、白光LED的光譜特性等影響，其中任何一項(xiàng)改變，色溫也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，與此同時(shí)對(duì)于光譜特性曲線，也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通常在選擇YAG熒光粉時(shí)，還需要充分考慮色溫不同，進(jìn)而合理的確定，這樣才能生產(chǎn)出不同色溫的LED照明產(chǎn)品。

2.2散熱問題

LED照明被稱為“冷光源”，這主要是因?yàn)長(zhǎng)ED照明具有較廣的發(fā)過效率，熱能幾乎可以忽略。但是需要注意的是，LED照明在發(fā)光過程中，仍然會(huì)產(chǎn)生熱量，而產(chǎn)生熱量的原因是電流通過LED的PN結(jié)時(shí)，所產(chǎn)生的熱量聚集在PN結(jié)上，不向外輻射，通常我們將此種現(xiàn)象稱之為“結(jié)溫”。對(duì)于LED的PN結(jié)較小，而LED照明也由于很多顆LED照明組成，在LED照明工作時(shí)，電流密度往往較大，這樣就導(dǎo)致LED芯片發(fā)熱較為集中，若出現(xiàn)了熱量堆積，這樣使得結(jié)溫上升，進(jìn)而會(huì)減少光輸出，縮短器件的使用壽命，所以為了解決這一問題，就要嚴(yán)格控制最高結(jié)溫，一般情況下，應(yīng)將其控制在80℃以下。

2.3電源驅(qū)動(dòng)

對(duì)于單顆LED電源的正向電壓，在一般應(yīng)用條件下，應(yīng)在30-3.6V左右，例如單顆小功率LED的典型電壓值為3.3V，對(duì)于LED的電流值，應(yīng)在20mA，對(duì)于LED兩端的正向電壓，若超過了3.6V，雖然電壓增量很小，但是仍然會(huì)導(dǎo)致電流增長(zhǎng)，這樣導(dǎo)致LED的PN結(jié)溫宿的快速上升，進(jìn)而對(duì)LED照明產(chǎn)生不利影響。對(duì)此就應(yīng)采用合理的驅(qū)動(dòng)方式，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)壓電源供電方式會(huì)造成LED的光衰加速，因此可以選擇恒流驅(qū)動(dòng)方式，這種方式，可以穩(wěn)定電流，不會(huì)引起熱效應(yīng)，但是這種方式，在一定程度上，會(huì)增加成本。

2.4燈具配光

隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于LED照明結(jié)構(gòu)，研發(fā)人員對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，主要是采用二次配光的方式，實(shí)現(xiàn)光束角的擴(kuò)大，以滿足人們的照明要求。目前在辦公中，使用照明光源，主要采用的LED支架熒光燈，這種方式可以降低成本，但是這種方式不能應(yīng)用在對(duì)光源要求較高的場(chǎng)合，這主要是因?yàn)榇朔N方式達(dá)不到良好的照明均勻度。因此為了解決這一問題，對(duì)這種方式進(jìn)行了測(cè)試和分析，通過測(cè)試和分析發(fā)現(xiàn)，若照明空間較低，則難以實(shí)現(xiàn)均勻度的提升，應(yīng)利用二次配光技術(shù)進(jìn)行解決，同時(shí)對(duì)于LED支架熒光燈，應(yīng)改變其發(fā)光結(jié)構(gòu)。

總結(jié)：

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，節(jié)能環(huán)保越來越受到人們的重視，所以對(duì)于LED照明技術(shù)，具有一定的發(fā)展前景，近年來，我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在許多的不足之處，所以這還需要加強(qiáng)對(duì)LED照明特性的了解，應(yīng)對(duì)其缺陷進(jìn)行規(guī)避，并加大對(duì)LED照明光源的優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，采取合理的技術(shù)措施，解決LED照明光源中存在的問題，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，促進(jìn)對(duì)LED照明產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展，因此筆者認(rèn)為這還需要對(duì)LED照明技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)展望的不斷探討，以此促進(jìn)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展。

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