龍彥良 湖南省邵陽縣石齊學校
LED燈的特點、應用與展望
龍彥良 湖南省邵陽縣石齊學校
近年來,LED技術得到了迅速的發展,與傳統燈具相比,LED燈有著突出的優勢,已經在手電筒、臺燈、電器指示燈、信號燈、裝飾燈、路燈、演播室燈、汽車燈具上得到了廣泛的應用。本文針對LED燈的特點、應用進行分析,并針對LED燈的發展展望進行論述。
LED燈 特點 應用 展望
LED燈是新一代燈具,具有環保高效節能的特點,具有較大的發展潛力,LED燈已經應用于照明領域,由于LED燈的局限,不能完全取代傳統燈具。通過LED燈技術的不斷發展,能夠和太陽能等能源結合,進一步推動LED的發展,使LED燈的節能的優點得到最大的發揮。
LED是利用半導體PN結芯片發光的,PN結是由P型半導體和N型半導體制作在同一塊半導體基片上,交界面兩側深層形成PN結。構成PN結的半導體材料主要有硅、氮、磷、砷、鋁、鎵、鍶、銦等元素,由LED發光的顏色決定例如車燈中使用的PN結芯片材料有:藍色-銦鍺氮、黃色-鋁銦鎵磷、紅色-鋁鎵砷。單色的LED燈已經廣泛的應用在信號燈系統中。LED燈還通過紅綠藍的三色混合產生更多的顏色,推進LED燈的商業化進步。
LED燈不具有白熾燈的全方位的發光特點,白熾燈的發光范圍為360度,結構簡單。LED燈有效的發光角度分為小于180度、在180度和300度之間及大于300度三種,發光范圍小于180度的由單顆大功率LED燈進行配管,一般有效發光角度為120度左右,且均光罩的擴大作用也比較有限。使用分裂式配光,將燈的周圍沿軸分為獨立的發光單元,使光輸出角度擴大,有效的發光角度大于180度。在使用多棱式配光時,應用的LED燈為多顆小功率LED,使燈的發光中心提升,LED燈的有效發光角度大于300度,加上均光罩的作用,角度還能有一定的提升。
在家庭照明中,主燈使用的是吊燈或者吸頂燈進行漫射照明,使用LED燈在天花內隱藏,用來反射照明,一般家庭客廳的房高在3米左右,使用吸頂燈減少空間壓迫感。在電視墻和天花上安裝天花燈,在電視墻暗藏LED燈,能夠營造電視墻的剪影效果,減輕眼睛的疲勞程度。天花射燈使用MR16光源,色溫為3000K,嵌入式安裝,使得空間的整體效果達到最好。
LED燈在電子設備中廣泛的應用,LED大屏幕作為LED燈應用的一種,具有低電耗,圖文數據等傳遞清晰。因為LED屏幕使用的是非線性掃描技術,所以畫面清晰,在使用計算機進行控制過程中能夠較好地兼容SVGA模式,連接多種視頻設備。LED大屏幕對于不同的天氣能夠進行顏色的調整,使LED顯示屏在各種環境都能達到最佳的現實效果。
LED燈在汽車燈具中的應用是LED燈的重要發展方向。由于LED燈在汽車燈具中的應用是一種場致發光光源,它能直接將電能轉化為光能的半導體元件。LED車燈具有無延遲、節能、抗震、色純度高和使用壽命長的特點,在汽車燈具中主要被用作前照燈,和傳統的車燈不同,沒有鎢絲燈和鹵素燈的常規要求,并且LED車燈抗震性能較好,使用壽命也要比傳統車燈的壽命長得多。在使用過程中,LED光源必須設計成三維矩陣的形式,三維矩陣的形式有利于發光范圍的調整,通過調整LED發光方向達到配光的目的。
LED燈具有使用壽命長、直流驅動、可回收再利用的優點,而太陽能的使用環保無污染且電池供應的是直流電,因此,將兩者結合起來,能夠使LED燈不用進行交流電的轉換,就能簡單的使用。兩者結合能提升能源的利用率,改善社會的能源問題。目前,LED與太陽能結合的應用仍然相對較少,但已經出現了太陽能LED路燈、太陽能LED草坪燈等應用。
LED燈智能化是未來發展的新方向,以LED燈為基礎,通過連接芯片并且以計算機編程為主要的指令輸入方式,使LED燈智能化。以通過感應器將信息傳達給芯片,再通過芯片中程序的計算得出結果,再將結果反映給控制器,使LED燈進行自動化的調整亮度和顏色等。LED燈智能化發展能夠帶動其他領域的發展,合理地解決照明方面的問題。
當今社會,LED技術水平正在不斷地提升,未來LED燈具必然會大范圍地進入人們的各個領域中。值得一提的是,隨著LED燈與太陽能結合、LED燈智能化的步伐不斷推進,LED技術勢必將成為將來照明領域的主角。
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