淺析LED照明技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)

尚苗 陳倩文

摘 ?要：作為第四代新型光源，依托其自身的優(yōu)勢(shì)，LED迅速得到了國(guó)內(nèi)外的高度重視，并且其應(yīng)用逐步成為了各國(guó)政府與科技工作者重點(diǎn)研究的對(duì)象，同時(shí)它也與整個(gè)國(guó)家的綠色照明工程息息相關(guān)。在本文中，筆者首先闡述了LED的定義、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，接著對(duì)其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并預(yù)測(cè)了LED照明未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以期使從業(yè)者能夠?qū)ED照明現(xiàn)在與未來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r有一個(gè)理性的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而促進(jìn)LED照明技術(shù)不斷的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：LED照明;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)

引言

不同于傳統(tǒng)光源，雖然LED這種新光源在國(guó)內(nèi)外均出臺(tái)了一些相關(guān)的規(guī)章制度，但國(guó)際上制定的與LED照明光源相關(guān)的光電參數(shù)指標(biāo)依然存在較大的爭(zhēng)議。本文對(duì)LED照明技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用狀況進(jìn)行了闡述，并淺談了其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

一、LED概述

（一）LED的定義

作為一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，LED能夠?qū)㈦娭苯愚D(zhuǎn)化成光。也就是說(shuō)，這一微小的半導(dǎo)體晶片對(duì)LED所有的性能具有決定性的作用，是整個(gè)LED的核心所在。在半導(dǎo)體晶片中，主要包括兩個(gè)部分：一部分是P型半導(dǎo)體;另一部分是N型半導(dǎo)體。但這兩部分半導(dǎo)體并非獨(dú)立存在，而是能夠串聯(lián)成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)線在該晶片上產(chǎn)生作用時(shí)，就會(huì)將電子推到P區(qū)，并使其與空穴結(jié)合到一起，最后通過(guò)光子的形式將能量發(fā)出，這就是所謂的LED照明。對(duì)于LED而言，它具備使用壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)迅速、色彩多樣、電壓低、安全等諸多特點(diǎn)。

（二）LED照明的優(yōu)點(diǎn)

LED照明最大的優(yōu)勢(shì)在于節(jié)能、環(huán)保。相比于照明效果相同的白熾燈和節(jié)能燈，LED的節(jié)能效果更好。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在使用一年之后，LED節(jié)省的能源能夠達(dá)到其他照明工具的50%以上，有助于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的全面落實(shí);此外，與傳統(tǒng)的照明工具相比，LED照明工具的使用壽命更長(zhǎng)，不僅能夠達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，而且可以減少污染物的排放，進(jìn)而改善周?chē)h(huán)境的質(zhì)量。對(duì)于傳統(tǒng)的白熾燈與節(jié)能燈而言，其燈光較為暗淡，無(wú)法保持長(zhǎng)時(shí)間的亮度，但LED照明工具卻完全規(guī)避了這些問(wèn)題。

（三）LED照明的缺點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)照明工具，盡管LED照明工具具備諸多的優(yōu)勢(shì)，但同樣存在較多的問(wèn)題。比如，雖然LED照明工具的照明速度快，但其變熱速度同樣非常快，而且散熱性能差，久而久之，很有可能會(huì)將電路烤壞，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。在這一缺陷的影響下，LED照明系統(tǒng)的發(fā)展嚴(yán)重受阻。溫度過(guò)高不僅會(huì)縮短LED照明工具的使用時(shí)間，而且會(huì)減弱它的亮度，甚至?xí)?dǎo)致其停止工作。

二、LED照明技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）在城市照明方面

在城市基礎(chǔ)設(shè)施日益完善的情況下，照明路燈取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從大功率路燈向基于LED技術(shù)的照明燈的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而使城市照明用電得到了節(jié)省。

（二）在汽車(chē)照明方面

相比于傳統(tǒng)的照明工具，LED照明工具的使用時(shí)間更長(zhǎng)，而且擁有較強(qiáng)的抗震能力與方向性能力，適用于大部分汽車(chē)領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，LED照明工具已經(jīng)得到了我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的廣泛應(yīng)用。可見(jiàn)，在LED照明技術(shù)不斷完善的情況下，傳統(tǒng)的照明工具終將會(huì)被LED照明工具所取代。

（三）在交通信號(hào)燈方面

為了使交通信號(hào)燈的使用壽命得到延長(zhǎng)，人們將LED照明技術(shù)運(yùn)用到了其中，并逐步減少了對(duì)于白熾燈的使用。隨著社會(huì)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程日益加快，超高亮度AlGaInP紅、橙、黃色LED照明工具的價(jià)格越來(lái)越低，為了有效提升其安全等級(jí)，人們開(kāi)始使用由紅色超高亮度LED所組成的模塊對(duì)傳統(tǒng)的紅色白熾交通信號(hào)燈頭進(jìn)行替代。

（四）在醫(yī)學(xué)方面

在醫(yī)學(xué)照明方面，LED同樣具備顯著的優(yōu)勢(shì)，其中最為典型的就是以LED為基礎(chǔ)的無(wú)影燈。除此之外，通過(guò)LED還能夠?yàn)轲畀?、疤痕、?chuàng)傷面等病癥的預(yù)防以及緩解提供一定的輔助治療。同時(shí)，還可以將LED當(dāng)作一種不包含紫外線的光療儀器，用來(lái)對(duì)脫發(fā)、因紫外線照射而造成的皮膚損傷進(jìn)行治療等。

三、LED照明技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）智能照明家居化

在發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該將LED照明技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等連接到一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使照明光源實(shí)現(xiàn)與總控制平臺(tái)的連接?，F(xiàn)階段，在商務(wù)辦公環(huán)境中這種技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但家庭環(huán)境中對(duì)于這種技術(shù)的運(yùn)用相對(duì)比較少。將智能化的LED照明技術(shù)運(yùn)用到家庭環(huán)境中，通常會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況：第一，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，人們能夠有效控制家庭中的照明系統(tǒng)，使人們?cè)诩抑芯湍軌蛳硎艿接烧彰骺刂葡到y(tǒng)帶來(lái)的便捷，進(jìn)而創(chuàng)造出一個(gè)舒適的家居環(huán)境;第二，由于照明系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制，因此住戶可以根據(jù)自己的要求對(duì)燈光的強(qiáng)度、顏色以及照明時(shí)長(zhǎng)等進(jìn)行調(diào)節(jié)，如此一來(lái)，能夠有效減少能源的消耗。

（二）我國(guó)LED照明技術(shù)走向世界

在LED照明的研究方面，中國(guó)投入了大量的人力與物力。隨著困難的不斷解決，我國(guó)在LED照明技術(shù)方面取得了諸多成就，并且LED照明技術(shù)的性能也達(dá)到了國(guó)際水平，制造強(qiáng)國(guó)的名號(hào)逐漸取代了制造大國(guó)的名號(hào)。依托本國(guó)的價(jià)格與性能優(yōu)勢(shì)，中國(guó)的國(guó)際影響力不斷提升。

（三）健康人性化

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，人類的需求日益增多，加之現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，人們開(kāi)始意識(shí)到光并非僅限于照明這一功能。所以，在設(shè)計(jì)LED照明產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該將更多人性化的元素加入到其中。在生產(chǎn)期間，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的LED照明模型，及時(shí)調(diào)整其內(nèi)芯，進(jìn)而使燈光的顏色與亮度實(shí)現(xiàn)自由改變。如此一來(lái)，能夠使人們的心理需求得到滿足，并有效改善其生理狀況。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，針對(duì)不同的場(chǎng)合與人群，人們可以使用相應(yīng)的燈光。這樣不僅能夠使人們的心理與生理需求得到滿足，同時(shí)能夠使其變得更加健康。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著能源、資源的消耗日益加劇，LED照明技術(shù)逐步得到了各個(gè)國(guó)家的關(guān)注。現(xiàn)如今，各國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，因此我國(guó)只有制定相應(yīng)的措施，才能不斷提升LED照明技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。在技術(shù)方面，要樹(shù)立相應(yīng)的創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新;在政策方面，需要牢牢把握時(shí)代機(jī)遇，生產(chǎn)質(zhì)量更高的產(chǎn)品，不斷提升產(chǎn)品的附加值。只有這樣，才能有效促進(jìn)我國(guó)LED照明技術(shù)的快速發(fā)展。

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