淺談LED半導體照明技術應用現狀及優化措施

唐超

摘 ?要：提升能源利用效率是可持續發展的重要途徑。創新能源利用模式，研究新能源利用技術是重要的研究方向。半導體材料的光電效應在照明技術應用中表現出獨特優勢，得到越來越多的重視。通過對LED半導體照明技術進行分析，展望LED半導體照明技術發展趨勢和技術應用優化措施，為LED半導體照明技術的蓬勃發展提供支持。

關鍵詞：LED半導體;照明技術;技術應用;措施

1、引言

與傳統的照明設備相比，LED半導體照明設備不僅可以發出顏色不同的光，滿足多樣化照明設備的需求，而且還具有節能特點，使用維護方便，這些為LED半導體技術應用在照明領域中奠定了有利條件，使其在照明行業中的應用越來越多。

2、LED半導體照明核心技術

光源集成組合模組。采用眾多單管LED進行重組，得到的功率更大，具有更好的照明性能。半導體照明光源對人眼的刺激性小，即使長時間在LED光源下也不會讓眼睛有很強的刺激疲勞感。在LED半導體照明中，為了提高光源功率，得到效率更高的照明效果，提高光源散布均勻度和散熱效果，通常采用光源集成組合模組設計方式，通過對光源進行合理布設，平衡整燈和小燈之間的關系。通過對燈具結構的合理設計，實現整體最佳散熱效果。

熱傳導技術。在傳統照明方式下，燈具的熱傳導性較差，對燈具的使用壽命造成不利影響。LED半導體照明技術中的散熱技術是重要技術之一，尤其是對大功率的LED光源照明中，熱傳導技術是衡量燈具質量的重要指標之一，關系到產品是否進入到主流市場及市場占有率。熱傳導技術遵循的原理是熱力學熱交換原理，通過設計穩定的散熱結構，應用熱導管技術，降低光衰，保證低溫照明，延長LED燈具的使用壽命。

照明芯片技術。LED半導體照明芯片是技術的難點。尤其是在大功率LED燈芯片是目前半導體照明領域中的關鍵技術。目前低維納米材料在GaN LED芯片上的應用是研究的熱點。GaN上直接生長石墨烯，樣品表面粗糙度很低，材料具有高度均勻性，使低維納米材料在GaN LED芯片上的實用化應用成為可能。

LED驅動技術。通過LED驅動技術能夠為照明光源電路提供可靠穩定的保障，在驅動技術下能夠形成安全電流供應循環。目前LED驅動技術的研究主要集中在功率轉換上，需要解決電磁輻射大的問題。LED驅動技術的應用可以使供電更加穩定，同時實現高效釋放靜電，雷電的功能，確保照明的安全性和穩定性。

3、LED半導體照明技術的應用現狀

LED半導體照明技術在國外已經發展成了成熟的技術鏈。日本在LED照明領域發展較為成熟，在國際上處于領先水平，形成了廣泛的技術應用基礎，LED照明已經在國內實現了80%以上的覆蓋率。國內LED半導體照明技術起步晚，但是近幾年發展速度加快，政策及市場為行業發展提供了良好的環境條件，在節能環保可持續發展理念下，國內的LED照明技術發展和應用速度日益加快，2019年我國半導體照明產業規模達到7846億元，2020年LED半導體照明電器產值規模達10000億元，受到外貿限制和疫情影響，應用規模下滑，但是從近幾年發展趨勢看，LED半導體照明技術依然有良好的發展前景。

4、LED半導體照明技術的發展及優化

4.1LED半導體照明技術的發展趨勢

隨著市場消費需求的多樣化，LED半導體照明技術發展趨勢也向著能夠更多元地滿足消費市場需求的方向發展。特殊市場的發展潛力是很大的，如景觀應用、背光應用、汽車照明等。在景觀應用領域中，LED半導體照明技術的占比日益提升，隨著各地政策的推動，尤其是文化旅游產業的興起，景觀照明工程市場規模將提升，給LED半導體照明技術應用創造了機遇和空間。汽車照明中LED半導體技術主要應用在新能源汽車中，催動LED車燈在汽車市場中滲透率的提升，越來越多的汽車企業開始逐漸加大LED照明產品的替換，汽車車燈正在從傳統燈具向LED燈具轉向，市場規模逐年增長。智慧城市建設進程的加快，更加個性化的LED照明技術在細分市場也將有良好的發展機遇，如顯示屏、信號指示照明等。根據客戶的需求，LED半導體照明技術應用又可以細分為家居照明、商業照明、工業照明和公共照明多種。未來，LED半導體照明技術在這些細分領域中也將有更多的發展和應用，不僅滿足照明的基本功能需求，而且設計上也日益美觀，成本也逐漸降低，成為照明領域中不可或缺的力量。

4.2LED半導體照明技術的優化措施

電源驅動技術應保障電源壓力穩定，盡量提高燈具的使用壽命。在熱效應作用下，LED燈具容易出現PN結溫度上升的情況，對燈具壽命帶來不利影響。通過合理控制兩端電壓，避免電源驅動技術降低燈具壽命。通過對電流進行控制，避免LED燈具出現光衰加速問題，提高照明熱效能。采用恒流驅動是較為理想的驅動狀態，可以避免因電壓不穩而導致的電流波動，提升LED照明穩定性。目前主流的LED技術是用藍光激發熒光粉，但是這種方式存在藍光過多，影響視力的問題。為了解決上述問題，采用硅基黃光LED可以提高光照環保性和健康性。目前LED熒光型白光已經進入到成熟期，提高LED燈具色效呈現效果，采用多基色純LED照明會有更高的效率。

5、結語

綜上所述，LED半導體照明技術具有耗電量少、壽命長、色彩豐富等特點，在照明市場中的應用越來越多。根據LED半導體照明技術趨勢，LED半導體照明技術將在電源驅動方面、視覺健康方面以及多基色照明效率方面有更多的發展，技術應用傾向于向細分市場發力，同時結合現代化產業需求更多智能化、健康化突破口，推動LED半導體照明技術應用市場擴大。

參考文獻

[1]夏奇軍.LED半導體照明技術分析及優化[J].電子技術與軟件工程，2020（8）：88-89.

[2]徐佳蕾.錢思蕓.陳蕓等.LED節能燈應用與前景研究[J]，中國科技信息，2019，6（07）：221-223.

[3]林錦波.LED現代照明燈的應用技術探討[J].商品與質量，2020（3）：156-156.