LED光源技术与节能环保研究.docx

— — PAGE 1 — LED光源技术与节能环保研究  1962世界上第一支红色的发光二极管(LED)问世，之后在科学家技术创新的支持下颜色各异的LED等也相继消失，直到1998年，白色的发光二极管最终研制胜利，这一技术的消失为照明系统改革供应了重要工具。相较于传统的白炽灯，LED灯主要依靠于半导体器件，而依据电子发光原理，这一照明工具具有冷光源、眩光小、无辐射、电压低、直流驱动、超低功耗、超高转换率等优势，因此在节能环保渐渐成为社会经济进展主流的背景下，自然成为照明工程建设首要选择。  一、LED光源技术特性分析  LED可以将电能转化为可变光，其转化效率远高于传统的白炽灯与其他节能灯，因此，在当前LED技术和高效节能技术不断进展，LED芯片的性价比渐渐提高的起背景下，LED灯在各个领域的照明工程建设中广受青睐，俨然成为当前世界照明系统的主导者。LED之所以能够在照明方面具备显著优势，其关键就在于独特的光源技术，详细来讲，其光源技术特性主要体现在以下几个方面:  (一)发光原理  LED是一种固态的半导体器件，该半导体器件的晶片主要由于P型半导体和N型半导体组成，在结构中两种半导体的质量存在明显差异。P型半导体在LED内部的空穴中占据主导位置;N型半导体的一侧主要由电子构成。当P型半导体与N型半导体相连，LED通上电流，LED内部的电子就会与空穴复合，两个区域连接并发出能量，这样就完成了将电能转化为可见光的过程。  (二)光学系统  配光曲线是表示光源在空间各个方向的光强分布的主要标准。不同类型的LED配光曲线的分布不同，形成的光学系统自然也存在差异，例如单色光LED的配光曲线发光强度呈现四周大中间小的特点，假如将一张白纸放在灯下则能够明显看到中间为一块暗斑，四周是呈现一个光圈的形象，这主要由于单色光LED的芯片截面积在0．11-0．125mm2之间，相对灯罩形成的透镜，其视场角依旧很大，因此也就能够实现光线的集中。基于此，设计者在应用过程中可以依据曲线的分布以及照明合理进行配光设计，以适当调整光线的投射角度，扩大照明面积与增加照明强度。例如设计LED路灯的过程中，设计者可以采纳镀铝膜反光镜转变投射角度，提高光源的利用率，保证路灯维持在合适的照度以及匀称的分布。  (三)散热系统  LED是冷光源，这就使得其发光率较低，且大部分光源会转化为热量，因此如何实现有效导热也是LED芯片设计的关键因素。依据LED的光源特性，设计者应留意对散热片的合理选择以及与LED灯的匹配程度。例如重视翘片的作用，保证散热器表面光滑平整，同时合理设计翘片与基体间距，最大限度保证散热面积，提高散热性能;最好表面处理，即在翘片表面涂上复合材料或进行氧化处理，以提高其辐射率，保证散热性能。  二、LED节能环保效益分析  随着节能环保理念渐渐深化人心，LED基于自身在节能环保方面的优势渐渐受到人们的认可。从居家生活到城市规划，我们处处都能够看到LED灯的身影。相较于传统的白炽灯、荧光管灯照明工具，其节能环保效益主要体现在以下几点:第一，光源发光效率高，一般的白炽灯光效在10-15流明/瓦、荧光灯50-90流明/瓦，而LED的光效可达到50-200流明/瓦，且光谱窄，无需过滤，能够直接形成有色可见光;其次，耗电量小，LED采纳直流驱动，单管功率为0．03-0．06瓦，电压1．5-3．5伏，电流15-18毫安，且通电后反映速度快，能够实现高频操作，在同等条件下，这一耗电量是一般白炽灯的万分之一，荧光管的二分之一，依据日本的数据调查显示，假如将LED全部替代当前的白炽灯与荧光管，每年可节省的电量相当于60亿升原油产生的能量;第三，使用寿命长，采纳电子光场辐射发光是传统照明工具的主要光源特性，这种发光系统具有热沉积、光衰减等劣势，而LED采纳固态半导体器件，辐射小、热沉积少、光衰减慢等优势，因此使用寿命较长，也有效掌握了了修理、更换的成本;第四，平安牢靠，从光源特性来看，LED相较于一般白炽灯、荧光管灯，发热量低、无热辐射性、冷光源，并且能够精确掌握光型及发光角度，无眩光、不含汞，钠元素等有害物质，有效削减辐射危害，体现环保平安的特性;第五，环保效果好，LED为全固体发光体、耐冲击力量强，不易破裂、废弃物的回收率高，且二氧化硫、氮化物等有害气体的排放量有限，能够达到“绿色照明”的目的，提高了照明系统的环保效果。  三、结语  综上所述，LED在光源技术运用上更加符合节能环保的特点，因此，在掌握能耗与削减污染方面与城市建设中可持续进展的主题相契合。基于此，在城市照明工程建设中，LED路灯渐渐成为规划者的首要选择。当前在LED路灯应用的过程中，依旧还有很多技术制约，影响了节能环保目标的实现。针对此，