LED與傳統(tǒng)電光源對(duì)比分析

1、2010-11-221LED與傳統(tǒng)電光源對(duì)比分析2010-11-222熱輻射白熾發(fā)光高氣壓放電燈低氣壓放電燈LED發(fā)光32412010-11-223LED照明光源照明光源1發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED）發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被

2、推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。2010-11-224優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :1、低壓驅(qū)動(dòng)，低能耗； 2、光線質(zhì)量高，光效率高； 3、壽命長(zhǎng)，可達(dá)到100,000小時(shí)； 4、綠色環(huán)保，沒(méi)有污染； 5、響應(yīng)時(shí)間短；LED照明光源照明光源1劣勢(shì)劣勢(shì)：1、應(yīng)用產(chǎn)品方面，價(jià)格高，光通量低； 2、當(dāng)前設(shè)計(jì)和制作標(biāo)準(zhǔn)比較混亂，損壞比例比較高，影響LED壽命優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用場(chǎng)所應(yīng)用場(chǎng)所： 1、筆記本電腦、手機(jī)背光和電視機(jī)液晶顯示器； 2、汽車電子燈； 3、照明市場(chǎng)：包括家用照明、商業(yè)照明和工程照明等多個(gè)領(lǐng)域。2010-11-225熱輻射白熾發(fā)光高氣壓放電燈低氣壓放電燈

3、LED發(fā)光32412010-11-226熱輻射熱輻射白熾發(fā)光白熾發(fā)光2白熾燈是根據(jù)熱輻射原理制成的。白熾燈是根據(jù)熱輻射原理制成的。白熾燈的主要部件為燈絲、支架、泡殼、填充氣體和燈頭。發(fā)光原理：發(fā)光原理：電流通過(guò)燈絲（鎢絲，熔點(diǎn)達(dá)3000多攝氏度）時(shí)產(chǎn)生熱量，螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集，使得燈絲的溫度達(dá)2000攝氏度以上，燈絲在處于白熾狀態(tài)時(shí)，就象燒紅了的鐵能發(fā)光一樣而發(fā)出光來(lái)。2.1 普通白熾燈普通白熾燈2010-11-227優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、顯色性好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、不環(huán)保、發(fā)光效率低（10lm/w）； 2、發(fā)熱溫度高，熱蒸發(fā)快 ；3、壽命較短(1000小時(shí))； 4、紅外線成份

4、高 ；5、易受震動(dòng)影響 ； 6、色溫低，帶黃色；7、耗能大，不利于節(jié)能。熱輻射熱輻射白熾發(fā)光白熾發(fā)光2應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合： 居室、客廳、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會(huì)議室、庭院。運(yùn)用方式：運(yùn)用方式：臺(tái)燈、頂燈、壁燈、床頭燈、走廊燈。2010-11-228熱輻射熱輻射白熾發(fā)光白熾發(fā)光22.2 鹵鎢燈鹵鎢燈鹵鎢燈鹵鎢燈（熱輻射光源）：鹵鎢燈是在白熾燈充填惰性氣體中加入微量鹵素或鹵化物而制成的電光源。主要包括：鹵素節(jié)能燈、鹵素反射燈、單端鹵鎢燈、雙端鹵鎢燈、鹵鎢杯燈，溴鎢燈等。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：鹵鎢燈具有節(jié)能，體積小、發(fā)光效率高、色溫穩(wěn)定、幾乎無(wú)光衰、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，且不會(huì)產(chǎn)生如白熾燈一樣玻殼發(fā)黑的現(xiàn)象。

5、缺點(diǎn)缺點(diǎn)：輻射出的熱量很大，有時(shí)甚至可用來(lái)烘烤物體，不能有效回收，具有污染。2010-11-229熱輻射熱輻射白熾發(fā)光白熾發(fā)光2應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合：1、適用在照度要求較高、顯色性較好或要求調(diào)光的場(chǎng)所，如體育館、大會(huì)堂、宴會(huì)廳等。2、照明開(kāi)閉頻繁，需要迅速點(diǎn)亮，需要調(diào)光或需要避免對(duì)測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生高頻干擾的地方和屏蔽室等，宜采用鹵鎢燈。3、另外需要正確識(shí)別色彩，照度要求較高或進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間緊張視力工作的場(chǎng)所，宜采用鹵鎢燈。4、石英聚光鹵鎢燈用于拍攝電影、電視及舞臺(tái)照明的聚光燈具或回光燈具中。 5、由于它的工作溫度較高，不適于多塵、易燃、爆炸危險(xiǎn)、腐蝕性環(huán)境場(chǎng)所，以及有振動(dòng)的場(chǎng)所等。2010-11-2210

6、熱輻射白熾發(fā)光高氣壓放電燈低氣壓放電燈LED發(fā)光32412010-11-2211高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈31、 什么是氣體放電？干燥氣體通常是良好的絕緣體，但當(dāng)氣體中存在自由帶電粒子時(shí)，它就變?yōu)殡姷膶?dǎo)體。這時(shí)如在氣體中安置兩個(gè)電極并加上電壓，就有電流通過(guò)氣體，這個(gè)現(xiàn)象稱為氣體放電。2、 高壓氣體放電燈特點(diǎn)：輻射光譜具有可選擇性。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)光物質(zhì)，可使輻射光譜集中于所要求的波長(zhǎng)上，也可同時(shí)使用幾種發(fā)光物質(zhì)，以求獲得最佳的組合光譜。具有高效率，它們可以把2530的輸入電能轉(zhuǎn)換為光輸出。壽命長(zhǎng)。使用壽命長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)小時(shí)或2萬(wàn)小時(shí)以上。光輸出維持特性好，在壽命終止時(shí)仍能提供6080的初始光輸出。

7、3、目前有 高壓鈉燈、（熒光）高壓汞燈、氙氣燈、金屬鹵化物燈 等。2010-11-2212高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈33.1 高壓汞燈高壓汞燈 高壓鈉燈的主要部件為石英電弧管、外泡殼（通常內(nèi)涂熒光粉）、金屬支架、電阻件和燈頭。發(fā)光原理：發(fā)光原理：照明用高壓汞燈通電后，燈內(nèi)輔助電極和相鄰的主要極之間的氣體被擊穿而產(chǎn)生輝光放電，從而導(dǎo)致兩主電極放電。放電初始階段是由氬氣和低氣壓的汞蒸氣放電，所產(chǎn)生的熱量使得管壁溫度升高，汞蒸發(fā)氣化，逐步過(guò)渡到向高氣壓放電，并在數(shù)分鐘內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定放電。在放電過(guò)程中，受激的汞原子不斷地從激發(fā)態(tài)向基態(tài)或低能態(tài)躍進(jìn)，將多余的能量以光的形式輻射出來(lái)。紫外線高壓汞燈一般不用輔

8、助電極，使用時(shí)采用電容放電進(jìn)行啟動(dòng)。超高壓汞燈，采用觸發(fā)器進(jìn)行啟動(dòng)。 2010-11-2213高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈3優(yōu)點(diǎn)： 光線柔和、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、低維修費(fèi)用，可直接取代普通白熾燈。缺點(diǎn)：含有重金屬汞、顯色性差。應(yīng)用場(chǎng)合：工業(yè)照明、倉(cāng)庫(kù)照明、街道照明、泛光照明安全照明等。2010-11-2214高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈33.2 熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈光致發(fā)光光致發(fā)光所謂光致發(fā)光，即物體依賴外界光源進(jìn)行照射，從而獲得能量，產(chǎn)生激發(fā)導(dǎo)至發(fā)光的現(xiàn)象。高壓汞燈是由石英電弧管，外泡殼（通常內(nèi)涂熒光粉），金屬支架，電阻件和燈頭組成。電弧管為核心元件，內(nèi)充汞與惰性氣體。放電時(shí)，內(nèi)部汞蒸氣壓

9、為2-15個(gè)大氣壓，因此稱為高壓汞燈。優(yōu)點(diǎn)：1、是一種效率高的電光源，壽命在6000小時(shí)左右； 2、功率高，可以在100W25KW； 3、較高壓汞燈，可將紫外輻射轉(zhuǎn)換成紅色可見(jiàn)光，使高壓熒光汞燈的輻射光譜接近于暖白色；2010-11-2215高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈3缺點(diǎn)：1、發(fā)熱量大，要用空氣或水冷卻； 2、要求冷啟動(dòng)：即在光源關(guān)閉后至少五分鐘后才能再次啟動(dòng)； 3、產(chǎn)生紫外線，對(duì)身體照成傷害； 4、顯色指數(shù)低，在45左右； 5、含有對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)汞；適應(yīng)場(chǎng)所： 1、可直接取代普通白熾燈，適用于工業(yè)照明、倉(cāng)庫(kù)照明、街道照明、泛光照明安全照明等； 2、由于其顯色性能比較低，因此只適于

10、廣場(chǎng)、街道的照明。2010-11-2216高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈3高壓鈉燈的主要部件為電弧管、燈芯、玻殼、消氣劑和燈頭。電弧管電弧管電極電極消氣劑消氣劑玻殼玻殼上支架上支架當(dāng)燈泡啟動(dòng)后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電子在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，撞擊放電物質(zhì)的原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離發(fā)光原理：或激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基態(tài)無(wú)限循環(huán)，此時(shí)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。3.3 高壓鈉燈高壓鈉燈2010-11-2217高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈3優(yōu)點(diǎn)：發(fā)光效率高（100-120lm

11、/w）、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)、不誘蟲、光輸出維持特性好，在壽命終止時(shí)仍能提供6080的初始光輸出。缺點(diǎn)：含有重金屬汞、顯色性差。應(yīng)用場(chǎng)合：道路、高速公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、船塢、車站、廣場(chǎng)、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂(lè)場(chǎng)、百貨商店和賓館等場(chǎng)所照明。2010-11-2218高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈33.4 金屬鹵化燈金屬鹵化燈簡(jiǎn)稱金鹵燈，可以分為兩種：一種是石英金鹵燈，其電弧管泡殼是由石英做成的，另一種是陶瓷金鹵燈，其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的。優(yōu)點(diǎn)：1、光效高：在65140lm/w； 2、壽命長(zhǎng)：500020000小時(shí)

12、； 3、顯色性好：Ra6595; 4、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定；缺點(diǎn)：1、燈內(nèi)的填充物質(zhì)中含有毒，會(huì)照成生產(chǎn)環(huán)境污染，對(duì)人的身體健 也有害。2010-11-2219缺點(diǎn)：2、金屬鹵化燈以潮解，吸入少量的水后容易照成放電不正常，使 燈管 發(fā)黑； 3、金屬鹵化物與電極、石英玻璃之間以及鹵化物相互之間在高溫下都 會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)。 4、啟動(dòng)電壓較高，需要使用的專用安定器。高壓氣體放電燈高壓氣體放電燈3使用范圍： 1、適用于要求照度高、顯色性好的場(chǎng)所，如體育館、美術(shù)館、展覽館等； 2、適用于路燈照明，繁華街道照明。投光燈或高桿照明，高桿照明可設(shè) 置在立交橋、廣場(chǎng)、車站、碼頭等處。 2010-11-2220熱輻

13、射白熾發(fā)光高氣壓放電燈低氣壓放電燈LED發(fā)光32412010-11-2221低壓氣體放電燈低壓氣體放電燈44.1 熒光燈熒光燈普通熒光燈兩端各有一電極，燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉，兩個(gè)燈絲之間的氣體到電視發(fā)出紫外線，是熒光粉發(fā)出柔和的可見(jiàn)光。其輻射出波長(zhǎng)253.7nm和185nm的紫外線(主峰值波長(zhǎng)是253.7nm，約占全部輻射能的70-80；次峰值波長(zhǎng)是185nm，約占全部輻射能的10)，以釋放多余的能量。熒光粉吸收紫外線的輻射能后發(fā)出可見(jiàn)光。2010-11-2222低壓氣體放電燈低壓氣體放電燈4其附件：包括鎮(zhèn)流器和啟輝器。優(yōu)點(diǎn)：高效高、光色好、價(jià)格便宜；缺點(diǎn)：1

14、、含紅外線和紫外線； 2、重金屬汞，不環(huán)保； 3、頻閃，對(duì)人的視力有影響； 4、帶有鎮(zhèn)流器和啟輝器，功耗大； 5、使用壽命有限。使用范圍：主要使用與室內(nèi)照明； 根據(jù)不同燈管的顯色性不同，也可以應(yīng)用在不同的環(huán)境中：顯色性較低：適用于一般工作場(chǎng)所和對(duì)顯色性不重要的場(chǎng)所（倉(cāng)庫(kù)，停車場(chǎng)）等；顯色指數(shù)大于85：用于長(zhǎng)時(shí)間工作場(chǎng)所，能使工作者心情舒暢；顯色性95：用于顯色性要求高的場(chǎng)所或特殊環(huán)境。2010-11-2223低壓氣體放電燈低壓氣體放電燈44.2 低壓鈉燈低壓鈉燈低壓鈉燈低壓鈉燈（弧光放電燈）：低壓鈉燈是利用低壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源，在它的玻璃外殼內(nèi)涂以紅外線反射膜，是光衰較小和發(fā)光效率最高的電光源。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：低壓鈉燈是路燈照明系統(tǒng)的最佳光源，它