LED照明技术应用

一、LED照明技术应用的重要性和必要性

　　照明灯具的发展历程从1879年爱迪生发明的电灯泡、1959年卤素灯问世、1961年高压钠灯问世、1962年金属卤化物灯、1969年第一盏LED灯(红色)、1976年绿色LED灯、1983年荧光灯问世、1993年蓝色LED灯、1999年白色LED灯到2000年LED应用于室内照明。LED将是继爱迪生发明电灯泡以来将重新开始的巨大的光革命。目前LED灯已经进入平常百姓家，但是尚未普及！

　　随着全球能源危机不断扩大，节能减排呈现大范围漫延的趋势，各国政府对节能减排工作都高度重视，这就驱动着新型绿色能源的广泛应用。所谓开源节流，一方面是我们熟知的太阳能、风能等，这些可以直接开发利用的能源，另一方面节约使用现有的不可再生能源显得尤为重要。作为人们日常生活中不可缺少的部分——灯光照明，一直以来也是消耗自然能源的大户，据统计全球每年照明用电量是总用电量的1/5，其中大部分是靠不可再生能源转换而来的，例如火力发电就是以煤为原料，不仅消耗了大量的不可再生资源，同时排放的二氧化碳也使我们的生活环境受到严重污染。开发绿色环保能源，减少利用不可再生资源，这才是长久之计。21世纪，作为绿色照明产业，LED照明将发挥巨大作用，它的节能、健康、环保价值相当可观，具体优势有以下几点：

1、LED光源相比其他光源具有以下优势：

　　（1）LED光源发光效率高

　　白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦、荧光灯50-70流明/瓦、钠灯90-140流明/瓦、大部分的耗电变成热量损耗。

LED光效可达到50-200流明/瓦，而且发光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。

　　（2）LED光源耗电量少

　　LED单管功率0.03-0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5-3.5伏。电流15-18毫安反映速度快，可在高频操作，用在同样照明效果的情况下，同样亮度下耗电仅为普通白炽灯的1/10，节能灯的1/2，据日本估计，如采用光效比荧光灯还要高2倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯、每年可节约相当于60亿升原油，同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。

　　（3）LED光源使用寿命长

　　白炽灯、荧光灯、卤钨灯是采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧，热沉积、光衰减等特点，而采用LED灯体积小，重量轻，环氧树脂封装，可承受高强机械冲击和震动，不易破碎，平均寿命达10万小时，LED灯具使用寿命可达5-10年，可以大大降低灯具的维护费用避免经常换灯之苦。

　　（4）LED光源安全可靠性强

　　发热量低、无热辐射性、冷光源、能精确控制光型及发光角度、光色和、无眩光、不含汞，钠元素等可能危害健康的物质。

2、LED照明是一种健康照明

　　（1）无频闪光源。我们将电光源的光通量随交流电源电压周期性交变而变化，引起的亮暗强弱闪动谓之频闪。据英国剑桥大学医学研究中心、国际照明委员会维也纳总部等照明、健康医学机构对教学、办公、生产、生活等环境的频闪研究表明：“这种频闪现象是客观存在的，并长期潜移默化地危害人们的视觉系统”.欧洲照明委员会为此，专门发布《90/270/EC指南》，强调必需解决降低灯具的频闪效应，解决引起人们偏头痛和视觉神经系统病变。白炽灯、荧光灯、三基色荧光灯、节能灯或由50Hz~60Hz交流，或高频高压供电，均存在不同频率的频闪。特别是荧光类灯具，均为高频频闪，在这类灯具下的运动物体，会出现重影现象，如体育馆内就不能使用荧光类灯具，特别是像乒乓球、羽毛球等小球在荧光类灯具下几乎无法进行比赛。生产车间的旋转机床在荧光类灯具照明时会使人眼产生反转或静止的错觉，而导致事故发生。频闪现象也是导致人眼疲劳、损坏人的视力，特别是青少年视力下降的主要“杀手”大家可以思考：从菜油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯，照明亮度在逐步提高，而青少年的视力却在逐年下降，而且低龄化程度也在加剧。这一不争的事实不与电/光灯具的频闪不无关系。而LED灯具由低压直流供电，不存在电源电压周期性交变，所以不存在频闪效应。是现在公认的对人的视力，特别是青少年视力有益的健康灯具。

　　（2）紫外线辐射光源。白炽灯、荧光灯、三基色荧光灯、节能灯都有不同程度的紫外线辐射。中国医科大学皮肤病与皮肤美容研究所研究表明：在日光灯下工作、学习一天所吸收的紫外线--相当在阳光下暴晒一小时。紫外线辐射会直接破坏人体免疫系统，杀伤白细胞，损害核酸与蛋白质的化学键，引起遗传基因（DNA）变异，甚至癌变。

　　（3）无电磁辐射光源。荧光灯、三基色荧光灯、节能灯均工作在高频高压状态，都不可避免地带来不同程度的电磁辐射。而LED光源在直接低压状态下工作，无电磁辐射。据英国剑桥大学医学研究中心、国际照明委员 会维也纳总部研究表明，电磁辐射可能导致心悸、失眠、白细胞减少、记忆力减退，使心血系统、神经系统受损，而且电磁辐射伤害是累积的。

3、LED照明更环保

　　（1）固体光源，无汞有害气体，故对环境无污染；

　　（2）固体光源，无易碎物，使用寿命长；其颗粒极小，即使到报废时，电子垃圾少。只要回收、处理得当，不会对环境造成影响。

LED照明具有节能、健康、环保的极大优势，LED产业是正在蓬勃发展的朝阳产业。必将在专业照明、通用照明方面得到超常规发展应用，而且这个时代已经到来。

二、应用LED灯具的效益分析

通过上表可看出，LED灯在光效、寿命等方面均比其他光源有优势，使用直流电压启动更安全，散热效果也比其他光源更好。