LED照明的發展趨勢?

LED(LightingEmittingDiode)照明即是發光二極體照明,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體晶片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生複合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產品就是利用LED作為光源製造出來的照明器具。

LED照明的發展趨勢

LED照明的特性:

允許功耗Pm:允許加於LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發熱、損壞。

最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。

最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發光二極體可能被擊穿損壞。

工作環境topm:發光二極體可正常工作的環境溫度範圍。低於或高於此溫度範圍,發光二極體將不能正常工作,效率大大降低。

不改變材質的前提下,在LED的極限範圍內,提高亮度的手段就是提高電流,隨著電流升高,LED發熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的,或微投的朋友,一定都深有體會,LED光源的投影機,非常熱,而且普遍會有明顯的噪音。這些產品,機身小是一方面,關鍵還是其自身發熱量較大所致。

隨著功率的增加,LED的散熱問題顯得越來越突出,大量實際應用表明,LED不能加大輸入功率的基本原因,是由於LED在工作過程中會放出大量的熱,使管芯結溫迅速上升,熱阻變大。輸入功率越高,發熱效應越大。溫度的升高將導致器件效能變化與衰減,非輻射覆合增加,器件的漏電流增加,半導體材料缺陷增長,金屬電極電遷移,封裝用環氧樹脂黃化等等,嚴重影響LED的光電引數。甚至使功率LED失效。因此,對於LED器件,降低熱阻與結溫、對發光二極體的熱特性進行研究顯得日趨重要。

LED照明的發展趨勢

LED照明的發展現狀:

當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。

中國LED產業起步於20世紀70年代。經過30多年的發展,中國LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、LED晶片的製備、LED晶片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈,中國發展得比較快的LED企業很多。在“國家半導體照明工程”的推動下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州、廣洲和石家莊七個國家半導體照明工程產業化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。

目前,中國半導體照明產業發展向好,外延晶片企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明應用取得較大進展。2007年中國LED應用產品產值已超過300億元,已成為LED全綵顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色,其中戶外照明發展最快,已有上百家LED路燈企業並建設了幾十條示範道路,但在室內通用照明市場方面仍顯落後。

2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業的發展。當前中國半導體產業產業大而不強,核心競爭力仍有待於進一步提升。對國內企業而言,壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務,提高未來取得大廠專利授權時的要價能力,或逐步通過研發突破核心專利。

LED照明的發展趨勢:

LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來,世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研製展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”,歐盟也在2000年7月宣佈啟動類似的“彩虹計劃”。我國科技部在“863”計劃的支援下,2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。多年來,LED照明以其節能、環保的優勢,已受到國家和各級政府的重視,各地紛紛出臺相關政策和舉措加快LED燈具的發展;大眾消費者也對這種環保新型的照明產品渴求已久。但是,由於投入在技術和推廣上的成本居高不下,使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產品一直可望而不可及,遲遲未能揭開其神祕的貴族面紗!

隨著國內部分廠家技術和生產成本的降低,LED照明叫好而不叫座的局面行將改變。價廉物美的LED照明產品,將給中國照明行業帶來革命性的衝擊,為廣大消費者帶來光明的福音!

LED照明的發展趨勢優點:

高節能:節能能源無汙染即為環保。直流驅動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉換接近100%,相同照明效果比傳統光源節能80%以上。

壽命長:LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環氧樹脂封裝,燈體內也沒有鬆動的部分,不存在燈絲髮光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統光源壽命長10倍以上。

多變幻:LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度並任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現豐富多彩的動態變化效果及各種影象。

利環保:環保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,眩光小,而且廢棄物可回收,沒有汙染不含汞元素,冷光源,可以安全觸控,屬於典型的綠色照明光源。

高新尖:與傳統光源單調的發光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網路通訊技術、影象處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數字資訊化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有線上程式設計,無限升級,靈活多變的特點。

LED照明的適用範圍:

LED照明燈具裡,底燈,吊燈,投射燈等裝飾用,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任於任何場合,包括美術館,博物館等對顏色度要求較高的場所。但是對於商場,寫字樓等大規模設施來說,作為大範圍照明的LED燈具雖然已經誕生,但是其指向性(LED晶片發出的光是直線,發散性不好)太高,造成大面積內設計平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過密,設計成本過高,失去節能效果。因此,現階段裝飾用途場合,LED照明燈具完全可用,大面積室內照明還不成熟。

LED照明的發展趨勢

LED照明的發展趨勢

高能效LED照明解決方案:

LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來,憑藉著節能、長使用壽命及色彩組合豐富等優勢,LED成為增速最快的半導體領域之一,近年來的年複合增長率(CAGR)高達20%,預計2012年全球LED市場總值更將達114億美元,前景非常可觀。

LED照明系統面臨的要求及挑戰對於LED在通用照明中的應用,需要從系統的角度來分析其要求。總的來看,LED通用照明系統涉及到LED光源(緊湊高效,提供寬廣範圍的色彩和輸出功率)、電源轉換(將交流牆式插座、電池、太陽能電池的電源高效地轉換至安全的低壓直流電源)、控制和驅動(採用電子電路對LED進行穩壓和控制)、熱管理(結點溫度控制非常重要,需要分析散熱,從而實現更長的工作壽命)及光學器件等。

對於LED驅動而言,它面臨的主要挑戰就在於LED的非線性。這主要體現在LED的正向電壓會隨著電流和溫度而變化,不同LED器件的正向電壓會有差異,LED“色點”會隨著電流和溫度而漂移,而且LED必須在規範要求的範圍內工作從而實現可靠工作。而LED驅動器的主要作用,就是在工作條件範圍內限制電流,而無論輸入條件和正向電壓如何變化。

對於LED驅動電路而言,除了進行恆流穩流,還面臨著其它一些關鍵要求。例如,如果需要LED調光,通常採用的是脈寬調製(PWM)調光技術;而用於LED調光的典型PWM頻率是1至3 kHz。此外,LED驅動電路的功率處理能力必須充足,且功能強固,可以承受多種故障條件,並且要易於實現。

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