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LED照明灯发展概况

  日期:2012-11-26  浏览次数:158

LED灯难进百姓家上面已介绍了白光LED的特点及性能的提高,并开发出应用于各种场合的白光LED 灯,但LED灯难进百姓家。这不是生产上存在什么难题,主要原因是白光LED照明灯的发光效率还不太高,并且价格太贵,使一般百姓家难以接受。以家庭常用的白炽灯、节能荧光灯与相同亮度的白光LED灯的价格比较目前1W白光LED的单价是8~10元,3W的单价是20~25元(与LED的质量及品牌有关),另外还要驱动电路及结构件。再考虑生产厂家的利润及商业利润,则单价可能要120元以上。从表2可以看出:9W节能荧光灯的发光效率与LED差别不大,但单价要比同样功率的白光LED灯价格低十几倍以上。这是白光LED灯难进百姓家的主要原因。要等到大功率白光LED的价格降低8倍左右、发光效率提高到150lm/W时,LED灯才能普及,这可能要等几年。节能荧光灯的上市到普遍应用也有近二十年时间(这有质量上的提高及价格下降的过程),白光 LED灯的普及可能要比节能荧光灯快些(Φ5高亮度白光LED上市时单价大于1.5元,现在批量单价已降低到0.125~0.15元)。
 
LED灯路在何方白光LED照明灯的推广及普及的意义十分重大,但真的要在我国进入百姓家还有很多工作要做,要在技术上(发光效率达到120~150lm/W)、价格上(要比现在的价格降低8~10倍)有重大的突破,还需要不断的努力。白光LED照明灯的推广及普及工作是一项系统工程、重大项目,需要国家的规划、引导及扶持,在政策上及经济上的支持。我国现在在上海、南昌、大连、厦门已建立四大半导体照明基地及有关科研单位,他们将对LED灯的推广工作起到重大作用。目前LED照明灯虽然还难进百姓家,但是还有很多领域可以大量地应用LED照明灯。这些领域的应用可促进大功率白光LED的生产、可促进技术的提高,并可降低生产成本。在LED照明设计、应用上也可获得更多的经验,有利于将来的推广。这些应用领域都是用电大户,对节电能起到很大作用。它们是:1. 城镇街道的路灯系统(包括太阳能路灯系统);2. 隧道及地下停车场(包括地下商场);3. 交通工具的照明(汽车、电车、轮船、飞机等的内部及部分外部照明灯);4. 大的公共场所的LED照明系统,例如火车站、地铁站、飞机场、大型超市、大型百货公司、大厦及医院等;5. 无电区的LED灯照明工程。由于LED照明灯一般采用低压直流(恒流)供电。若采用交流220V市电供电,需要专门的变电装置输出低压直流电(如12V、24V等)并由LED驱动器来驱动LED灯,如图3所示。所以最好在新建这些建筑时就考虑到用LED灯,则在建筑设计中都把它设计在内,这要经济得多。而归建筑原用日光灯的照明系统要改造成LED照明,则改造的费用大、改造的时间长(如改造一个地铁站或一个候机大厅的照明系统)。新建LED照明供电系统需要比传统照明供电系统要复杂些,费用要高得多,如果没有政策的支持及经济的扶持是难以成功的。
 
结束语LED灯的应用是一个综合技术的应用,它涉及到LED、太阳能电池、蓄电池、AC/DC转换器、LED驱动器等各个领域的技术。但目前关键技术问题还是LED的发光效率不够高、生产成本不够低。要使LED灯进入千家万户,可能还要等几年。
 
LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。   一、支架:   1)、支架的作用:用来导电和支撑   2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。   3)、支架的种类:带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp。 
 
LED做照明灯具目前存在的问题 
  称为希望之光的LED,从1964年发明至今,已发展到普及化照明的时代,其节能、环保、亮度高、功耗小、寿命长、耐冲击等优点,前景极为广阔;在室内照明的起步阶段,还有其固有的缺点,主要表现在以下几方面:
1、不一致性带来的问题:
  理论上LED都是能发光的二极管,而实际上所有LED的电性能都是有差异的,每个厂家的生产工艺是不一致的,甚至相差很大,就是同一厂家的不同时间的工艺都是有差异的;不同厂家使用的半导体原材料的纯度是有差异的,这就使LED的发光强度与驱动电流是不完全相同、耐过电流能力和发热的差异也就自然而然的不同了;封装工艺和封装材料的不同,使得整体的散热能力是不一样的,还有组合材料的热彭胀与散热的问题等。由此不难看出,LED发光二极管在短期内仍存在个体之间的很大的差异,如果每个灯只用一个LED,好控制。例如电视机、DVD上的电源指示灯;而当我们用LED制作照明灯具时,就不是用单个的LED,而是用多个、上百上千个LED成阵列接入电路,因LED 的差异总有一个最先损坏,当有几个坏掉时(通常是短路),会使电流增大而损坏其他的LED。这就是不一致性带的结果,也是制约其发展的因素之一。
2、驱动电路复杂的问题:
  a.在电压匹配方面,LED不象普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。LED是2--3.伏的低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的LED灯,要配备不同的电源。b.在电流供应方面, LED的正常工作电流在18mA-20mA,供电电流小于15mA时LED的发光强度不够,而大于20mA时,发生光衰而导致LED老化,同时发热大增,老化加快、寿命缩短,当超过50mA时会很快损坏,为了延长LED照明灯的使用寿命,常用集成电路电源、电子变压器、分离元件电源等,大电流驱动时,要配大功率管或可控硅器件,另加保护电路,要恒流、恒压电路供电,这样电源电路复杂,故障率、元件成本、生产成本、服务成本都将升高。这就大大地限制了市场的竞争力与购买群体。
二、LED照明电路的特点:
  A、多LED灯的串、并联矩阵结构;B、不需要控制亮度;C、LED的电流在一定范围变化不会明显影响照度;D、LED损坏的原因多是电流过大,超过50mA,较小的电压变化引起较大的电流变化。所以控制过电流即可,这为电路的简化提供依据。
三、解决问题的方法:
  如果用WHPTC过流保护器作保护,从原理可知,当电路的电流超过规定值时会讯速的自动保护,在排除故障后又自动复位,无需人工更换。对LED而言,电压的变化不是LED损坏的直接原因,而电流的增大才是LED的真正杀手。利用这个特性,在LED的电路保护上具有绝对的优势,让简易电源供电变为现实。实践证明,在LED电路出现故障以前就有效保护了。如下图可见,因有了WHPTC可省去恒流、恒压电路,。器件成本、生产成本、服务成本都大大降低。也大大增加了产品的市场竞争力。
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