LED成为现代照明的主流技术
传统灯具采用的光源主要为卤钨灯及气体放电灯(包括低压放电的荧光灯和高强度气体放电的金卤灯、氙灯)等,存在光效低、寿命短、耗电量大、工作不稳定等弱点。由于新兴的LED照明技术相较于它们具有寿命长、启动时间短、结构牢固、节能效率高、可塑性强等优点,因此已经成为现代照明的主流技术。
寿命长。LED的使用寿命可以长达10万小时,远高于普通白炽灯(1000小时)、荧光灯与金属卤化物灯(1万小时)、高压钠灯(2万小时),(注:寿命是指光衰至初始光通量的70%)因此,从长远看来,LED的经济成本低于其他灯具,且使用在一些维护和换灯困难的场合,可大大降低人工费用。
启动时间短。在启动时间上,气体放电光源从启动至光辐射稳定输出,需要几十秒至几十分的时间,这是由其自身的特性决定的。由于多数气体放电灯的工作物质在常温下是液体或固体,启动后需要一个加热气化的过程,才能达到稳定状态。而LED的响应时间只有几十纳秒,可以在一些需要快速响应或高速运动的场合使用。
结构牢固。LED是用硅胶封装的半导体发光的固体光源,其结构中不包含玻璃、灯丝等易损坏部件,是一种实心的全固体结构。因此,能在经受震动、冲击后而不致引起损坏。牢固的结构为其在条件较为苛刻和恶劣的场合的使用奠定了基础,也在一定程度上保证了使用的安全性。
节能效率高。与传统的灯具相比,LED的光效更高,能耗更小,是一种高效节能光源。目前白光LED的光效已经达到180lm/W,实验室效果更高达303lm/W,在未来具备更大的发展空间。其光效远超过了现在所有的照明光源,能有效实现节能,对推进节能减排具有重要作用。
可塑性强。传统的灯具中,发光体是灯丝,有一定的长度,荧光灯管的尺寸更大,影响灯具设计。而LED的发光体芯片尺寸很小,在设计时基本上可以视为点光源,更易设计。传统的照明光源向空间的每一个方向发光,在设计时为提高光线利用率,通常要用曲面反射器来收集光线,促使其向所需要的方向照射。由于反射器距离光源有一定的距离,其曲面又有一定的曲率,灯具就产生了一定的厚度。而LED发光的方向性很强,很多情况下只需用透镜将其发出的光线进行准直、偏折,而不需要使用反射器,因而可以做成薄型美观的灯具,这些特性使LED具有更强的可塑性。
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