在我们的生活中,不仅仅只有空气、水、食物等东西是我们所必需的。光是我们生存于世不可缺少的东西。在爱迪生没有发明灯泡之前,人们生活大多借助自然光。自从有了灯泡,我们的生活又多了几分精彩。如今在光电市场,LED节能灯可以说得上是各企业家各市民的“宠儿”!那么,LED是什么?为何节能?为何寿命长?其与普通节能灯又有何不同?
◆ LED是什么?
LED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的LED照明材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。其提供的是半宽度很大的单色光,由于LED照明的能隙随温度的上升而减小,因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长,即光谱红移,温度系数为+2~3A/.LED 发光亮度L与正向电流近似成比例:K为比例系数。电流增大,发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关,环境温度高时,复合效率下降,发光强度减小。
◆ LED为何节能?
高亮度单色光的LED已经在市场上取得了进展。尽管它们与传统的灯泡相比更加昂贵,但是它们的优点完全可以抵消其较高的价格,即它具有更高的性价比。首先,一个红色LED发光达到某个亮度时所需消耗的能量是15瓦,而传统的灯泡要达到同等量度则要消耗高达150瓦的能量;另外据科学家们测定,LED通电发光时,有10%的电能可以转化成光能,而白炽灯泡的转化效率只有7-8%,由此可见,要达到同等的照明效果,LED灯比白炽灯节能是显而易见的了。
◆ LED为何寿命长?
白炽灯的发光机理是电能将发光钨丝进行加热而发光的,经过相当长时间的加热,钨丝就会老化甚至烧断,至此,白炽灯泡的寿命也就此告终了,而发光二极管的发光机理是由二极管特殊的组成结构决定的,二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成,当在电极上加上正向偏压之后,使电子和空穴分别注入P区和N区,当非平衡少数载流子和多数载流子复合时,就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。由此可见二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的,不存在老化和烧断的现象,其特殊的发光机理决定了它的发光寿命长达5-10万个小时。
另外,LED的长时间工作会光衰引起老化,尤其对大功率LED来说,光衰问题更加严重。在衡量LED的寿命时,仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的,应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命,比如35%,这样更有意义。
◆ LED灯与普通节能灯的区别
节能灯的两极是普通的钨丝。钨丝通电发热后,就能发射出电子。在灯管两侧加上比较高的电压,形成电场,这些电子就会在灯管里被加速,形成有一定速度和能量的电子流。灯管是被抽成真空的,里面充有汞,就是我们称为的水银。在灯管通电发热的情况下,这些水银从液态蒸发就变成了气态。形成游离状态的汞原子。电子流中的电子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激发,变成激发状态的电离子。称为发生了阶跃,激发状态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态,同时释放出紫外线光,紫外线光不能用来照明。于是我们在灯管的内壁涂了一些荧光物质,在紫外线光的轰击下,荧光物质受到激发以后,就能发出比较自然的光线,可用于我们照明。
市面上较常见的节能灯管有一般的普通灯管及渐为主流的三基色灯管,和白炽灯泡相比都有省电的优点。所不同的是普通灯管的显色性偏低,而三基色的灯管则呈现出自然的阳光色,并且在显色性及光效率上都更胜过一般的普通灯管。
LED等与普通节能灯相比起来,有以下优点:
1、节能。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4;
2、长寿。寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓“一劳永逸”;
3、可以工作在高速状态。节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉;
4、固态封装。属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装,可以被装置在任何微型和封闭的设备中,不怕振动,基本上用不着考虑散热;
5、LED技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来;
6、环保。没有汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收。
很明显,只要LED灯的成本随LED技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被LED灯所取代。