LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,是一种固态的半导体冷光源,被誉为继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代照明光源。其作为新一代的绿色照明光源,与传统光源相比,有其自身无可比拟的优点。那么,LED光源有什么优点?LED光源可作标准光源吗?下文为大家做了介绍。
LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,是一种固态的半导体冷光源,它是利用半导体化合物材料制成PN结的光电器件。LED的核心是一个半导体晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,空穴占主导地位,另一端是N型半导体,主要是电子。两部分连接起来时,形成一个P-N结。当电流通过导线作用于晶片的时候,电子会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光原理。光的波长也就是光的颜色,由形成P-N结的材料决定,目前可以制造各种不同波长的LED,一般来说LED晶片都是由稼基晶体形成,这个稼基晶体里边包含荧光粉产生一种特定的颜色。
LED光源具有全固体、冷光源、寿命长、体积小、光效高、响应速度快、耐候性好等优点。LED光源点燃了真正“绿色照明”的光辉,被认为是21世纪最有价值的新光源,将取代白炽灯和日光灯成为照明市场的主导,使照明技术面临一场新的革命。
LED是一种新型的光源,目前广泛用于指示性照明和特种照明市场上,随着性能的不断提高,正向通用照明光源的方向发展。与传统人工照明光源相比,LED照明光源具有很多优点,其发展潜力非常巨大:
1.发光效率高
基于特别的材料构成,在电子转移的过程中,LED释放的能量主要集中在可见光范围内,不像钨丝灯发出的电磁能很多集中在红外线区,令人感觉到非常热。也就是说,理论上LED几乎能把所有的电能都转化为光能,而白炽灯的可见光效率仅为10-20%。现在商品化的LED的发光效率已超过35流明每瓦,这几乎是钨丝灯泡的两倍。
2.光线质量高
由于光谱中几乎没有紫外线和红外线,故没有辐射,产生的热量很小,LED属于典型的绿色照明光源。
3.光色纯
与白炽灯全频段光谱不同,典型的LED光谱狭窄,发出的光线很纯。
4.LED光源颜色丰富
既有白色的LED,也有发各种单色光的LED,而且颜色饱和度高,在需要色光的场合,不再需要用滤色片来进行滤光,有利于节约电能。
5.能耗小
单体LED的功率一般在0.05-3W,通过集群方式可以量体裁衣地满足不同的需要,浪费很少。
6.寿命长
目前光通量衰减到70%的标称寿命为10万小时,远远高于白炽灯的1500小时和荧光灯的1万小时。
7.可靠耐用
没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件,非正常报废的可能性很小,维护费用极为低廉。
8.应用灵活
体积小,可平面封装,易开发成轻薄短小产品,目前封装后LED的厚度可小于1mm,易于做成点、线、面等各种形式的具体应用产品。
9.绿色环保
废弃物可回收,没有污染,不像荧光灯含有汞等有害成分。
标准光源是CIE规定的其辐射近似CIE标准照明体的人造光源。标准照明体是指具有与某一时刻的昼光相同或近似相同相对光谱功率分布的照明体。物体的颜色是光照射在该物体表面后所呈现的光谱反映,同一物体在不同光源照射下,由于对不同波长光吸收程度的差异,使物体呈现的颜色是不同的。自然光被认为是观察物体颜色最为理想的光源,但是受时间和环境的限制,人们不可能时时刻刻在自然光下观察物体的颜色,在多数情况下,人们只能采用人造光源来观察物体颜色。为了提高颜色观察的准确性,就必须使用接近自然光光谱成分的人造标准光源来观察物体的颜色。
为了满足标准光源照明要求,就需要所使用的led满足色温、显色指数、光谱分布等条件。目前,市面上的大多数LED灯管并不是标准光源!只有符合ISO3664:2000的要求,才可以用作观察颜色的人造标准光源。
1.LED光源的优缺点
(1)LED光源的优点
高效节能:LED光源具有较高的能量转换效率,相较于传统光源更节能。
长寿命:正常情况下,LED光源的寿命可以达到数万小时甚至更长,相较于传统光源具有更长的使用寿命。
色彩温度选择广泛:LED可以实现广泛的色彩温度选择,从暖白色到冷白色都有可选。
快速启动和调光:LED灯瞬间亮起,而且可以支持广泛的调光范围。
(2)LED光源的缺点
初始造价较高:相较于传统光源,LED光源的初始投入成本较高,但随着技术进步和市场竞争,成本不断下降。
有限的照射范围:单个LED光源的照射范围相对较小,因此需要多个LED组合使用才能达到更大的照射范围。
2.COB光源的优缺点
(1)COB光源的优点
高集成度和均匀照射:COB光源采用芯片直接粘贴在基板上的方式,使得多个LED芯片高度集成,能够提供更高的亮度输出和更均匀的光线分布。
色彩一致性:由于在同一光源上使用多个LED芯片,COB光源通常具有较好的色彩一致性。
热管理:COB光源通常采用金属基板,具备良好的散热性能。
(2)COB光源的缺点
尺寸较大:由于多个LED芯片密集在一个基板上,COB光源的尺寸相对较大,不太适合一些紧凑空间的应用场景。
初始造价较高:COB光源的制造过程比普通LED复杂,因此初始造价较高。
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