高亮度LED照明應用開發(fā)的技術挑戰(zhàn)分析
傳統光源應用現況
多數實際應用場合中,仍須大量的高效能、高亮度光源,例如,路燈、賣場照明、商店照明等,需高效能、高亮度的燈具設施,大多采高強度的氣體放電式燈具(High-intensity discharge;HID)或鹵素燈,以達到高亮度、高照度的應用需求;而在賣場、店家的長時間需求,多半選用熒光燈管(Compact Fluorescent Lamp;CFL);住宅多仍大量使用白熾燈、熒光燈(CFL),或以省電訴求的新式省電燈泡。在眾多實際應用場合中,耗能最高、效率最差的光源應以白熾燈為主,因為應用時會讓大量電能轉換成無用的熱,也會讓燈具壽命因此降低。
以具體光源應用觀察,日常照明市場所涵蓋應用領域相當廣,包含建筑物照明、標志、景觀照明、零售、信號燈
信號燈
信號燈是指用于電訊,電氣等線路中的指示信號,預告信號,事故信號及其他指示信號用的發(fā)光裝置,廣義的信號燈則指用于指示信號用的各種燈具,如交通燈,鐵路信號燈等。
、街道照明和住宅照明等。若要討論節(jié)能的效益,就必需針對現有的燈具提出科學化的預估的方法,例如以輸入功率比與實際輸出流明進行效能衡量,目前也多實行每瓦流明數進行預估基準(或能源效率efficacy預估。
不同照明方案能源效率差距大
以現有的照明應用觀察,白熾燈照明方案的能源效率最差,例如,用60W白熾燈進行照名實,能源效率約為10 lm/W,相較CFL熒光燈具的能源效率就可達50 lm/W。一支100W HID可具有80lm/W,相當于產生8,000流明亮度。
led光源又稱發(fā)光二極管,是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,當兩段施加正向電壓時,半導體中的載流子發(fā)生復合,放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產生可見光、遠紅外光、近紅外光。 [全文]
效能與實用性大幅提升
LED的特質在于本身就是1個電子零組件,與氣體放電式的HID燈具、CFL熒光燈具這類光源,必需以玻璃容器內置高壓氣體的體積相對更小,不需內填有毒元素,組件本身就設有金屬接點,并可焊接安裝在任意表面上,便利性相當高。
LED具備未來光源多項優(yōu)勢,其中節(jié)能效益是最受業(yè)者關注的重點。
以往LED因當時技術受限,在亮度無法有效提升,多用于指示性用途的輔助光源,但現在以白光LED為例子,制作方式早已大幅改善,例如,透過高效能藍光LED鍍磷產生近似白光的發(fā)光效果,同時大幅提升單一組件的亮度輸出,目前白光LED在能源效率已有大幅進展,色溫表現4,500~6,000k下,在實驗室的測試數據已可達到超越200 lm/W的高效能表現。
LED屬于固態(tài)光源組件,在組件的硬度、強度較高,不會如同傳統光源因為主要由玻璃制成,會出現怕摔、不耐撞擊問題,也可搭配不同熒光粉設計或搭配構型設計,產制各種不同特性的光源效果,整體組件亦不含汞,同時具備超過50,000小時壽命周期,LED壽命較僅能運作1,000小時的白熾燈要高更多。
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