LED照明
來源:作者:日期:2017-11-10 11:24:10點擊:6575次
LED照明
智能LED照明即是發(fā)光二極管照明,是一種半導體固體發(fā)光器件。其功能是為用戶提供了包括智能設備和云平臺的完整解決方案,實時提供大數(shù)據分析和可視化管理。
目錄
1、智能LED照明的簡介
2、智能LED照明的功能
3、智能LED照明的優(yōu)勢
4、智能LED照明系統(tǒng)構成
5、智能LED照明的設計
6、智能LED照明分類
7、智能LED照明驅動方案
8、智能LED照明應用領域
9、智能LED照明發(fā)展歷史
10、智能LED照明影響因素
11、智能LED照明應用案例
12、智能LED照明發(fā)展
13、智能LED照明節(jié)能燈
14、智能LED照明原理簡介
1. 智能LED照明簡介
LED(LightingEmittingDiode)照明即是發(fā)光二極管照明,是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,在半導體中通過載流子發(fā)生復合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、黃、藍、綠色的光,在此基礎上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色等任意顏色的光。LED燈具就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。
2. 智能LED照明功能:
做到節(jié)能減排,降低能耗,又減少了維修量 體積小、功耗低、功能強和可靈活擴展節(jié)約能耗,降低管理成本,故障自動巡檢,消防溫度警示;易安裝,免布線,遠程維護。WiFi模塊就可以方便的通過WiFi熱點連上網絡智能電源、恒功率電源、恒流明電源 智能臺燈通過光傳感器和智能手機攝像頭來搜集和處理光信號,使用領先的光校準算法將光調成最適宜工作或閱讀的狀態(tài),最大程度地提升視覺舒適度。只需按下按鈕,聯(lián)接至智能家庭app,就能開啟這絕妙的照明之旅?,F(xiàn)代無線通信技術、光纖通信技術、大屏幕指揮調度技術及城市地理信息集成技術,形成了精確、敏捷、高效、可視化、全時段、全方位的城市路燈照明設施智能化管理平臺。
3. 智能LED照明優(yōu)勢:
指利用計算機、網絡技術、無線通訊數(shù)據傳輸、電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理技術、傳感技術及節(jié)能型電器控制等技術組成的分布式無線或有線控制系統(tǒng),通過預設程序的運行,根據某一區(qū)域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來自動控制照明。
七大優(yōu)勢:
1)智能化控制更簡單;
2)提高管理水平,減少維護費用;
3)可觀的節(jié)能效果;
4)保護燈具,延長壽命;
5)改善展示環(huán)境,提高展示效果;
6)安裝便捷,節(jié)省線纜;
7)使用安全,與消防系統(tǒng)聯(lián)動。
4. 智能LED照明系統(tǒng)構成
智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元、監(jiān)控單元四部分組成。
一、輸入單元(包括輸入開關、場景開關、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器等):將外界的信號轉變?yōu)榫W絡傳輸信號,在系統(tǒng)總線上傳播。
二、輸出單元(包括智能繼電器、智能調光模塊):收到相關的命令,并按照命令對燈光做出相應的輸出動作。
三、系統(tǒng)單元(包括系統(tǒng)電源、系統(tǒng)時鐘、網絡通信):為系統(tǒng)提供弱電電源和控制信號載波,維持系統(tǒng)正常工作。
四、監(jiān)控單元(電腦、軟件及PC轉換器):監(jiān)控整個系統(tǒng)的設備、燈光狀態(tài)并且可以直接控制系統(tǒng)上每個場景或者細到每個回路。
5. 智能LED照明的設計
5.1總體實際
本系統(tǒng)主要由終端節(jié)點、路由器節(jié)點和協(xié)調器節(jié)點組成。三個節(jié)點各司其職,終端節(jié)點主要負責消息的傳輸和允許共它節(jié)點通過它接入到網絡中;協(xié)調器節(jié)點則主要負責網絡的建立、維持和管理,以及整個網絡數(shù)據信息的收集、處理和顯示等。在這三個節(jié)點當中協(xié)調器節(jié)點是整個網絡的核心。系統(tǒng)總體設計。
本設計主要實現(xiàn)的功能如下:
(1)采用帶調光模塊的LED燈具,通過程序控制可以實現(xiàn)燈光亮度的自動調節(jié),利用室內燈光與自然光的相互補償使室內照度保持在一個合適狀態(tài);
(2)采用照度采集節(jié)點,可以實時地采集并監(jiān)控室內外照度;
(3)加入掉電自鎖功能(在突然停電的情況下再次來電所有燈具都處于關閉狀態(tài));
(4)加入部分情景模式,在不同的室內外環(huán)境需求時可以很方便地對燈光環(huán)境進行選擇(如
5.2系統(tǒng)硬件電路設計
系統(tǒng)硬件電路部分主要由協(xié)調器節(jié)點電路、系統(tǒng)照度采集節(jié)點電路、系統(tǒng)LED調光節(jié)點電路以及系統(tǒng)路由器節(jié)點電路四部分組成。
(一)系統(tǒng)照度節(jié)點電路設計
照度采集節(jié)點由CC2530和光照度傳感器(BH1750FVI)組成。主要是對室內外的照度進行實時的采集并通過模塊發(fā)送給協(xié)調器,協(xié)調器再對接收到的照度信息進行整合處理,然后在LCD上實時顯示出室內的照度信息,并根據照度信息給LED照明節(jié)點發(fā)送相應的指令,對LED燈進行相應的亮度調節(jié)。
BH1750FVI傳感器是一個光電集成傳感器,其主要有如下幾個特點:1)可以輸出對應亮度的數(shù)字值;2)廣泛的輸入光范圍(相當于1-65535lx);3)通過降低功率功能,實現(xiàn)低電流化;4)無需其它外圍部件;5)光源依賴性弱(白熾燈、熒光燈、鹵素燈、白光LED、日光燈)。
(二)系統(tǒng)LED調光節(jié)點電路設計
LED調光節(jié)點由CC2530和調光模塊組成。調光模塊可以根據模塊接收到的指令實時地對LED燈進行亮度的調節(jié)。調光的目的是為了使室內自然光跟LED燈光進行相互的補償,使室內外照度達到一個合適狀態(tài)。
(三)系統(tǒng)路由器節(jié)點電路設計
路由器節(jié)點是在CC2530模塊上擴展了一個CC2591模塊,該模塊是一個真正意義上精心設計的帶PA+LNA無線收發(fā)模塊。該節(jié)點主要負責接收終端節(jié)點信息并轉發(fā)給協(xié)調器,或轉發(fā)協(xié)調器的反饋信息給終端節(jié)點。
在開闊的場地上,CC2530的傳輸距離可達100m,但在室內環(huán)境下由于有墻體的遮擋,存在路徑損耗問題,實際傳輸距離大大縮短。在室內中間位置若僅放置一個由CC2530構成的路由節(jié)點,很可能造成數(shù)據傳輸錯誤甚至數(shù)據丟失。所以在實際設計電路時,路由器節(jié)點采用的是CC2591+CC2530組合的形式。CC2591是一個2.4GHz的射頻前端芯片,它可以通過PA提高發(fā)射功率,從而延長通信距離。該芯片還可以通過LNA來改善接收機的靈敏度。通過以上兩點可以很好地保證該系統(tǒng)數(shù)據傳輸?shù)耐暾浴?br /> 系統(tǒng)協(xié)調器節(jié)點電路設計
(四)協(xié)調器節(jié)點由STM32F107、CC2530、12864LCD、矩陣鍵盤、DS18B20和DS1302模塊組成。該節(jié)點是整個系統(tǒng)的核心,主要負責網絡的組建、維護、控制終端節(jié)點的加入和刪除,以及整個系統(tǒng)信息的處理和顯示等。其中STM32F107是意法半導體推出的全新STM32互聯(lián)型微控制器,此芯片集成了各種高性能工業(yè)標準接口,且STM32不同型號產品在引腳和軟件上具有完美的兼容性,可以適應多種應用。此外該芯片還可以嵌入μC/GUI系統(tǒng),擁有獨立的32位指令總線和數(shù)據總線,全面支持32位Thumb-2和16位Thumb指令等。
矩陣鍵盤電路采用2×4的矩陣鍵盤,用于時鐘的時間調整及不同情景模式的選擇;顯示電路采用12864 LCD,可以顯示4行信息,每行顯示16個字符,完全滿足顯示照度、時間和溫度等要求。
5.3 軟件部分設計
a. 軟件部分主要是完成對整個系統(tǒng)硬件電路的編程設計。其中終端節(jié)點程序主要完成信息的采集、上傳和控制等。協(xié)調器節(jié)點程序用于實現(xiàn)整個網絡的組建、維護和管理以及相應數(shù)據的收集、處理和顯示等。協(xié)調器節(jié)點軟件設計協(xié)調器節(jié)點首先判斷是否有數(shù)據傳送,若有,則選定信道建立網絡,進行數(shù)據掃描和讀取,并打包發(fā)送數(shù)據。由于電源損耗主要集中在無線數(shù)據的收發(fā)階段,在沒有接收到時鐘信號的喚醒命令前,使其處于睡眠狀態(tài),以達到延長電池的使用壽命、減少功耗的效果?! ?br /> b. 終端節(jié)點軟件設計
c. 終端節(jié)點數(shù)據采集的軟件設計包括兩部分,分別為單片機驅動程序設計和傳感器收發(fā)數(shù)據程序設計。首先進行模塊初始化,然后啟動定時器,每隔一段時間進行信道掃描,查看是否有入網申請指令,若有,則首先判斷啟動哪一個傳感器端口,然后向端口發(fā)送數(shù)據采集請求,采集完畢后使單片機處于休眠模式,將采集到的數(shù)據發(fā)送給作進一步處理。
d. 路由器節(jié)點軟件設計
程序中將設備類型設置為網絡路由節(jié)點,在協(xié)議棧中只需要更改應用層事件處理函數(shù)使其在接收到信息后調用程序把接收到的信息發(fā)送出去即可。
5.4 系統(tǒng)調試
為對系統(tǒng)進行功能的測試,特選擇宿舍為實驗場所,分別在宿舍的三個臥室各放置3個照明節(jié)點和一個照度采集節(jié)點,然后對系統(tǒng)的功能進行測試。通過測試,系統(tǒng)能夠準確地實現(xiàn)無線控制功能。照度節(jié)點能夠準確地采集環(huán)境的光照度信息,模塊能夠正常地進行數(shù)據的相互傳輸,PWM調光器模塊能夠準確無誤地對LED燈進行相應亮度的調節(jié)。此外各種情景模式,如室內外溫度和時鐘信息都可以按照預定指標正常工作。
6. 智能LED照明分類:
手動控制方式和自動控制方式。
LED SOK標準術語
波長:光的色彩強弱變化,是可以通過數(shù)據來描述,這種數(shù)據叫波長。我們能見到的光的波長,范圍在380至780nm之間,單位:納米(nm)。
亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發(fā)光強度,單位:尼特(nit)。
光強:指光源的明亮程度,也即表示光源在一定方向和范圍內發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量,單位:燭光(cd)。
光通量:光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和,單位:流明(Lm)。
光效:光源發(fā)出的光通量除以光源的功率,它是衡量光源節(jié)能的重要指標,單位:每瓦流明(Lm/w)。
顯色性:光源對物體呈現(xiàn)的程度,也就是顏色的逼真程度,通常叫做"顯色指數(shù)",室內顯色性通常表示為Ra,以數(shù)值表示,Ra100為日光下的顯色性。
色溫:光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度稱為該光源的色溫,只有白光才有色溫, 單位:開爾文(k)。
眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,所造成的視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。
同步性:兩個或兩個以上LED燈在不規(guī)定時間內能正常按程序設定的方式運行,一般指內控方式的LED燈,同步性是LED燈實現(xiàn)協(xié)調變化的基本要求。
防護等級:IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級,由兩個數(shù)字所組成,第一個數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(分0-6級),第二個數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度(分0-8級),數(shù)字越大表示其防護等級越高。
光周期:自然界或人造的能夠影響生物有機體的亮暗循環(huán)。
光度測量:根據給定的光效函數(shù),如V(λ)和V’(λ),測量輻射量的方法。
光強分布:光源或者燈具在空間各個方向的光強分布。
光強曲線圖(表):光強由極坐標或者圖表給出,表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時產生的光強。對于光強非對稱分布的情況,可采用兩個不同平面內的光強分布圖來表示該燈具的光強分布情況。
7. 智能LED驅動方案
驅動方案一般來說有兩種:線性驅動和開關型驅動。
線性驅動應用是一種最為簡單和最為直接的驅動應用方式。在照明級白光LED應用中,雖然存在著效率低、調節(jié)性差等問題,但是由于其電路簡單、體積小巧,能滿足一些特定的場合應用較多。
開關型驅動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯(lián)驅動情況下的應用。升壓式開關驅動是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個LED采用串聯(lián)驅動情況下的應用。
一般認為,隔離型驅動安全但效率較低,非隔離型驅動效率較高,應按實際使用的要求來選。
設計一般的基本LED驅動器照明應用相對較簡單,但是如果還需要其它功能如相位控制調光和功率因子校正(PFC),設計就變得復雜。無功率因子校正功能的非調光LED驅動器通常包含一個離線式開關電源,用于恒定電流下調節(jié)輸出。
LED驅動器的后端架構包含一個具有短路保護功能的電流調節(jié)電路??梢岳镁€性調節(jié)電路達到這一目的,然而這種方法本身效率低下,因此適用低輸出電流,通常不會應用到多級架構中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路,以便限制了輸出電流超過期望的LED驅動電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化,還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時的電流,從而能夠保護驅動器免遭損壞。
8. 智能LED照明應用領域
LED照明燈具里,底燈,吊燈,投射燈等裝飾用,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,包括美術LED控制模組館,博物館等對顏色度要求較高的場所。但是對于商場,寫字樓等大規(guī)模設施來說,作為大范圍照明的LED燈具雖然已經誕生,但是其指向性(LED芯片發(fā)出的光是直線,發(fā)散性不好)太高,造成大面積內設計平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過密,設計成本過高,失去節(jié)能效果。因此,現(xiàn)階段裝飾用途場合,LED照明燈具完全可用,大面積室內照明還不成熟。
l 信號指示應用:信號照明是LED單色光應用比較廣泛也是比較早的一個領域,約占LED應用市場的4%左右。
l 顯示應用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等,LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%,顯示屏幕可分為單色和彩色。
l 照明應用:
①便攜燈具:手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等;
led照明導軌燈
②汽車用燈:高位剎車燈、剎車燈、轉向燈、倒車燈等,大功率的LED已被大量用于汽車照明中。
③特殊照明:太陽能庭院燈、太陽能路燈、水底燈等;由于LED尺寸小,便于動態(tài)的亮度和顏色控制,因此比較適合用于建筑照明。
④背光照明:普通電子設備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等,LED作為手機顯示的背光源是LED應用最廣泛的領域。
⑤投影光源:投影儀用RGB光源。
⑥普通照明:各類通用照明燈具、照明光源等分為商業(yè)照明和家居照明。
9. 智能LED照明發(fā)展歷史
9.1歷史
應用半導體P·N結發(fā)光源原理制成LED問世于20世紀60年代初,1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管,之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年藍色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司(日亞)成功開發(fā)出白色LED。
LED以其固有的特點,如省電、壽命長、耐震動,響應速度快、冷光源等特點,廣泛應用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領域,在我們的日常生活中處處可見,家用電器、電話機、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價格昂貴等條件的限制,無法作為通用光源推廣應用。
近幾年來,隨著人們對半導體發(fā)光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發(fā)和應用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展,其發(fā)光效率提高了近1000倍,色度方面已實現(xiàn)了可見光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn),使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后,最偉大的發(fā)明之一。
9.2現(xiàn)狀
當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發(fā)光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發(fā)展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。LED球泡燈具與白熾燈比較,其最大的發(fā)展動力就是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。前LED行業(yè)的快速發(fā)展,已經使得部分LED照明產品價格低于白熾燈或等同的水平,使得普通百姓家都可以接受,而且亮度也優(yōu)于白熾燈泡。如:塑料球泡、貼片車鋁、筒燈等。如果做工程還是要選用一些優(yōu)質的LED產品,在各方面保證它的穩(wěn)定性,當然價格也會高一些。
中國半導體照明產業(yè)發(fā)展向好,外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長、照明應用取得較大進展。2007年中國LED應用產品產值已超過300億元,已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀亮化等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業(yè)正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色,其中戶外照明發(fā)展最快,已有上百家LED路燈企業(yè)并建設了幾十條示范道路,但在室內通用照明市場方面仍顯落后。
2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業(yè)的發(fā)展。當前中國半導體產業(yè)產業(yè)大而不強,核心競爭力仍有待于進一步提升。對國內企業(yè)而言,壯大規(guī)模、提高產品質量與技術水平是首要任務,提高未來取得大廠專利授權時的要價能力,或逐步通過研發(fā)突破核心專利。
9.3發(fā)展趨勢
隨著全球對發(fā)展低碳經濟取得共識,LED照明產業(yè)憑借其在節(jié)能降耗領域的性能優(yōu)勢將迎來寶貴的快速發(fā)展機遇。在當前低碳經濟形勢下,LED照明產業(yè)市場不斷升溫,競爭日益激烈。2011年,中國LED照明產業(yè)工業(yè)總產值達到730.15億元。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用于各
種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領域。世界上一些經濟發(fā)達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”,歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”。我國科技部在“863”計劃的支持下,2003年6月份首次提出發(fā)展半導體照明計劃。 多年來,LED照明以其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢,已受到國家和各級政府的重視,各地紛紛出臺相關政策和舉措加快LED燈具的發(fā)展;大眾消費者也對這種環(huán)保新型的照明產品渴求已久。但是,由于投入在技術和推廣上的成本居高不下,使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產品一直可望而不可及,遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗!
9.4優(yōu)點:
高節(jié)能:節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉換較高,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能。
壽命長:LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。
多變幻:LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。
利環(huán)保:環(huán)保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。
高新尖:與傳統(tǒng)光源單調的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數(shù)字信息化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。
10. 智能LED照明影響因素
相較于傳統(tǒng)光源,LED照明具有體積小、節(jié)能、壽命長、高亮度環(huán)保等特點。但是其價格也相對高于傳統(tǒng)光源,這也成為了LED進入市場的障礙之一,產能過剩也導致LED市場的競爭激烈。
10.1.營銷組合
面對高價成為LED照明進入千家萬戶的主要攔路虎,LED照明企業(yè)在提高產品技術、加強產品研發(fā)、注重規(guī)?;a等降低價格以爭奪替代節(jié)能燈、白熾燈市場份額,同時,注重營銷組合策略是打破LED照明發(fā)展桎梏長期而有效戰(zhàn)略。
營銷組合是指企業(yè)在選定市場目標上,綜合考慮環(huán)境、能力、競爭狀況對企業(yè)自身可控的因素,加以最佳組合運用,已完成企業(yè)目標與任務。應用在LED照明市場,LED照明企業(yè)可以根據自己細分市場,制定最優(yōu)化組合的產品策略、定價策略、渠道策略等。同時,LED企業(yè)針對家庭替換性光源、酒店、店鋪、辦公等對光不同需求而制定營銷組合策略。
舉個例子,普通家居對光源需求定位于滿足照明功能、高的性價比、節(jié)能。而店鋪照明不僅僅滿足于基本照明、節(jié)能,還需要專業(yè)照明特點、可調光、光的主題或者情景模式等。因而,針對不同的客戶需求,制訂最佳的營銷組合策略將是打破LED照明發(fā)展“叫好不叫座”主要方法之一。
10.2人才缺失
2013年剛開年,各地企業(yè)招營銷類人才、業(yè)務員、技術類人員、設計師等招聘信息就滿天飛。很多企業(yè)都開始準備好槍支彈藥,摩拳擦掌準備開打2013渠道之戰(zhàn)。但是,LED行業(yè)快速發(fā)展,企業(yè)對LED人才需求激增,而高等院校對這方面人才培養(yǎng)完全跟不上LED行業(yè)發(fā)展速度。不言而喻,LED照明行業(yè)出現(xiàn)人才結構性缺失,人才頻頻跳巢及企業(yè)高薪“挖墻腳”成了行業(yè)現(xiàn)狀??偠灾?,LED行業(yè)缺乏懂技術銷售人員、懂LED技術高端人才等。
面對如此現(xiàn)狀,LED企業(yè)應加快與大專院校人才培養(yǎng)合作,培養(yǎng)具有LED基礎教育的人才。其次,加強企業(yè)培訓。尤其是加強對業(yè)務人員培訓。據了解,現(xiàn)在LED行業(yè)最缺乏的是懂技術銷售人員,銷售人員與客戶聊天的時候,技術是不得不談到的內容,很多業(yè)務人員對技術一竅不通。包括一些在公司工作好多年的員工,客戶經常把他們問得啞口無言。
10.3降價
據相關調查報告顯示,2012年LED照明行業(yè)工程火熱而零售慢熱,關于LED照明終端“叫好不叫座”現(xiàn)狀新聞紛紛報道。盡管2012年芯片價格下降30%以上、封裝技術得到穩(wěn)步提升,但是相對節(jié)能燈,LED照明產品依然“高高在上”。其次,在中國LED企業(yè)大部分處于中下游封裝及終端產品應用領域,且產品同質化、渠道同質化、市場需求供過于求等情況嚴重困擾LED企業(yè)。相對2012年,由于打價格戰(zhàn)等造成一些企業(yè)倒閉、行業(yè)洗牌現(xiàn)象,2013降價拓渠道、降價清庫存仍然為LED照明市場主基調。
11. LED應用方案
11.1 LED特性
LED需要一個與白熾燈或鹵素燈完全不同類型的驅動器。白熾燈表現(xiàn)為具備自穩(wěn)定特性的純電阻負載,LED則需要一個電流源。LED產生的光通量近似正比于流經該器件的電流。LED的正向電壓隨電流增加而增加,但隨溫度的上升而減少。在這方面,LED表現(xiàn)得像二極管。不過,在工作期間LED的正向電壓(VF)是很大的。該電壓與電子轉化為光子時產生的能量(eV)相關,該能量又直接相關于光的顏色。此外,不同生產批次之間的VF值可以相差很大。
11.2串行/并行配置
在大多數(shù)用LED替代現(xiàn)有光源的應用中,需要連接多個LED到驅動器上,因為單一的LED不能產生足夠的光通量。LED可以采用串行或并行連接。
如果LED采用串行連接,LED鏈上的總電壓等于正向電壓的總和(所有LED上的電流相等)。
如果LED并行連接,電流將分配到各支路中。不過,由于一個LED的正向電壓會隨著溫度上升而下降,因此這一配置本質上是不穩(wěn)定的。隨著溫度的升高,越來越多的電流將流到具有更低正向電壓的支路上去,這些支路將變得更亮,而那些具有更高正向電壓的支路將變得更暗。
不過,采用并聯(lián)配置(或串并聯(lián)組合)的一個原因是,它允許大量的LED以一個安全的電源電壓結合在一起,而如果要采用串行連接來達到相同的亮度,你可能需要一個高得令人無法接受的電壓。
在當前太陽能行業(yè)激烈競爭的大環(huán)境下,光伏組件生產商都在竭力使各自的產品與眾不同,主要的方向是用最低的成本實現(xiàn)最高的組件效率。有眾多的技術概念和市場推廣方案都聲稱已經有成熟的產品,但大部分產品都經不起仔細的研究推敲。有太多的例子證明,在某一方面取得的一些技術優(yōu)勢并不一定能轉化成組件的最終收益。例如,盡管電池片的成本降低了,但是最終的組件成本并沒有因此降低;再如,電池片的效率也許得到提高了,但最終的組件效率并沒有得到同樣程度的提高。
11.3需求
一、中高級專賣店、商場等室內商業(yè)氣氛照明
LED光源節(jié)能環(huán)保、無紫外線,迎合了某些商家展示個性化光環(huán)境的心理,成了一些商家針對某些特殊產品展示的偏好光源;它全光譜的色彩范圍很適合烘托專賣店和商場的氣氛,LED光源在局部照明、重點照明和區(qū)域照明方面的優(yōu)勢,能營造出其他傳統(tǒng)照明電光源所無法比擬的高品質光環(huán)境,非常適合商業(yè)照明網域。這時候,價格成了次要考慮的因素。
二、娛樂場所、美容院照明
LED整合的光源具備全特性容易控制,可以創(chuàng)造靜態(tài)和動態(tài)的照明效果,從白光到全光譜的任意色彩,渲染出一種強烈的娛樂氣氛來,LED的出現(xiàn)給這類空間環(huán)境的裝潢設計開啟了新的思路。
三、酒吧、咖啡廳等休閑場所的氣氛照明
LED光源體積小,固態(tài)發(fā)光,給了燈飾制造商無限的發(fā)揮空間,可以專業(yè)制作各式不同風格的LED燈飾,而LED全光譜的任意色彩和動靜態(tài)的照明效果讓它的裝飾性和制造情調的功能在這一類場所表現(xiàn)得淋漓盡致。
四、博物館、美術陳列館等專業(yè)場所的照明
博物館、美術陳列館等場所屬于對照明環(huán)境要求較高的特殊場合,其展示物品的特殊性要求照明光源不含紫外線,沒有熱輻射。LED是冷光源,光線中不含紫外線,完全可以滿足博物館、美術陳列館對照明的特殊要求。
五、五、商業(yè)性劇場、電視演播廳舞蹈和攝影的舞臺照明
LED光源在室內照明的應用,給劇場、演播廳的照明環(huán)境詮釋了一個新的概念。作為一流的英國電視臺,GMTV將演播室的照明改為變色LED,照明方面的能源利用減少了60%以上,演播室的溫度也降到更為舒適的程度。
六、旅館、酒店、賓館照明酒店、賓館的照明
運用LED產品,給顧客帶來一種不一樣的感受,除了節(jié)約能源之外,還能盡顯豪華和溫馨,對業(yè)主而言,LED營造的個性化的光環(huán)境可以充分彰顯企業(yè)的實力。
七、會議室、多功能廳照明
智能化控制的LED灰階可調,可以依據會議內容的不同調整會議室或多功能廳的照明環(huán)境,嚴肅或是活潑可以自由設定,LED智能化照明可以滿足不同會議主題對光環(huán)境的需求。
八、展覽會、時裝表演照明
展覽會、時裝表演是商家展示其產品和服務的場地。對商家而言,為了更好的吸引顧客,推銷商品并最終達成合作協(xié)定,他們需要個性化的光環(huán)境來展示其產品和服務,LED在展覽會和時裝表演照明領域大有用武之。
12. LED照明發(fā)展
LED照明燈具市場發(fā)展越來越熱,從眼下的市場來看,不久以后LED照明燈具產業(yè)就將迎來行業(yè)的高速發(fā)展時期。國外來看,目前最先推廣的領域也是在2,3兩項,反而LED路燈這塊連洋人都很謹慎。所以做盲目LED路燈的老板很可能會成為“革命先驅”,而其他兩個市場反而會培養(yǎng)很多行業(yè)的“領軍”力量。
大陸目前最熱的是LED路燈,在科技部十城萬盞的推動下,以驚人的熱情在推進,很多人都扎進這個市場,看起來是最先起來的照明領域。全國有21個試點城市,預計100萬盞,科技部計劃批復50個城市,預計200萬盞,這就是中國特色!也算是創(chuàng)造中國速度!不過整體產品成熟度令人擔憂;也可能是照明領域最先被做爛的一個市場,有重蹈LED護欄燈初期之嫌,泡沫是否已經比較嚴重,雖然很繁榮、很熱鬧,可以預見的是經過政府拿錢,最終經過2-3年會培養(yǎng)出來一批不錯的LED光電科技的公司,這也許是政府最終的目的所在。
LEDT8管應用,從市場產品方案來看,已有接近商品化產品推出,是最先可成熟推廣的一個市場??勺鐾\噲觯虉?,廣告背光等市場;而且以產品成本和售價已基本接近商業(yè)應用臨近點(150)。好的產品,無論在光學,散熱,和電源處理上都有比較成熟的方案。產品也最接近商品化。當然,市場還存在大量的低品質產品。這是目前最大的挑戰(zhàn)。隨著美國能源之星和歐盟相關標準的出臺,相信以上問題會有很大的改觀,也就是說,T8-LED的商業(yè)化推廣也就會開始。
led燈杯,應該來講,燈杯是LED照明最先開始的一個領域之一,一直以來主要是產品方案不夠成熟,所以很難大規(guī)模應用。從以前的壓鑄,改為鋁擠型材;但是真正能解決散熱和電源的產品還沒看到,也就是,至今沒有一個可以商品化應用的產品方案。雖然LED本身成本已大幅下降,但市場一直是沒有大的起色。國外一些報導東芝有推出一些可以很好解決燈杯散熱和電源的產品,如果真是這樣的話,燈杯的市場應該是會緊隨T8-LED其后,很快起來。也是LED最先有希望做大一個領域之一。
就當前行業(yè)發(fā)展的水準來看,LED照明還沒有足夠的能力打破傳統(tǒng)照明觀念,依然停留在取代型路線上;而在取代型路線里面,LED照明還必須依賴政府政策指引。也就是說,雖然LED照明某些領取發(fā)展到足夠成熟的程度,但是相對于整個市場而言,其還處在一個起步階段的雛形層面上。
隨著LED照明產業(yè)競爭的不斷加劇,大型LED照明企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內優(yōu)秀的LED照明企業(yè)愈來愈重視對產業(yè)市場的研究,特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此,一大批國內優(yōu)秀的LED照明品牌迅速崛起,逐漸成為LED照明產業(yè)中的翹楚!
13. 智能LED照明節(jié)能燈
13.1進步
眾所周知,白熾燈是愛迪生的重要發(fā)明,這個重要的發(fā)明使人類從此告別了黑暗,迎來了光明.但是白熾燈太耗電了,它大概只有不到十分之一的能量才變成了光能,其它都是熱能白白的被浪費掉了。所以人們都在想辦法要用新的光源來替代白熾燈,節(jié)能燈就應運而生了。由于它相比而言便宜又好制作,所以就得到了大量的應用,有逐步取代白熾燈的趨勢.
13..2原理
節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲.鎢絲通電發(fā)熱后,就能發(fā)射出電子.在燈管兩側加上比較高的電壓,形成電場,這些電子就會在燈管里被加速,形成有一定速度和能量的電子流. 燈管是被抽成真空的,里面充有汞,就是我們稱為的水銀。
在燈管通電發(fā)熱的情況下,這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài).形成游離狀態(tài)的汞原子。電子流中的電子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激發(fā),變成激發(fā)狀態(tài)的電離子.稱為發(fā)生了階躍,激發(fā)狀態(tài)的汞過了很短的時間就自發(fā)地回落到原來的狀態(tài),同時釋放出紫外線光,紫外線光不能用來照明.于是我們在燈管的內壁涂了一些熒光物質,在紫外線光的轟擊下,熒光物質受到激發(fā)以后,就能發(fā)出比較自然的光線, 可用于我們照明。
市面上較常見的節(jié)能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管,和白熾燈泡相比都有省電的優(yōu)點。所不同的是普通燈管的顯色性偏低,而三基色的燈管則呈現(xiàn)出自然的陽光色,并且在顯色性及光效率上都更勝過一般的普通燈管。從上面我們就可以知道,汞在節(jié)能燈管中是起中介作用的,沒有汞,節(jié)能燈就不會發(fā)光。每支燈管里的汞是很少的。
汞進入人體后很難被排除。筆者工廠的工人有十多年沒有接觸汞了,但檢查身體汞的含量仍然很高,而且隨時都還在打排汞針。所以筆者對節(jié)能燈有種本能的恐懼。其實含汞照明燈在使用過程中一般沒有什么污染,污染主要是報廢后電光源被隨意丟棄,破裂造成汞擴散到空氣中,危害人體健康,污染環(huán)境。由于回收困難和回收價值太低,加之它還有許多的其它弊病,所以唯一的辦法就是淘汰它。
所以為了克服節(jié)能燈以上的缺點,LED照明應運而生。LED燈杯、射燈等成為室內照明的主流,也將取代節(jié)能燈,成為下一代家庭照明的主流產品。
13.3缺點
v 生產過程中和使用廢棄后有汞污染,西方國家對汞污染是相當?shù)闹匾?國人也越來越認識到了汞污染的危害性.
v 由于是玻璃制品,易破碎,不好運輸,不好安裝.
v 其耗電量對比LED燈還是偏大了些.
v 容易損壞,壽命短,節(jié)能不省錢,這句話就是它的最好寫照.
13.4優(yōu)點
² 節(jié)能:白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10,節(jié)能燈的1/4.
² 長壽:一個LED燈杯的壽命可達5萬小時以上,對普通家庭照明來說可謂一勞永逸。
² 可以工作在高速狀態(tài):節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關斷燈絲就會發(fā)黑很快的壞掉
² 固態(tài)封裝,屬于冷光源類型。所以它很方便運輸和安裝,可以被裝置在任何微型和封閉的設備中,不怕振動。
² LED技術正日新月異的在進步,它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破,價格也在不斷的降低。一個白光LED進入家庭的時代正在迅速到來。據“CPL燈杯”的工程部劉總介紹,未來的照明發(fā)展趨勢必將是LED燈杯等室內照明產品淘汰節(jié)能燈的使用。
² 環(huán)保,沒有汞的有害物質。
² 對人身無輻射作用.
14. LED照明原理簡介:
14.1LED照明原理
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-V特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復合而發(fā)光。
假設發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復合發(fā)光。除了這種發(fā)光復合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個中心介于導帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復合量相對于非發(fā)光復合量的比例越大,光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區(qū)內發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結面數(shù)μm以內產生。
理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導體材料帶隙Eg有關,即 λ≈1240/Eg(mm)
式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導體材料的Eg應在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管,但其中藍光二極管成本、價格很高,使用不普遍。
14.2照明特性:
極限參數(shù)
u 允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發(fā)熱、損壞。
u 最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。
u 最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
u 工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發(fā)光二極管將不能正常工作,效率大大降低。
不改變材質的前提下,在LED的極限范圍內,提高亮度的手段就是提高電流,隨著電流升高,LED發(fā)熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的,或微投的朋友,一定都深有體會,LED光源的投影機,非常熱,而且普遍會有明顯的噪音。這些產品,機身小是一方面,關鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。
隨著功率的增加,LED的散熱問題顯得越來越突出,大量實際應用表明,LED不能加大輸入功率的基本原因,是由于LED在工作過程中會放出大量的熱,使管芯結溫迅速上升,熱阻變大。輸入功率越高,發(fā)熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減,非輻射復合增加,器件的漏電流增加,半導體材料缺陷增長,金屬電極電遷移,封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等,嚴重影響LED的光電參數(shù)。甚至使功率LED失效。因此,對于LED器件,降低熱阻與結溫、對發(fā)光二極管的熱特性進行研究顯得日趨重要。
14.3可靠性
LED驅動電源壽數(shù)偏低的一個重要原因是驅動電源所需的鋁電解電容的壽數(shù)缺乏,首要原因是長時間作業(yè)時LED燈內部的環(huán)境溫度很高,致使鋁電解電容的電解液很快被耗干,壽數(shù)大為縮短,通常只能作業(yè)5千小時左右。而LED光源的壽數(shù)是5萬小時,因而鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)就成為了LED驅動電源壽數(shù)的短肋。
如今有些供貨商為了處理這個難題,創(chuàng)造了無鋁電解電容的LED驅動電源計劃。但并不是所有的LED驅動電源供貨商都擁護這種做法。陳嶸指出:“當前量產的LED驅動電源中沒有一款是選用了無電解電容的驅動計劃,由于沒有它的話,許多試驗規(guī)范通不過,如EMI測驗和無閃爍測驗。”
而選用鋁電解電容的LED驅動電源計劃很簡單通常以上測驗, pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容,情況如何呢?薄膜電容要到達一樣的電容量(通常為100-220uF),體積就會很大,并且本錢也太高,陶瓷電容通常容量太小,如用多個陶瓷電容完成這么大的容量,占板面積和本錢都太大,鉭電容要具有這么大容量,一是太貴,而是耐壓太低達不到需求,因而換成其它任何品種的電容,基本上不是體積太大,就是太貴,如為了這些缺陷換成容量較小的電容,消除紋波的作用就沒有那么好,許多出口產品所需的嚴厲認證測驗目標就無法經過,因而當前高質量的LED驅動電源仍是遍及選用鋁電解電容。
許多供貨商聲稱的無電解電容LED驅動電源計劃,很可能僅僅去掉了AC輸入端的鋁電解電容,恒流輸出端的鋁電解電容應該是很難去掉或代替的。
一家公司推出了一款可TRIAC調光的內嵌了驅動電源的13WLED燈泡,這款根據SSL2102的驅動電源計劃選用了鋁電解電容。當筆者問及該燈泡的作業(yè)壽數(shù)時,鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)難題肯定會影響到整個LED燈泡的壽數(shù),但能夠采納一些物理方法來減輕這個難題,如將鋁電解電容在PCB上方位接近燈尾,通常來說,最接近LED光源有些的溫度最高,可到達100-200℃,散熱金屬外殼有些其次,通常為100℃左右,燈尾有些最低,通常為70℃左右,因而只需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾,其壽數(shù)就不會衰減得太兇猛。咱們的試驗標明,它的壽數(shù)還可到達1萬小時左右,相當于10年使用時間,這關于通常家庭用戶來說,十年換一次LED燈泡基本上是能夠承受的。
14.4綠色環(huán)保
不含汞、鉛等對環(huán)境污染很大的重金屬,發(fā)光時不會產生紫外線,因此LED照明不會象傳統(tǒng)的燈具那樣有很多蚊蟲圍繞在光源旁使環(huán)境變得更加干凈衛(wèi)整潔;金屬殼恒流驅動的創(chuàng)新設計使產品電能轉換成光效率非常高。
14.5獨特優(yōu)勢
Ø 節(jié)約能源:LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可達80―90%。筆者還將LED燈與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈做了一番比較,結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/w,壽命小于2000小時,螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/w,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96Alm/w,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED為20―28lm/w,壽命可大于100000小時。有人還預測,未來的LED壽命上限將無窮大。
一般人都認為,節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉,但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4,這是固體光源更偉大的改革。除此之外,LED還具有其他優(yōu)勢,光線質量高,基本上無輻射,屬于典型的綠色照明光源;可靠耐用,維護費用極為低廉等等。正因為LED具有以上其他固體光源還無法匹敵的特點,10年后LED將是照明行業(yè)的主流光源。
Ø 安全環(huán)保:LED的工作電壓低,多為1.4―3V;普通LED工作電流僅為10mA,超高亮度的也不過1A。LED在生產過程中不要添加“汞”,也不需要充氣,不需要玻璃外殼,抗沖擊性好,抗震性好,不易破碎,便于運輸,非常環(huán)保,被稱為”綠色能源”。
Ø 使用壽命長:LED體積小、重量輕,外殼為環(huán)氧樹脂封裝,不僅可以保護內部芯片,還具有透光聚光的能力。LED使用壽命普遍在5萬―10萬小時之間,因為LED是半導體器件,即使是頻繁的開關,也不會影響到使用壽命。當今家用照明主要使用的是白熾燈、熒光燈及節(jié)能熒光燈。
Ø 響應速度快:LED的響應頻率fτ與注入少數(shù)載流子的壽命τmc有關,如GaAs材料制成的LED,其τmc一般在1―10ns 范圍內,則響應頻率約為16―160MHz,這樣高的響應頻率對于顯示6.5MHz的視頻信號來說已經足夠了,這也是實現(xiàn)視頻 LED大屏幕的關鍵因素之一。
LED響應時間最低的已達1微秒,一般的多為幾個毫秒,約為普通光源響應時間的1/100。因此可用于很多高頻環(huán)境,如汽車剎車燈或狀態(tài)燈,可以縮短車后車輛的剎車時間,從而提高安全性。
Ø 發(fā)光效率高:白熾燈、鹵鎢燈的光效為12-24lm/w(流明/瓦),熒光燈的光效為50―70lm/w,鈉燈的光效為90―140lm/w,大部分的耗電變成熱量損耗。而LED的光效經改善后可達到50―200lm/w,且光的單色性好、光譜窄,無需過濾就可直接發(fā)出有色可見光。
Ø LED元件的體積小:更加便于各種設備的布置和設計,而且能夠更好地實現(xiàn)夜景照明中“只見燈光不見光源”的效果。
Ø LED光線能量集中度高:集中在較小的波長窗口內,純度高。
Ø LED發(fā)光指向性強:亮度衰減比傳統(tǒng)光源低很多。
Ø LED低壓直流電即可驅動:具有負載小、干擾弱的優(yōu)點,對使用環(huán)境要求較低。
Ø 可較好控制發(fā)光光譜組成:從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點照明。
Ø 可控制半導體發(fā)光層、半導體材料禁止帶幅的大?。簭亩l(fā)出各種顏色的光線,且彩度更高.
Ø 顯色性高:不會對人的眼睛造成傷害。
14.6照明規(guī)范
隨著LED陸續(xù)導入室內、室外照明市場,LED照明價格也大幅下降,但品質參差不齊也導致問題叢生,據指出,各地陸續(xù)訂定LED照明規(guī)范,多項強制性照明標準將從2012年起上路,將可望加速淘汰劣質品的惡性競爭,進而帶動LED照明市場洗牌效應。
由于LED照明應用日趨普遍及多元,臺灣經濟部標準局陸續(xù)制定多項LED照明標準,繼LED路燈規(guī)范制定腳步領先世界各國公布,2010年底又頒布3項常見LED室內燈標準,包括LED T8直管燈管、LED投光燈以及輕鋼架燈(含平板燈)等,業(yè)界指出,盡管相關標準規(guī)范已定,但LED路燈經過多年推廣,到2012年才可望擴大安裝,由于政府導入緩慢加上預算編列作業(yè),估計要到2013~2014年才可望釋出采購標案。
盡管大陸LED產業(yè)發(fā)展如火如荼,但由于各地區(qū)氣候環(huán)境差異過大,因此產業(yè)標準尚未進入國家標準項目,由各省份各自主導推動地區(qū)性LED照明標準建立,不過據指出,大陸發(fā)改委將通過LED照明的技術規(guī)范,以室內LED筒燈為優(yōu)先項目,預料在技術規(guī)范定案后,2012年在大陸十二五規(guī)劃推動下,中央公布LED室內照明的補助財政方案將可望擴大實施。
至于LED照明產品輸入歐盟必須通過CE認證,而考量電磁輻射對人體可能會造成危害,歐盟也宣布于2013年起,強制執(zhí)行人體電磁輻射安全規(guī)范標準。
隨著美國環(huán)保署于2011年10月公布新版固態(tài)照明燈具及光源產品上市規(guī)范,業(yè)界指出,備受關注的LM-80的光衰測試,預計將從2012年4月起強制實施,在新規(guī)范上路后,未來北美市場燈具廠商將優(yōu)先采購通過LM-80驗證的LED產品,對于未受驗證的臺灣LED封裝及晶粒廠,日后進軍美國市場恐將遭受阻礙。
由于LM-80的光衰驗證需經過6,000小時測試,耗時長達6~8個月,部分LED業(yè)界認為,LED產品規(guī)格及技術日新月異,在經過長達數(shù)個月后,LED照明驗證標準可能又將改變,故對此認證仍抱持存疑,不過工研= 表示,LM-80被視為進入美國市場的入場券,廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗的報告證書,才能取得能源之星標章,北美照明工程學會(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測標準,不僅為LED應用產品提供量測標準,也為消費者提供品質保證,將成為全球共通的檢測標準。
智能LED照明即是發(fā)光二極管照明,是一種半導體固體發(fā)光器件。其功能是為用戶提供了包括智能設備和云平臺的完整解決方案,實時提供大數(shù)據分析和可視化管理。
中文名 | 英文名 | 分 類 |
功 能 |
照明 | Intelligent LED lighting | 電子照明 | 照明 |
1、智能LED照明的簡介
2、智能LED照明的功能
3、智能LED照明的優(yōu)勢
4、智能LED照明系統(tǒng)構成
5、智能LED照明的設計
6、智能LED照明分類
7、智能LED照明驅動方案
8、智能LED照明應用領域
9、智能LED照明發(fā)展歷史
10、智能LED照明影響因素
11、智能LED照明應用案例
12、智能LED照明發(fā)展
13、智能LED照明節(jié)能燈
14、智能LED照明原理簡介
1. 智能LED照明簡介
LED(LightingEmittingDiode)照明即是發(fā)光二極管照明,是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,在半導體中通過載流子發(fā)生復合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、黃、藍、綠色的光,在此基礎上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色等任意顏色的光。LED燈具就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。
2. 智能LED照明功能:
做到節(jié)能減排,降低能耗,又減少了維修量 體積小、功耗低、功能強和可靈活擴展節(jié)約能耗,降低管理成本,故障自動巡檢,消防溫度警示;易安裝,免布線,遠程維護。WiFi模塊就可以方便的通過WiFi熱點連上網絡智能電源、恒功率電源、恒流明電源 智能臺燈通過光傳感器和智能手機攝像頭來搜集和處理光信號,使用領先的光校準算法將光調成最適宜工作或閱讀的狀態(tài),最大程度地提升視覺舒適度。只需按下按鈕,聯(lián)接至智能家庭app,就能開啟這絕妙的照明之旅?,F(xiàn)代無線通信技術、光纖通信技術、大屏幕指揮調度技術及城市地理信息集成技術,形成了精確、敏捷、高效、可視化、全時段、全方位的城市路燈照明設施智能化管理平臺。
3. 智能LED照明優(yōu)勢:
指利用計算機、網絡技術、無線通訊數(shù)據傳輸、電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理技術、傳感技術及節(jié)能型電器控制等技術組成的分布式無線或有線控制系統(tǒng),通過預設程序的運行,根據某一區(qū)域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來自動控制照明。
七大優(yōu)勢:
1)智能化控制更簡單;
2)提高管理水平,減少維護費用;
3)可觀的節(jié)能效果;
4)保護燈具,延長壽命;
5)改善展示環(huán)境,提高展示效果;
6)安裝便捷,節(jié)省線纜;
7)使用安全,與消防系統(tǒng)聯(lián)動。
4. 智能LED照明系統(tǒng)構成
智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元、監(jiān)控單元四部分組成。
一、輸入單元(包括輸入開關、場景開關、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器等):將外界的信號轉變?yōu)榫W絡傳輸信號,在系統(tǒng)總線上傳播。
二、輸出單元(包括智能繼電器、智能調光模塊):收到相關的命令,并按照命令對燈光做出相應的輸出動作。
三、系統(tǒng)單元(包括系統(tǒng)電源、系統(tǒng)時鐘、網絡通信):為系統(tǒng)提供弱電電源和控制信號載波,維持系統(tǒng)正常工作。
四、監(jiān)控單元(電腦、軟件及PC轉換器):監(jiān)控整個系統(tǒng)的設備、燈光狀態(tài)并且可以直接控制系統(tǒng)上每個場景或者細到每個回路。
5. 智能LED照明的設計
5.1總體實際
本系統(tǒng)主要由終端節(jié)點、路由器節(jié)點和協(xié)調器節(jié)點組成。三個節(jié)點各司其職,終端節(jié)點主要負責消息的傳輸和允許共它節(jié)點通過它接入到網絡中;協(xié)調器節(jié)點則主要負責網絡的建立、維持和管理,以及整個網絡數(shù)據信息的收集、處理和顯示等。在這三個節(jié)點當中協(xié)調器節(jié)點是整個網絡的核心。系統(tǒng)總體設計。
本設計主要實現(xiàn)的功能如下:
(1)采用帶調光模塊的LED燈具,通過程序控制可以實現(xiàn)燈光亮度的自動調節(jié),利用室內燈光與自然光的相互補償使室內照度保持在一個合適狀態(tài);
(2)采用照度采集節(jié)點,可以實時地采集并監(jiān)控室內外照度;
(3)加入掉電自鎖功能(在突然停電的情況下再次來電所有燈具都處于關閉狀態(tài));
(4)加入部分情景模式,在不同的室內外環(huán)境需求時可以很方便地對燈光環(huán)境進行選擇(如
5.2系統(tǒng)硬件電路設計
系統(tǒng)硬件電路部分主要由協(xié)調器節(jié)點電路、系統(tǒng)照度采集節(jié)點電路、系統(tǒng)LED調光節(jié)點電路以及系統(tǒng)路由器節(jié)點電路四部分組成。
(一)系統(tǒng)照度節(jié)點電路設計
照度采集節(jié)點由CC2530和光照度傳感器(BH1750FVI)組成。主要是對室內外的照度進行實時的采集并通過模塊發(fā)送給協(xié)調器,協(xié)調器再對接收到的照度信息進行整合處理,然后在LCD上實時顯示出室內的照度信息,并根據照度信息給LED照明節(jié)點發(fā)送相應的指令,對LED燈進行相應的亮度調節(jié)。
BH1750FVI傳感器是一個光電集成傳感器,其主要有如下幾個特點:1)可以輸出對應亮度的數(shù)字值;2)廣泛的輸入光范圍(相當于1-65535lx);3)通過降低功率功能,實現(xiàn)低電流化;4)無需其它外圍部件;5)光源依賴性弱(白熾燈、熒光燈、鹵素燈、白光LED、日光燈)。
(二)系統(tǒng)LED調光節(jié)點電路設計
LED調光節(jié)點由CC2530和調光模塊組成。調光模塊可以根據模塊接收到的指令實時地對LED燈進行亮度的調節(jié)。調光的目的是為了使室內自然光跟LED燈光進行相互的補償,使室內外照度達到一個合適狀態(tài)。
(三)系統(tǒng)路由器節(jié)點電路設計
路由器節(jié)點是在CC2530模塊上擴展了一個CC2591模塊,該模塊是一個真正意義上精心設計的帶PA+LNA無線收發(fā)模塊。該節(jié)點主要負責接收終端節(jié)點信息并轉發(fā)給協(xié)調器,或轉發(fā)協(xié)調器的反饋信息給終端節(jié)點。
在開闊的場地上,CC2530的傳輸距離可達100m,但在室內環(huán)境下由于有墻體的遮擋,存在路徑損耗問題,實際傳輸距離大大縮短。在室內中間位置若僅放置一個由CC2530構成的路由節(jié)點,很可能造成數(shù)據傳輸錯誤甚至數(shù)據丟失。所以在實際設計電路時,路由器節(jié)點采用的是CC2591+CC2530組合的形式。CC2591是一個2.4GHz的射頻前端芯片,它可以通過PA提高發(fā)射功率,從而延長通信距離。該芯片還可以通過LNA來改善接收機的靈敏度。通過以上兩點可以很好地保證該系統(tǒng)數(shù)據傳輸?shù)耐暾浴?br /> 系統(tǒng)協(xié)調器節(jié)點電路設計
(四)協(xié)調器節(jié)點由STM32F107、CC2530、12864LCD、矩陣鍵盤、DS18B20和DS1302模塊組成。該節(jié)點是整個系統(tǒng)的核心,主要負責網絡的組建、維護、控制終端節(jié)點的加入和刪除,以及整個系統(tǒng)信息的處理和顯示等。其中STM32F107是意法半導體推出的全新STM32互聯(lián)型微控制器,此芯片集成了各種高性能工業(yè)標準接口,且STM32不同型號產品在引腳和軟件上具有完美的兼容性,可以適應多種應用。此外該芯片還可以嵌入μC/GUI系統(tǒng),擁有獨立的32位指令總線和數(shù)據總線,全面支持32位Thumb-2和16位Thumb指令等。
矩陣鍵盤電路采用2×4的矩陣鍵盤,用于時鐘的時間調整及不同情景模式的選擇;顯示電路采用12864 LCD,可以顯示4行信息,每行顯示16個字符,完全滿足顯示照度、時間和溫度等要求。
5.3 軟件部分設計
a. 軟件部分主要是完成對整個系統(tǒng)硬件電路的編程設計。其中終端節(jié)點程序主要完成信息的采集、上傳和控制等。協(xié)調器節(jié)點程序用于實現(xiàn)整個網絡的組建、維護和管理以及相應數(shù)據的收集、處理和顯示等。協(xié)調器節(jié)點軟件設計協(xié)調器節(jié)點首先判斷是否有數(shù)據傳送,若有,則選定信道建立網絡,進行數(shù)據掃描和讀取,并打包發(fā)送數(shù)據。由于電源損耗主要集中在無線數(shù)據的收發(fā)階段,在沒有接收到時鐘信號的喚醒命令前,使其處于睡眠狀態(tài),以達到延長電池的使用壽命、減少功耗的效果?! ?br /> b. 終端節(jié)點軟件設計
c. 終端節(jié)點數(shù)據采集的軟件設計包括兩部分,分別為單片機驅動程序設計和傳感器收發(fā)數(shù)據程序設計。首先進行模塊初始化,然后啟動定時器,每隔一段時間進行信道掃描,查看是否有入網申請指令,若有,則首先判斷啟動哪一個傳感器端口,然后向端口發(fā)送數(shù)據采集請求,采集完畢后使單片機處于休眠模式,將采集到的數(shù)據發(fā)送給作進一步處理。
d. 路由器節(jié)點軟件設計
程序中將設備類型設置為網絡路由節(jié)點,在協(xié)議棧中只需要更改應用層事件處理函數(shù)使其在接收到信息后調用程序把接收到的信息發(fā)送出去即可。
5.4 系統(tǒng)調試
為對系統(tǒng)進行功能的測試,特選擇宿舍為實驗場所,分別在宿舍的三個臥室各放置3個照明節(jié)點和一個照度采集節(jié)點,然后對系統(tǒng)的功能進行測試。通過測試,系統(tǒng)能夠準確地實現(xiàn)無線控制功能。照度節(jié)點能夠準確地采集環(huán)境的光照度信息,模塊能夠正常地進行數(shù)據的相互傳輸,PWM調光器模塊能夠準確無誤地對LED燈進行相應亮度的調節(jié)。此外各種情景模式,如室內外溫度和時鐘信息都可以按照預定指標正常工作。
6. 智能LED照明分類:
手動控制方式和自動控制方式。
LED SOK標準術語
波長:光的色彩強弱變化,是可以通過數(shù)據來描述,這種數(shù)據叫波長。我們能見到的光的波長,范圍在380至780nm之間,單位:納米(nm)。
亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發(fā)光強度,單位:尼特(nit)。
光強:指光源的明亮程度,也即表示光源在一定方向和范圍內發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量,單位:燭光(cd)。
光通量:光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和,單位:流明(Lm)。
光效:光源發(fā)出的光通量除以光源的功率,它是衡量光源節(jié)能的重要指標,單位:每瓦流明(Lm/w)。
顯色性:光源對物體呈現(xiàn)的程度,也就是顏色的逼真程度,通常叫做"顯色指數(shù)",室內顯色性通常表示為Ra,以數(shù)值表示,Ra100為日光下的顯色性。
色溫:光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度稱為該光源的色溫,只有白光才有色溫, 單位:開爾文(k)。
眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,所造成的視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。
同步性:兩個或兩個以上LED燈在不規(guī)定時間內能正常按程序設定的方式運行,一般指內控方式的LED燈,同步性是LED燈實現(xiàn)協(xié)調變化的基本要求。
防護等級:IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級,由兩個數(shù)字所組成,第一個數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(分0-6級),第二個數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度(分0-8級),數(shù)字越大表示其防護等級越高。
光周期:自然界或人造的能夠影響生物有機體的亮暗循環(huán)。
光度測量:根據給定的光效函數(shù),如V(λ)和V’(λ),測量輻射量的方法。
光強分布:光源或者燈具在空間各個方向的光強分布。
光強曲線圖(表):光強由極坐標或者圖表給出,表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時產生的光強。對于光強非對稱分布的情況,可采用兩個不同平面內的光強分布圖來表示該燈具的光強分布情況。
7. 智能LED驅動方案
驅動方案一般來說有兩種:線性驅動和開關型驅動。
線性驅動應用是一種最為簡單和最為直接的驅動應用方式。在照明級白光LED應用中,雖然存在著效率低、調節(jié)性差等問題,但是由于其電路簡單、體積小巧,能滿足一些特定的場合應用較多。
開關型驅動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯(lián)驅動情況下的應用。升壓式開關驅動是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個LED采用串聯(lián)驅動情況下的應用。
一般認為,隔離型驅動安全但效率較低,非隔離型驅動效率較高,應按實際使用的要求來選。
設計一般的基本LED驅動器照明應用相對較簡單,但是如果還需要其它功能如相位控制調光和功率因子校正(PFC),設計就變得復雜。無功率因子校正功能的非調光LED驅動器通常包含一個離線式開關電源,用于恒定電流下調節(jié)輸出。
LED驅動器的后端架構包含一個具有短路保護功能的電流調節(jié)電路??梢岳镁€性調節(jié)電路達到這一目的,然而這種方法本身效率低下,因此適用低輸出電流,通常不會應用到多級架構中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路,以便限制了輸出電流超過期望的LED驅動電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化,還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時的電流,從而能夠保護驅動器免遭損壞。
8. 智能LED照明應用領域
LED照明燈具里,底燈,吊燈,投射燈等裝飾用,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,包括美術LED控制模組館,博物館等對顏色度要求較高的場所。但是對于商場,寫字樓等大規(guī)模設施來說,作為大范圍照明的LED燈具雖然已經誕生,但是其指向性(LED芯片發(fā)出的光是直線,發(fā)散性不好)太高,造成大面積內設計平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過密,設計成本過高,失去節(jié)能效果。因此,現(xiàn)階段裝飾用途場合,LED照明燈具完全可用,大面積室內照明還不成熟。
l 信號指示應用:信號照明是LED單色光應用比較廣泛也是比較早的一個領域,約占LED應用市場的4%左右。
l 顯示應用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等,LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%,顯示屏幕可分為單色和彩色。
l 照明應用:
①便攜燈具:手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等;
led照明導軌燈
②汽車用燈:高位剎車燈、剎車燈、轉向燈、倒車燈等,大功率的LED已被大量用于汽車照明中。
③特殊照明:太陽能庭院燈、太陽能路燈、水底燈等;由于LED尺寸小,便于動態(tài)的亮度和顏色控制,因此比較適合用于建筑照明。
④背光照明:普通電子設備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等,LED作為手機顯示的背光源是LED應用最廣泛的領域。
⑤投影光源:投影儀用RGB光源。
⑥普通照明:各類通用照明燈具、照明光源等分為商業(yè)照明和家居照明。
9. 智能LED照明發(fā)展歷史
9.1歷史
應用半導體P·N結發(fā)光源原理制成LED問世于20世紀60年代初,1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管,之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年藍色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司(日亞)成功開發(fā)出白色LED。
LED以其固有的特點,如省電、壽命長、耐震動,響應速度快、冷光源等特點,廣泛應用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領域,在我們的日常生活中處處可見,家用電器、電話機、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價格昂貴等條件的限制,無法作為通用光源推廣應用。
近幾年來,隨著人們對半導體發(fā)光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發(fā)和應用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展,其發(fā)光效率提高了近1000倍,色度方面已實現(xiàn)了可見光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn),使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后,最偉大的發(fā)明之一。
9.2現(xiàn)狀
當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發(fā)光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發(fā)展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。LED球泡燈具與白熾燈比較,其最大的發(fā)展動力就是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。前LED行業(yè)的快速發(fā)展,已經使得部分LED照明產品價格低于白熾燈或等同的水平,使得普通百姓家都可以接受,而且亮度也優(yōu)于白熾燈泡。如:塑料球泡、貼片車鋁、筒燈等。如果做工程還是要選用一些優(yōu)質的LED產品,在各方面保證它的穩(wěn)定性,當然價格也會高一些。
中國半導體照明產業(yè)發(fā)展向好,外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長、照明應用取得較大進展。2007年中國LED應用產品產值已超過300億元,已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀亮化等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業(yè)正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色,其中戶外照明發(fā)展最快,已有上百家LED路燈企業(yè)并建設了幾十條示范道路,但在室內通用照明市場方面仍顯落后。
2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業(yè)的發(fā)展。當前中國半導體產業(yè)產業(yè)大而不強,核心競爭力仍有待于進一步提升。對國內企業(yè)而言,壯大規(guī)模、提高產品質量與技術水平是首要任務,提高未來取得大廠專利授權時的要價能力,或逐步通過研發(fā)突破核心專利。
9.3發(fā)展趨勢
隨著全球對發(fā)展低碳經濟取得共識,LED照明產業(yè)憑借其在節(jié)能降耗領域的性能優(yōu)勢將迎來寶貴的快速發(fā)展機遇。在當前低碳經濟形勢下,LED照明產業(yè)市場不斷升溫,競爭日益激烈。2011年,中國LED照明產業(yè)工業(yè)總產值達到730.15億元。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用于各
種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領域。世界上一些經濟發(fā)達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”,歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”。我國科技部在“863”計劃的支持下,2003年6月份首次提出發(fā)展半導體照明計劃。 多年來,LED照明以其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢,已受到國家和各級政府的重視,各地紛紛出臺相關政策和舉措加快LED燈具的發(fā)展;大眾消費者也對這種環(huán)保新型的照明產品渴求已久。但是,由于投入在技術和推廣上的成本居高不下,使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產品一直可望而不可及,遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗!
9.4優(yōu)點:
高節(jié)能:節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉換較高,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能。
壽命長:LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。
多變幻:LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。
利環(huán)保:環(huán)保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。
高新尖:與傳統(tǒng)光源單調的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數(shù)字信息化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。
10. 智能LED照明影響因素
相較于傳統(tǒng)光源,LED照明具有體積小、節(jié)能、壽命長、高亮度環(huán)保等特點。但是其價格也相對高于傳統(tǒng)光源,這也成為了LED進入市場的障礙之一,產能過剩也導致LED市場的競爭激烈。
10.1.營銷組合
面對高價成為LED照明進入千家萬戶的主要攔路虎,LED照明企業(yè)在提高產品技術、加強產品研發(fā)、注重規(guī)?;a等降低價格以爭奪替代節(jié)能燈、白熾燈市場份額,同時,注重營銷組合策略是打破LED照明發(fā)展桎梏長期而有效戰(zhàn)略。
營銷組合是指企業(yè)在選定市場目標上,綜合考慮環(huán)境、能力、競爭狀況對企業(yè)自身可控的因素,加以最佳組合運用,已完成企業(yè)目標與任務。應用在LED照明市場,LED照明企業(yè)可以根據自己細分市場,制定最優(yōu)化組合的產品策略、定價策略、渠道策略等。同時,LED企業(yè)針對家庭替換性光源、酒店、店鋪、辦公等對光不同需求而制定營銷組合策略。
舉個例子,普通家居對光源需求定位于滿足照明功能、高的性價比、節(jié)能。而店鋪照明不僅僅滿足于基本照明、節(jié)能,還需要專業(yè)照明特點、可調光、光的主題或者情景模式等。因而,針對不同的客戶需求,制訂最佳的營銷組合策略將是打破LED照明發(fā)展“叫好不叫座”主要方法之一。
10.2人才缺失
2013年剛開年,各地企業(yè)招營銷類人才、業(yè)務員、技術類人員、設計師等招聘信息就滿天飛。很多企業(yè)都開始準備好槍支彈藥,摩拳擦掌準備開打2013渠道之戰(zhàn)。但是,LED行業(yè)快速發(fā)展,企業(yè)對LED人才需求激增,而高等院校對這方面人才培養(yǎng)完全跟不上LED行業(yè)發(fā)展速度。不言而喻,LED照明行業(yè)出現(xiàn)人才結構性缺失,人才頻頻跳巢及企業(yè)高薪“挖墻腳”成了行業(yè)現(xiàn)狀??偠灾?,LED行業(yè)缺乏懂技術銷售人員、懂LED技術高端人才等。
面對如此現(xiàn)狀,LED企業(yè)應加快與大專院校人才培養(yǎng)合作,培養(yǎng)具有LED基礎教育的人才。其次,加強企業(yè)培訓。尤其是加強對業(yè)務人員培訓。據了解,現(xiàn)在LED行業(yè)最缺乏的是懂技術銷售人員,銷售人員與客戶聊天的時候,技術是不得不談到的內容,很多業(yè)務人員對技術一竅不通。包括一些在公司工作好多年的員工,客戶經常把他們問得啞口無言。
10.3降價
據相關調查報告顯示,2012年LED照明行業(yè)工程火熱而零售慢熱,關于LED照明終端“叫好不叫座”現(xiàn)狀新聞紛紛報道。盡管2012年芯片價格下降30%以上、封裝技術得到穩(wěn)步提升,但是相對節(jié)能燈,LED照明產品依然“高高在上”。其次,在中國LED企業(yè)大部分處于中下游封裝及終端產品應用領域,且產品同質化、渠道同質化、市場需求供過于求等情況嚴重困擾LED企業(yè)。相對2012年,由于打價格戰(zhàn)等造成一些企業(yè)倒閉、行業(yè)洗牌現(xiàn)象,2013降價拓渠道、降價清庫存仍然為LED照明市場主基調。
11. LED應用方案
11.1 LED特性
LED需要一個與白熾燈或鹵素燈完全不同類型的驅動器。白熾燈表現(xiàn)為具備自穩(wěn)定特性的純電阻負載,LED則需要一個電流源。LED產生的光通量近似正比于流經該器件的電流。LED的正向電壓隨電流增加而增加,但隨溫度的上升而減少。在這方面,LED表現(xiàn)得像二極管。不過,在工作期間LED的正向電壓(VF)是很大的。該電壓與電子轉化為光子時產生的能量(eV)相關,該能量又直接相關于光的顏色。此外,不同生產批次之間的VF值可以相差很大。
11.2串行/并行配置
在大多數(shù)用LED替代現(xiàn)有光源的應用中,需要連接多個LED到驅動器上,因為單一的LED不能產生足夠的光通量。LED可以采用串行或并行連接。
如果LED采用串行連接,LED鏈上的總電壓等于正向電壓的總和(所有LED上的電流相等)。
如果LED并行連接,電流將分配到各支路中。不過,由于一個LED的正向電壓會隨著溫度上升而下降,因此這一配置本質上是不穩(wěn)定的。隨著溫度的升高,越來越多的電流將流到具有更低正向電壓的支路上去,這些支路將變得更亮,而那些具有更高正向電壓的支路將變得更暗。
不過,采用并聯(lián)配置(或串并聯(lián)組合)的一個原因是,它允許大量的LED以一個安全的電源電壓結合在一起,而如果要采用串行連接來達到相同的亮度,你可能需要一個高得令人無法接受的電壓。
在當前太陽能行業(yè)激烈競爭的大環(huán)境下,光伏組件生產商都在竭力使各自的產品與眾不同,主要的方向是用最低的成本實現(xiàn)最高的組件效率。有眾多的技術概念和市場推廣方案都聲稱已經有成熟的產品,但大部分產品都經不起仔細的研究推敲。有太多的例子證明,在某一方面取得的一些技術優(yōu)勢并不一定能轉化成組件的最終收益。例如,盡管電池片的成本降低了,但是最終的組件成本并沒有因此降低;再如,電池片的效率也許得到提高了,但最終的組件效率并沒有得到同樣程度的提高。
11.3需求
一、中高級專賣店、商場等室內商業(yè)氣氛照明
LED光源節(jié)能環(huán)保、無紫外線,迎合了某些商家展示個性化光環(huán)境的心理,成了一些商家針對某些特殊產品展示的偏好光源;它全光譜的色彩范圍很適合烘托專賣店和商場的氣氛,LED光源在局部照明、重點照明和區(qū)域照明方面的優(yōu)勢,能營造出其他傳統(tǒng)照明電光源所無法比擬的高品質光環(huán)境,非常適合商業(yè)照明網域。這時候,價格成了次要考慮的因素。
二、娛樂場所、美容院照明
LED整合的光源具備全特性容易控制,可以創(chuàng)造靜態(tài)和動態(tài)的照明效果,從白光到全光譜的任意色彩,渲染出一種強烈的娛樂氣氛來,LED的出現(xiàn)給這類空間環(huán)境的裝潢設計開啟了新的思路。
三、酒吧、咖啡廳等休閑場所的氣氛照明
LED光源體積小,固態(tài)發(fā)光,給了燈飾制造商無限的發(fā)揮空間,可以專業(yè)制作各式不同風格的LED燈飾,而LED全光譜的任意色彩和動靜態(tài)的照明效果讓它的裝飾性和制造情調的功能在這一類場所表現(xiàn)得淋漓盡致。
四、博物館、美術陳列館等專業(yè)場所的照明
博物館、美術陳列館等場所屬于對照明環(huán)境要求較高的特殊場合,其展示物品的特殊性要求照明光源不含紫外線,沒有熱輻射。LED是冷光源,光線中不含紫外線,完全可以滿足博物館、美術陳列館對照明的特殊要求。
五、五、商業(yè)性劇場、電視演播廳舞蹈和攝影的舞臺照明
LED光源在室內照明的應用,給劇場、演播廳的照明環(huán)境詮釋了一個新的概念。作為一流的英國電視臺,GMTV將演播室的照明改為變色LED,照明方面的能源利用減少了60%以上,演播室的溫度也降到更為舒適的程度。
六、旅館、酒店、賓館照明酒店、賓館的照明
運用LED產品,給顧客帶來一種不一樣的感受,除了節(jié)約能源之外,還能盡顯豪華和溫馨,對業(yè)主而言,LED營造的個性化的光環(huán)境可以充分彰顯企業(yè)的實力。
七、會議室、多功能廳照明
智能化控制的LED灰階可調,可以依據會議內容的不同調整會議室或多功能廳的照明環(huán)境,嚴肅或是活潑可以自由設定,LED智能化照明可以滿足不同會議主題對光環(huán)境的需求。
八、展覽會、時裝表演照明
展覽會、時裝表演是商家展示其產品和服務的場地。對商家而言,為了更好的吸引顧客,推銷商品并最終達成合作協(xié)定,他們需要個性化的光環(huán)境來展示其產品和服務,LED在展覽會和時裝表演照明領域大有用武之。
12. LED照明發(fā)展
LED照明燈具市場發(fā)展越來越熱,從眼下的市場來看,不久以后LED照明燈具產業(yè)就將迎來行業(yè)的高速發(fā)展時期。國外來看,目前最先推廣的領域也是在2,3兩項,反而LED路燈這塊連洋人都很謹慎。所以做盲目LED路燈的老板很可能會成為“革命先驅”,而其他兩個市場反而會培養(yǎng)很多行業(yè)的“領軍”力量。
大陸目前最熱的是LED路燈,在科技部十城萬盞的推動下,以驚人的熱情在推進,很多人都扎進這個市場,看起來是最先起來的照明領域。全國有21個試點城市,預計100萬盞,科技部計劃批復50個城市,預計200萬盞,這就是中國特色!也算是創(chuàng)造中國速度!不過整體產品成熟度令人擔憂;也可能是照明領域最先被做爛的一個市場,有重蹈LED護欄燈初期之嫌,泡沫是否已經比較嚴重,雖然很繁榮、很熱鬧,可以預見的是經過政府拿錢,最終經過2-3年會培養(yǎng)出來一批不錯的LED光電科技的公司,這也許是政府最終的目的所在。
LEDT8管應用,從市場產品方案來看,已有接近商品化產品推出,是最先可成熟推廣的一個市場??勺鐾\噲觯虉?,廣告背光等市場;而且以產品成本和售價已基本接近商業(yè)應用臨近點(150)。好的產品,無論在光學,散熱,和電源處理上都有比較成熟的方案。產品也最接近商品化。當然,市場還存在大量的低品質產品。這是目前最大的挑戰(zhàn)。隨著美國能源之星和歐盟相關標準的出臺,相信以上問題會有很大的改觀,也就是說,T8-LED的商業(yè)化推廣也就會開始。
led燈杯,應該來講,燈杯是LED照明最先開始的一個領域之一,一直以來主要是產品方案不夠成熟,所以很難大規(guī)模應用。從以前的壓鑄,改為鋁擠型材;但是真正能解決散熱和電源的產品還沒看到,也就是,至今沒有一個可以商品化應用的產品方案。雖然LED本身成本已大幅下降,但市場一直是沒有大的起色。國外一些報導東芝有推出一些可以很好解決燈杯散熱和電源的產品,如果真是這樣的話,燈杯的市場應該是會緊隨T8-LED其后,很快起來。也是LED最先有希望做大一個領域之一。
就當前行業(yè)發(fā)展的水準來看,LED照明還沒有足夠的能力打破傳統(tǒng)照明觀念,依然停留在取代型路線上;而在取代型路線里面,LED照明還必須依賴政府政策指引。也就是說,雖然LED照明某些領取發(fā)展到足夠成熟的程度,但是相對于整個市場而言,其還處在一個起步階段的雛形層面上。
隨著LED照明產業(yè)競爭的不斷加劇,大型LED照明企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內優(yōu)秀的LED照明企業(yè)愈來愈重視對產業(yè)市場的研究,特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此,一大批國內優(yōu)秀的LED照明品牌迅速崛起,逐漸成為LED照明產業(yè)中的翹楚!
13. 智能LED照明節(jié)能燈
13.1進步
眾所周知,白熾燈是愛迪生的重要發(fā)明,這個重要的發(fā)明使人類從此告別了黑暗,迎來了光明.但是白熾燈太耗電了,它大概只有不到十分之一的能量才變成了光能,其它都是熱能白白的被浪費掉了。所以人們都在想辦法要用新的光源來替代白熾燈,節(jié)能燈就應運而生了。由于它相比而言便宜又好制作,所以就得到了大量的應用,有逐步取代白熾燈的趨勢.
13..2原理
節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲.鎢絲通電發(fā)熱后,就能發(fā)射出電子.在燈管兩側加上比較高的電壓,形成電場,這些電子就會在燈管里被加速,形成有一定速度和能量的電子流. 燈管是被抽成真空的,里面充有汞,就是我們稱為的水銀。
在燈管通電發(fā)熱的情況下,這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài).形成游離狀態(tài)的汞原子。電子流中的電子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激發(fā),變成激發(fā)狀態(tài)的電離子.稱為發(fā)生了階躍,激發(fā)狀態(tài)的汞過了很短的時間就自發(fā)地回落到原來的狀態(tài),同時釋放出紫外線光,紫外線光不能用來照明.于是我們在燈管的內壁涂了一些熒光物質,在紫外線光的轟擊下,熒光物質受到激發(fā)以后,就能發(fā)出比較自然的光線, 可用于我們照明。
市面上較常見的節(jié)能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管,和白熾燈泡相比都有省電的優(yōu)點。所不同的是普通燈管的顯色性偏低,而三基色的燈管則呈現(xiàn)出自然的陽光色,并且在顯色性及光效率上都更勝過一般的普通燈管。從上面我們就可以知道,汞在節(jié)能燈管中是起中介作用的,沒有汞,節(jié)能燈就不會發(fā)光。每支燈管里的汞是很少的。
汞進入人體后很難被排除。筆者工廠的工人有十多年沒有接觸汞了,但檢查身體汞的含量仍然很高,而且隨時都還在打排汞針。所以筆者對節(jié)能燈有種本能的恐懼。其實含汞照明燈在使用過程中一般沒有什么污染,污染主要是報廢后電光源被隨意丟棄,破裂造成汞擴散到空氣中,危害人體健康,污染環(huán)境。由于回收困難和回收價值太低,加之它還有許多的其它弊病,所以唯一的辦法就是淘汰它。
所以為了克服節(jié)能燈以上的缺點,LED照明應運而生。LED燈杯、射燈等成為室內照明的主流,也將取代節(jié)能燈,成為下一代家庭照明的主流產品。
13.3缺點
v 生產過程中和使用廢棄后有汞污染,西方國家對汞污染是相當?shù)闹匾?國人也越來越認識到了汞污染的危害性.
v 由于是玻璃制品,易破碎,不好運輸,不好安裝.
v 其耗電量對比LED燈還是偏大了些.
v 容易損壞,壽命短,節(jié)能不省錢,這句話就是它的最好寫照.
13.4優(yōu)點
² 節(jié)能:白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10,節(jié)能燈的1/4.
² 長壽:一個LED燈杯的壽命可達5萬小時以上,對普通家庭照明來說可謂一勞永逸。
² 可以工作在高速狀態(tài):節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關斷燈絲就會發(fā)黑很快的壞掉
² 固態(tài)封裝,屬于冷光源類型。所以它很方便運輸和安裝,可以被裝置在任何微型和封閉的設備中,不怕振動。
² LED技術正日新月異的在進步,它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破,價格也在不斷的降低。一個白光LED進入家庭的時代正在迅速到來。據“CPL燈杯”的工程部劉總介紹,未來的照明發(fā)展趨勢必將是LED燈杯等室內照明產品淘汰節(jié)能燈的使用。
² 環(huán)保,沒有汞的有害物質。
² 對人身無輻射作用.
14. LED照明原理簡介:
14.1LED照明原理
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-V特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復合而發(fā)光。
假設發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復合發(fā)光。除了這種發(fā)光復合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個中心介于導帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復合量相對于非發(fā)光復合量的比例越大,光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區(qū)內發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結面數(shù)μm以內產生。
理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導體材料帶隙Eg有關,即 λ≈1240/Eg(mm)
式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導體材料的Eg應在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管,但其中藍光二極管成本、價格很高,使用不普遍。
14.2照明特性:
極限參數(shù)
u 允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發(fā)熱、損壞。
u 最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。
u 最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
u 工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發(fā)光二極管將不能正常工作,效率大大降低。
不改變材質的前提下,在LED的極限范圍內,提高亮度的手段就是提高電流,隨著電流升高,LED發(fā)熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的,或微投的朋友,一定都深有體會,LED光源的投影機,非常熱,而且普遍會有明顯的噪音。這些產品,機身小是一方面,關鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。
隨著功率的增加,LED的散熱問題顯得越來越突出,大量實際應用表明,LED不能加大輸入功率的基本原因,是由于LED在工作過程中會放出大量的熱,使管芯結溫迅速上升,熱阻變大。輸入功率越高,發(fā)熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減,非輻射復合增加,器件的漏電流增加,半導體材料缺陷增長,金屬電極電遷移,封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等,嚴重影響LED的光電參數(shù)。甚至使功率LED失效。因此,對于LED器件,降低熱阻與結溫、對發(fā)光二極管的熱特性進行研究顯得日趨重要。
14.3可靠性
LED驅動電源壽數(shù)偏低的一個重要原因是驅動電源所需的鋁電解電容的壽數(shù)缺乏,首要原因是長時間作業(yè)時LED燈內部的環(huán)境溫度很高,致使鋁電解電容的電解液很快被耗干,壽數(shù)大為縮短,通常只能作業(yè)5千小時左右。而LED光源的壽數(shù)是5萬小時,因而鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)就成為了LED驅動電源壽數(shù)的短肋。
如今有些供貨商為了處理這個難題,創(chuàng)造了無鋁電解電容的LED驅動電源計劃。但并不是所有的LED驅動電源供貨商都擁護這種做法。陳嶸指出:“當前量產的LED驅動電源中沒有一款是選用了無電解電容的驅動計劃,由于沒有它的話,許多試驗規(guī)范通不過,如EMI測驗和無閃爍測驗。”
而選用鋁電解電容的LED驅動電源計劃很簡單通常以上測驗, pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容,情況如何呢?薄膜電容要到達一樣的電容量(通常為100-220uF),體積就會很大,并且本錢也太高,陶瓷電容通常容量太小,如用多個陶瓷電容完成這么大的容量,占板面積和本錢都太大,鉭電容要具有這么大容量,一是太貴,而是耐壓太低達不到需求,因而換成其它任何品種的電容,基本上不是體積太大,就是太貴,如為了這些缺陷換成容量較小的電容,消除紋波的作用就沒有那么好,許多出口產品所需的嚴厲認證測驗目標就無法經過,因而當前高質量的LED驅動電源仍是遍及選用鋁電解電容。
許多供貨商聲稱的無電解電容LED驅動電源計劃,很可能僅僅去掉了AC輸入端的鋁電解電容,恒流輸出端的鋁電解電容應該是很難去掉或代替的。
一家公司推出了一款可TRIAC調光的內嵌了驅動電源的13WLED燈泡,這款根據SSL2102的驅動電源計劃選用了鋁電解電容。當筆者問及該燈泡的作業(yè)壽數(shù)時,鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)難題肯定會影響到整個LED燈泡的壽數(shù),但能夠采納一些物理方法來減輕這個難題,如將鋁電解電容在PCB上方位接近燈尾,通常來說,最接近LED光源有些的溫度最高,可到達100-200℃,散熱金屬外殼有些其次,通常為100℃左右,燈尾有些最低,通常為70℃左右,因而只需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾,其壽數(shù)就不會衰減得太兇猛。咱們的試驗標明,它的壽數(shù)還可到達1萬小時左右,相當于10年使用時間,這關于通常家庭用戶來說,十年換一次LED燈泡基本上是能夠承受的。
14.4綠色環(huán)保
不含汞、鉛等對環(huán)境污染很大的重金屬,發(fā)光時不會產生紫外線,因此LED照明不會象傳統(tǒng)的燈具那樣有很多蚊蟲圍繞在光源旁使環(huán)境變得更加干凈衛(wèi)整潔;金屬殼恒流驅動的創(chuàng)新設計使產品電能轉換成光效率非常高。
14.5獨特優(yōu)勢
Ø 節(jié)約能源:LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可達80―90%。筆者還將LED燈與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈做了一番比較,結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/w,壽命小于2000小時,螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/w,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96Alm/w,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED為20―28lm/w,壽命可大于100000小時。有人還預測,未來的LED壽命上限將無窮大。
一般人都認為,節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉,但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4,這是固體光源更偉大的改革。除此之外,LED還具有其他優(yōu)勢,光線質量高,基本上無輻射,屬于典型的綠色照明光源;可靠耐用,維護費用極為低廉等等。正因為LED具有以上其他固體光源還無法匹敵的特點,10年后LED將是照明行業(yè)的主流光源。
Ø 安全環(huán)保:LED的工作電壓低,多為1.4―3V;普通LED工作電流僅為10mA,超高亮度的也不過1A。LED在生產過程中不要添加“汞”,也不需要充氣,不需要玻璃外殼,抗沖擊性好,抗震性好,不易破碎,便于運輸,非常環(huán)保,被稱為”綠色能源”。
Ø 使用壽命長:LED體積小、重量輕,外殼為環(huán)氧樹脂封裝,不僅可以保護內部芯片,還具有透光聚光的能力。LED使用壽命普遍在5萬―10萬小時之間,因為LED是半導體器件,即使是頻繁的開關,也不會影響到使用壽命。當今家用照明主要使用的是白熾燈、熒光燈及節(jié)能熒光燈。
Ø 響應速度快:LED的響應頻率fτ與注入少數(shù)載流子的壽命τmc有關,如GaAs材料制成的LED,其τmc一般在1―10ns 范圍內,則響應頻率約為16―160MHz,這樣高的響應頻率對于顯示6.5MHz的視頻信號來說已經足夠了,這也是實現(xiàn)視頻 LED大屏幕的關鍵因素之一。
LED響應時間最低的已達1微秒,一般的多為幾個毫秒,約為普通光源響應時間的1/100。因此可用于很多高頻環(huán)境,如汽車剎車燈或狀態(tài)燈,可以縮短車后車輛的剎車時間,從而提高安全性。
Ø 發(fā)光效率高:白熾燈、鹵鎢燈的光效為12-24lm/w(流明/瓦),熒光燈的光效為50―70lm/w,鈉燈的光效為90―140lm/w,大部分的耗電變成熱量損耗。而LED的光效經改善后可達到50―200lm/w,且光的單色性好、光譜窄,無需過濾就可直接發(fā)出有色可見光。
Ø LED元件的體積小:更加便于各種設備的布置和設計,而且能夠更好地實現(xiàn)夜景照明中“只見燈光不見光源”的效果。
Ø LED光線能量集中度高:集中在較小的波長窗口內,純度高。
Ø LED發(fā)光指向性強:亮度衰減比傳統(tǒng)光源低很多。
Ø LED低壓直流電即可驅動:具有負載小、干擾弱的優(yōu)點,對使用環(huán)境要求較低。
Ø 可較好控制發(fā)光光譜組成:從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點照明。
Ø 可控制半導體發(fā)光層、半導體材料禁止帶幅的大?。簭亩l(fā)出各種顏色的光線,且彩度更高.
Ø 顯色性高:不會對人的眼睛造成傷害。
14.6照明規(guī)范
隨著LED陸續(xù)導入室內、室外照明市場,LED照明價格也大幅下降,但品質參差不齊也導致問題叢生,據指出,各地陸續(xù)訂定LED照明規(guī)范,多項強制性照明標準將從2012年起上路,將可望加速淘汰劣質品的惡性競爭,進而帶動LED照明市場洗牌效應。
由于LED照明應用日趨普遍及多元,臺灣經濟部標準局陸續(xù)制定多項LED照明標準,繼LED路燈規(guī)范制定腳步領先世界各國公布,2010年底又頒布3項常見LED室內燈標準,包括LED T8直管燈管、LED投光燈以及輕鋼架燈(含平板燈)等,業(yè)界指出,盡管相關標準規(guī)范已定,但LED路燈經過多年推廣,到2012年才可望擴大安裝,由于政府導入緩慢加上預算編列作業(yè),估計要到2013~2014年才可望釋出采購標案。
盡管大陸LED產業(yè)發(fā)展如火如荼,但由于各地區(qū)氣候環(huán)境差異過大,因此產業(yè)標準尚未進入國家標準項目,由各省份各自主導推動地區(qū)性LED照明標準建立,不過據指出,大陸發(fā)改委將通過LED照明的技術規(guī)范,以室內LED筒燈為優(yōu)先項目,預料在技術規(guī)范定案后,2012年在大陸十二五規(guī)劃推動下,中央公布LED室內照明的補助財政方案將可望擴大實施。
至于LED照明產品輸入歐盟必須通過CE認證,而考量電磁輻射對人體可能會造成危害,歐盟也宣布于2013年起,強制執(zhí)行人體電磁輻射安全規(guī)范標準。
隨著美國環(huán)保署于2011年10月公布新版固態(tài)照明燈具及光源產品上市規(guī)范,業(yè)界指出,備受關注的LM-80的光衰測試,預計將從2012年4月起強制實施,在新規(guī)范上路后,未來北美市場燈具廠商將優(yōu)先采購通過LM-80驗證的LED產品,對于未受驗證的臺灣LED封裝及晶粒廠,日后進軍美國市場恐將遭受阻礙。
由于LM-80的光衰驗證需經過6,000小時測試,耗時長達6~8個月,部分LED業(yè)界認為,LED產品規(guī)格及技術日新月異,在經過長達數(shù)個月后,LED照明驗證標準可能又將改變,故對此認證仍抱持存疑,不過工研= 表示,LM-80被視為進入美國市場的入場券,廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗的報告證書,才能取得能源之星標章,北美照明工程學會(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測標準,不僅為LED應用產品提供量測標準,也為消費者提供品質保證,將成為全球共通的檢測標準。