LED燈的特點(diǎn)、應(yīng)用與展望

龍彥良 湖南省邵陽(yáng)縣石齊學(xué)校

LED燈的特點(diǎn)、應(yīng)用與展望

龍彥良 湖南省邵陽(yáng)縣石齊學(xué)校

近年來(lái)，LED技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，與傳統(tǒng)燈具相比，LED燈有著突出的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在手電筒、臺(tái)燈、電器指示燈、信號(hào)燈、裝飾燈、路燈、演播室燈、汽車(chē)燈具上得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)LED燈的特點(diǎn)、應(yīng)用進(jìn)行分析，并針對(duì)LED燈的發(fā)展展望進(jìn)行論述。

LED燈 特點(diǎn) 應(yīng)用 展望

LED燈是新一代燈具，具有環(huán)保高效節(jié)能的特點(diǎn)，具有較大的發(fā)展?jié)摿?，LED燈已經(jīng)應(yīng)用于照明領(lǐng)域，由于LED燈的局限，不能完全取代傳統(tǒng)燈具。通過(guò)LED燈技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠和太陽(yáng)能等能源結(jié)合，進(jìn)一步推動(dòng)LED的發(fā)展，使LED燈的節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)得到最大的發(fā)揮。

1 LED燈的特點(diǎn)

LED是利用半導(dǎo)體PN結(jié)芯片發(fā)光的，PN結(jié)是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體基片上，交界面兩側(cè)深層形成PN結(jié)。構(gòu)成PN結(jié)的半導(dǎo)體材料主要有硅、氮、磷、砷、鋁、鎵、鍶、銦等元素，由LED發(fā)光的顏色決定例如車(chē)燈中使用的PN結(jié)芯片材料有：藍(lán)色-銦鍺氮、黃色-鋁銦鎵磷、紅色-鋁鎵砷。單色的LED燈已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在信號(hào)燈系統(tǒng)中。LED燈還通過(guò)紅綠藍(lán)的三色混合產(chǎn)生更多的顏色，推進(jìn)LED燈的商業(yè)化進(jìn)步。

LED燈不具有白熾燈的全方位的發(fā)光特點(diǎn)，白熾燈的發(fā)光范圍為360度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。LED燈有效的發(fā)光角度分為小于180度、在180度和300度之間及大于300度三種，發(fā)光范圍小于180度的由單顆大功率LED燈進(jìn)行配管，一般有效發(fā)光角度為120度左右，且均光罩的擴(kuò)大作用也比較有限。使用分裂式配光，將燈的周?chē)剌S分為獨(dú)立的發(fā)光單元，使光輸出角度擴(kuò)大，有效的發(fā)光角度大于180度。在使用多棱式配光時(shí)，應(yīng)用的LED燈為多顆小功率LED，使燈的發(fā)光中心提升，LED燈的有效發(fā)光角度大于300度，加上均光罩的作用，角度還能有一定的提升。

2 LED燈的應(yīng)用展望

2.1 LED燈在室內(nèi)照明中的應(yīng)用

在家庭照明中，主燈使用的是吊燈或者吸頂燈進(jìn)行漫射照明，使用LED燈在天花內(nèi)隱藏，用來(lái)反射照明，一般家庭客廳的房高在3米左右，使用吸頂燈減少空間壓迫感。在電視墻和天花上安裝天花燈，在電視墻暗藏LED燈，能夠營(yíng)造電視墻的剪影效果，減輕眼睛的疲勞程度。天花射燈使用MR16光源，色溫為3000K，嵌入式安裝，使得空間的整體效果達(dá)到最好。

2.2 LED燈在電子設(shè)備中的應(yīng)用

LED燈在電子設(shè)備中廣泛的應(yīng)用，LED大屏幕作為L(zhǎng)ED燈應(yīng)用的一種，具有低電耗，圖文數(shù)據(jù)等傳遞清晰。因?yàn)長(zhǎng)ED屏幕使用的是非線性掃描技術(shù)，所以畫(huà)面清晰，在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制過(guò)程中能夠較好地兼容SVGA模式，連接多種視頻設(shè)備。LED大屏幕對(duì)于不同的天氣能夠進(jìn)行顏色的調(diào)整，使LED顯示屏在各種環(huán)境都能達(dá)到最佳的現(xiàn)實(shí)效果。

2.3 LED燈在汽車(chē)燈具中的應(yīng)用

LED燈在汽車(chē)燈具中的應(yīng)用是LED燈的重要發(fā)展方向。由于LED燈在汽車(chē)燈具中的應(yīng)用是一種場(chǎng)致發(fā)光光源，它能直接將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體元件。LED車(chē)燈具有無(wú)延遲、節(jié)能、抗震、色純度高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，在汽車(chē)燈具中主要被用作前照燈，和傳統(tǒng)的車(chē)燈不同，沒(méi)有鎢絲燈和鹵素?zé)舻某Ｒ?guī)要求，并且LED車(chē)燈抗震性能較好，使用壽命也要比傳統(tǒng)車(chē)燈的壽命長(zhǎng)得多。在使用過(guò)程中，LED光源必須設(shè)計(jì)成三維矩陣的形式，三維矩陣的形式有利于發(fā)光范圍的調(diào)整，通過(guò)調(diào)整LED發(fā)光方向達(dá)到配光的目的。

3 LED燈的發(fā)展

3.1 LED燈和太陽(yáng)能結(jié)合

LED燈具有使用壽命長(zhǎng)、直流驅(qū)動(dòng)、可回收再利用的優(yōu)點(diǎn)，而太陽(yáng)能的使用環(huán)保無(wú)污染且電池供應(yīng)的是直流電，因此，將兩者結(jié)合起來(lái)，能夠使LED燈不用進(jìn)行交流電的轉(zhuǎn)換，就能簡(jiǎn)單的使用。兩者結(jié)合能提升能源的利用率，改善社會(huì)的能源問(wèn)題。目前，LED與太陽(yáng)能結(jié)合的應(yīng)用仍然相對(duì)較少，但已經(jīng)出現(xiàn)了太陽(yáng)能LED路燈、太陽(yáng)能LED草坪燈等應(yīng)用。

3.2 LED燈智能化

LED燈智能化是未來(lái)發(fā)展的新方向，以LED燈為基礎(chǔ)，通過(guò)連接芯片并且以計(jì)算機(jī)編程為主要的指令輸入方式，使LED燈智能化。以通過(guò)感應(yīng)器將信息傳達(dá)給芯片，再通過(guò)芯片中程序的計(jì)算得出結(jié)果，再將結(jié)果反映給控制器，使LED燈進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)整亮度和顏色等。LED燈智能化發(fā)展能夠帶動(dòng)其他領(lǐng)域的發(fā)展，合理地解決照明方面的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)，LED技術(shù)水平正在不斷地提升，未來(lái)LED燈具必然會(huì)大范圍地進(jìn)入人們的各個(gè)領(lǐng)域中。值得一提的是，隨著LED燈與太陽(yáng)能結(jié)合、LED燈智能化的步伐不斷推進(jìn)，LED技術(shù)勢(shì)必將成為將來(lái)照明領(lǐng)域的主角。

[1] 楊其長(zhǎng),徐志剛,陳弘達(dá),等. LED光源在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的應(yīng)用原理與技術(shù)進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2011(05)

[2] 白利文,張子橋,滿(mǎn)路,李棟,劉武. 降低大功率LED燈溫升及控溫技術(shù)的研究[J]. 中國(guó)照明電器. 2010(05)

[3] 劉剛,方旭東,卞成芬,馮慶剛. 基于專(zhuān)利視角的我國(guó)OLED照明技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J]. 照明工程學(xué)報(bào). 2013(04)