LED照明讲座.ppt
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1、LED照明讲座罗友,第一讲绿色照明LED,一、绿色照明LED,什么是半导体照明,一、绿色照明LED,什么是发光二极管(LED)?发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成,一层带过量的电子,另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”,当有电流通过时,电子和空穴相互结合并释放出能量,从而辐射出光芒。,一、绿色照明LED,基板,Blue LED,Blue LED 激发YAG荧光粉,一、绿色照明LED,一、绿色照明LED,部分高亮度LED照明产品,一、绿色照明LED,LED高节能:节能能源无污染即为环保。直流驱动,低功耗(单管0.03瓦-1 瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%
2、以上。LED长寿命:LED光源被称为长寿灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快等缺点,使用寿命可达5万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。LED利环保:LED是一种绿色光源,环保效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线,热量低和无频闪,无辐射,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。,一、绿色照明LED,应用实例:灯具功率:180W 安装地点:扬州,一、绿色照明LED,高亮度路灯与高压钠灯比较,高亮度路灯与高压钠灯比较表,第二讲 LED发展过程,LED发展过程,1907年Henry Joseph Ro
3、und 第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。由于其发出的黄光太暗,不适合实际应用;研究被摒弃了。二十年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。,LED发展过程,1936年,George Destiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识,最终出现了“电致发光”这个术语。LED光源的正式问世是在上世纪60年代,当时所用的材料是GaAsP,发红光(p=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。,LED发展过程,70年代
4、中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(p=555nm)、黄光(p=590nm)和橙色光(p=610nm),光效也提高到1流明/瓦。80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的发光效率得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区(p=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(p=530nm)的发光效率可以达到50流明/瓦。,LED发展过程,LED以其固有的特点,如省电、寿命长、耐震动,响应速度快、冷光源等特点,广泛应用于
5、指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域,在我们的日常生活中处处可见,家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制,无法作为通用光源推广应用。,LED发展过程,近几年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面已实现了可见光波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出,高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后,最伟大的发明之一。
6、,LED发展过程,目前在美国,户外照明所消耗的电量约占其总发电量的4.4%。正是基于这一情况,美国众议院最近提出了一份新议案,要求逐步淘汰能效低下的旧技术(如白炽灯和卤素灯),为能效更高、更具成本效益的新照明技术(如高亮度LED)的发展铺平道路。,LED发展过程,在全球范围内,上至政府机构、工业和商业领域,下至普通大众都在积极寻求降低能耗的有效途径。最初的尝试主要放在容易实现的目标上,比如选择适当的住宅隔热材料、使用太阳能板以及节约能源等。如今,已有相对完善的法律规定,要求我们必须使用高能效的白色家电、适配器和充电器、消费类电子产品以及办公设备。近些年来,随着高亮度LED成本的不断下降,人们也
7、开始对诸如标准家用灯泡等以前所接受的产品重新进行评估。在许多国家(包括美国、德国、英国、爱尔兰和澳大利亚),新制定的能效标准已上升为法律,将有效禁止白炽照明的继续使用。,LED发展过程,美国众议院加利福尼亚州第36号选区议员Jane Harman在2009年3月26日发表演讲,提出了一项“户外照明能效法案”,该法案计划通过解决街道照明问题来逐步淘汰标准灯泡。新提案获得众议院通过后,第一期标准将会于2011年制定完成,随后的标准将分别于2013年和2015年制定完成。届时,美国能源部将会进一步提高能效标准。该法案还要求户外照明灯的亮度必须是可控制的,以便于用户更改它们的发光量,原因是人们在黄昏和
8、深夜时分所需要的亮度水平是不同的。这一功能非常重要,因为它将赋予城市、县镇和其他用户对其用电水平更大的控制权。这项法案参照了加利福尼亚州已实施的相关法律以及其他州早已通过的户外照明标准。,LED发展过程,LED灯最早亮相街头要追溯到上世纪90年代,那时,城市当局开始使用固态照明设计来替换白炽交通信号灯。为了实现LED交通信号灯在其街道照明系统中的能源及维护节省,许多城市纷纷开展了范围广泛的LED路灯试验。,LED发展过程,第三讲LED市场前景、技术水平,三、LED市场前景、技术水平,1、LED的应用范围、照明市场;2、与其他照明产品相比,LED存在的优势;3、现有的技术水平;4、未来发展目标;
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