LED的十大优势

 

 

LED（芯片）的发光效能正在迅速增长（图5.1.1）。最新的实验室数据表明光效已经超过了250lm/W。然而，在实际使用LED灯具时我们必须考虑几个因素，如驱动电源的性能、芯片结温升高引起的光通量衰减、光学系统引起的损耗等，而这些会降低整个照明系统的发光效能。

 

图5.1.1 光源光效发展曲线图

 

Incandescent light bulb 白炽灯泡

Mercucy-vapor lamp 汞灯

Halogen lamp 卤素灯

Fluorescent lamp 荧光灯

metal-halide lamp 金卤灯

Compact fluorescent lamp 紧凑型荧光灯

LED 

 

 

LED易于与控制系统进行结合，控制色彩和亮度，甚至可以通过这种相互独立的控制来实现精确的显色。这在传统光源时代是不可能的。对于一般照明来说，LED可以实现从0.1%到100%之间的调光。

 

 

LED芯片明显小于其他传统光源（图5.3.1），这样设计师可以根据应用的需求来设计新的灯具，而几乎不用考虑形状和尺寸的限制。

 

图5.3.1 多种不同光源的机械尺寸对比

 

 

由于LED芯片定向发光的特点，在某些照明应用中，LED的应用效率比一般传统光源会更高。传统荧光灯和“球泡”型的白炽灯向所有的方向都发光。传统光源所产生的光很多都是在灯具里面就因为光源的再吸收而损耗掉了，或者在出射到灯具外面之后，也并不在有效的需要照明的范围内（如图5.4.1）。因此许多灯具，包括嵌入安装的下照筒灯、悬吊在空中的基础照明天花灯和装于橱柜下方的灯具，其流明输出比率（即LOR）一般都不到60%。LED芯片在特定方向发光（图5.4.2），减少了对用于控制光线的反射器和漫射器的需求。因此，精心设计的LED灯具和照明系统可以更有效地把尽可能多的光投射到需要的位置上去。

 

图5.4.1 不像全方向出射灯光的传统光源，LED光源在某个光锥角内出射大部分灯光，简化了光学部件，因此也提升了灯具效率。

 

图5.4.2 LED光源光束角的定义

 

 

LED芯片其实是非常耐用的。他们并不需要灯丝或者易碎的玻璃灯泡——这些很容易在机械振动和外力冲击过程中损坏。所以LED灯具非常适合用在光源容易破损的场所，如桥梁、工业空间或者是体育场。

图5.5.1：光源容易破损区域的典型例子

 

 

低温对荧光灯来说是一个挑战。在低温状态时，荧光灯需要更高的电压来启动，同时光通量也会降低。

 

与此相反，LED的性能本来就在低温条件下运行会更好。这一特性就注定了LED产品非常适用于食品商店、冷藏设施和户外应用。

 

图5.6.1：低温区域应用LED的典型例子

 

 

与荧光灯或者金卤灯这样的传统光源不同，LED可以瞬间启动到最大亮度，也没有重启延迟问题。在一般照明应用领域，出于安全和方便两方面的考虑，即时启动都是令人满意而理想的特性。

 

此外，与传统光源形成鲜明对比的是，LED的寿命和光通维持不受频繁开关的影响（图5.7.1）。这种特性使得LED非常适合与所有类型的开关控制系统配合，例如占空感应器或日光感应器。

 

 图5.7.1 a)即时启动 和 b)耐受频繁开关 的重要性

 

 

LED的紫外辐射可以忽略，红外辐射也非常少。

 

LED热辐射含量少，这使得它们很适合于对热辐射比较敏感的物品；没有紫外辐射（搭配设计合适的光学部件），使得LED照明同样对于艺术品这样的脆弱物品以及易受紫外老化的材料来说都非常有吸引力（图5.8.1）。

 

图5.8.1 LED照明对于艺术品这样的脆弱物品以及易受紫外老化的材料来说都非常有吸引力。

 

 

使用LED可以从很多方面减少对环境的影响。光源寿命更长意味着需要更少的资源进行维护。而且对比荧光灯的替代品，LED不含汞，含磷的荧光物质也更少。这些因素，与LED的高效性综合在一起，使得LED在从根本上减少碳足迹方面是一个非常不错的选择。

 

 

不像其他传统光源，LED不会“烧坏”（burn out），它们只是随着时间的流逝缓慢地减弱光输出。

 

LED灯具可以持续地提供高效、持久的高品质灯光。这一点在确定LED的预期使用寿命时很重要。

 

制造商们目前采用L70——即光通量衰减到70%的时间——来说明LED的使用寿命。

 

当然，LED的使用寿命也会因为运行条件与环境（温度、湿度）、运行电流和LED类型的改变而改变。

 

图5.10.1：人类光源进化史
下篇：LED照明的正确应用 http://www.ledwn.com/news/show-16664.html