LED灯

title: 技术简介.
content: 一般照明会使用白光,由不同波长的光所组成。但LED只能发出波长相距很少的光,故带有颜色。不同的LED,其半导体材料的能隙不同,故发出不同颜色的光。要制造白光LED,有两个方法:将红、绿和蓝三色的LED混合,或者用磷来转变光的颜色。  第一种方法(RGB-LEDs)用多颗LED,每颗发出不同波长的光,LED间波长相距很少,所以形成了一条白光谱。其优点是每颗LED的光度可独立调校,造出不同颜色,但制作成本很高。  第二种方法(萤光粉转换白光发光二极管,phosphor converted LEDs, pcLEDs),利用短波长LED(通常是蓝或紫外光),磷会吸收部分蓝光,发出一个阔光谱的白光。这个原理跟萤光灯利用磷发出白光相似。这个方法成本较低,演色性指数(Color Rendering Index, CRI)高,但不能随意改变其发光特性,而且会减低效能。这种灯具价钱低且表现中等,这种技术今常用于一般照明。
title: 驱动电路.
content: LED是一个低电压的半导体产品,过高的电压会导致损坏,不能直接由标准的交流电驱动,需要额外电路来控制电压和电流供应。这个电路包括一连串的二极管和电阻,以控制电压的极性和限制电流。  但这种方法会使多余的电压转化为热而流失。将多颗LED串联可以减少电压损失,但一颗LED故障则整串不会发光。几串的LED会并联使用,使其更加可靠。现实中,三串或以上的LED会并联使用。  用于居家和办公场所的照明时,一颗灯内会多颗LED,以解决单颗LED光度不足的问题。如果使用颜色混合的方法,会造成颜色分布不均。因为调较出来的白光LED的颜色平衡并非最佳。而且,不同种类LED的老化速度均会不同,亦会导致不平均的颜色输出。一颗灯泡里通常包括一组LED、驱动的电子电路、一块散热片和光学零件(如玻璃)。
title: 基本电路.
content: 一般照明LED灯,会包含多颗LED,并以以下三种基本接法连接起来。  虽然上述的电路能在某些LED故障时发光,但由于故障时其他LED,均会超过额定的电流电额,会减低寿命,故最好遇到故障时整个组件换掉。
title: 额定正电压.
content: 物理条件:Ta=25°C If=20mA。
title: 省电.
content: LED灯比一般家用的钨丝灯省电高60%。
title: 应用.
content: 一般和特殊照明均可使用LED灯。传统的颜色光灯通常是在发出白光的灯上,加上滤镜,隔走其他颜色所造成,导致能源效益低下。但LED可以发出单色光,不用滤镜。  与萤光灯相比,LED灯不含汞、即开即亮、常开常关无损寿命,及较难打破,均比萤光灯优胜。  白光LED灯寿命长、相对用电少。LED体积小,设计灯具时不但更有弹性,而且用较小的反射镜和透镜,就能轻而易举地把光分布平均,甚至不会减低能源效益。  LED灯没有玻璃管,内部零件装嵌稳妥,不易受震荡和撞击影响。有些驱动电路的设计,可使LED灯调节光暗,而且所需电流没有下限,也能维持灯的运作,故可调节的范围很大。  颜色混合LED可以利用转变不同颜色的光度比例,故可随意调校出多种颜色,用来制造各种颜色的灯。和其他的照明技术相比,LED的光照射角度一般较小。这种特性有好有坏,视乎需要而定。当光需要散开时,则需另外加设散光器,或用多颗LED覆盖不同方位。
title: 植物用灯.
content: 2010年,LED灯成为了园艺界和农业的热门话题。美国太空总署率先在太空使用LED灯栽种,其后家用和商业的室内园艺也跟随。这些栽种专用灯经特别设计,其光波刚好是叶绿素吸收的波长,促进生长之余,亦减少植物不吸收的光波而造成的浪费。在可见光谱中,光合作用只需红蓝两色,所以这些灯的设计都有这两种颜色。比起同类产品,这些LED灯能提供同样光度、不需镇流器、而且发热比气体放电灯少得多,用于室内栽种十分适合。发热少能减少蒸散作用,从而减少灌溉次数。
title: 家用LED灯.
title: LED灯泡.
content: 很多LED灯均可取代螺旋式热炽灯或省电灯泡,由5-40瓦特,低功率的热炽灯,至60瓦特(只需约7瓦特电力)。截至2010年,有些灯甚至能取代更高功率的灯泡,例如一颗13瓦特的灯泡就与100瓦特热炽灯的光度相约。(一般的热炽灯光效标准,约为14至17流明/瓦特,视乎其大小和电压而定。根据欧盟标准,一颗与60瓦特热炽灯等效的「节能灯泡」,最少要能输出806流明。))  多数的LED灯泡都是设计成不可调暗的,但亦有些能配合调光器操作,而且光照角度较窄。由2010年起,这些灯泡开始由30至50美元的价钱下跌。LED灯泡比省电灯泡更省电,若散热合宜,寿命长达30000小时。热炽灯一般都只有1000小时寿命,省电灯泡亦只有大约8000小时。故LED灯泡能使用大约25至30年,而且光度的随年月衰减很少。能源之星标准订明灯泡使用6000小时后,光度衰减应在10%之内,最差不可超过15%。不像萤光灯,LED灯泡都是无汞的。LED灯泡亦有不同颜色选择。售价虽然较高,但电力和维护费用较低,可互相抵消。
title: LED灯管.
content: 将LED封装成传统萤光灯管型式的LED灯管近几年也慢慢开始普及。  与传统灯具相比,LED灯具不需要起动器与安定器,能源效率较高。
title: 特殊用途.
content: 白光LED灯泡具高效能,在低功耗的市场(如手电、太阳能花园灯和人行道灯、自行车灯等)有领导地位。单色LED灯常用来造交通灯和节日灯饰。  2010年代起,汽车与铁路车辆的灯具也逐渐使用LED灯,一些高价车款的头灯也逐渐以LED灯取代传统卤素灯以及高强度气体放电灯(HID灯)。

Summary: LED灯(英语:LED lamp)是指利用发光二极管(LED)作为光源的灯具,一般使用半导体LED制成。LED灯的寿命和发光效率可达白炽灯的几倍,和一体式荧光灯相比也高出不少,其中Cree等厂家更是号称能达到300流明/瓦特的效率。

LED lamp: An LED lamp or LED light bulb is an electric light for use in light fixtures that produces light using one or more light-emitting diodes (LEDs). LED lamps have a lifespan many times longer than equivalent incandescent lamps, and are significantly more efficient than most fluorescent lamps, with some LED chips able to emit up to 303 lumens per watt (as claimed by Cree and some other LED manufacturers). However, LED lamps require an electronic LED driver circuit when operated from mains power lines, and losses from this circuit means that the efficiency of the lamp is lower than the efficiency of the LED chips it uses. The most efficient commercially available LED lamps have efficiencies of 200 lumens per watt (Lm/W). The LED lamp market is projected to grow by more than twelve-fold over the next decade, from $2 billion in the beginning of 2014 to $25 billion in 2023, a compound annual growth rate (CAGR) of 25%., many LEDs use only about 10% of the energy an incandescent lamp requires.