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我國LED照明技術發展現狀及應用發展趨勢
來源:綠色節能網
2018-06-06 21:28
 能源問題是我國一項重要問題,對國家發展具有重要意義,隨著我國社會經濟的不斷發展,能源消耗問題越來越嚴重,所以如何降低能源消耗,是相關工作者面臨的一項重要問題。照明是一項重要的能源消耗,為了節省能源,國家以及地區逐漸推廣了節能型照明光源,LED照明具有良好的節能環保效果,所以逐漸取代白熾燈的使用,既滿足了照明的要求,同時還實現節能環保的效果,因此應加強對LED照明技術的深入探討,并對其發展趨勢進行展望,進而促進LED照明產業的發展。
  我國LED照明的發展現狀
  20世紀90年代初期,我國LED照明產業開始發展,并隨著時間的推移,我國LED照明產業已經取得了顯著的成就,從生產到制造再到封裝,LED照明產業形成了完整的產業鏈。近年來,國家對節能問題越來越關注,在節能方面,國家出臺了相關的優惠政策,以此激勵各企業節能環保,因此大大促進了我國LED照明產業的快速發展,生產企業主要集中在兩個地區,一個是珠三角地區,另一個是長三角地區,2013年開始,LED照明生產企業逐漸擴大,向著西部地區發展。
  雖然我國LED照明生產在不斷的發展,但是對于部分核心技術,仍然未掌握,主要表現在外延片和芯片制造技術方面,而這一部分核心技術仍然在發達國家手里,封裝以及生產工作在LED照明產業鏈中占據重要比例,這主要是因為封裝以及生產等工作,不需要掌握較難的高新技術,因此做起來比較容易,而且與發達國家相比,我國在勞動力方面,還占有較多的優勢,因此在LED照明加工生產企業規模較大。
  隨著我國LED照明技術的不斷發展,LED照明技術各方面都在逐漸的提升,應用范圍也越來越廣,產品競爭力也在逐漸的提升。同時LED照明產業在政府的支持下,使得LED照明產業的前景越來越廣泛,給照明企業帶來了更多的發展機遇,但是在發展過程中,仍然存在一些問題,需要相關工作者的注意,如忽略了LED照明對人體健康的影響;使用壽命較短等情況。這些問題產生的原因主要是對LED照明特性了解的不夠透徹,所以想要更好的發展LED照明技術產業,還加強對LED照明光源的了解,包括發光機理以及工作方式等。
  LED照明主要技術問題
  與原有傳統照明方式相比,LED照明的發光形式以及選擇方式,都與其存在較大的差異,但是隨著我國LED照明技術的不斷發展,在選擇方式,一些照明燈系統與原有的照明方式越來越接近。但是在使用LED照明系統過程中,還需要注意加強對LED照明系統的了解,因為與原有傳統照明方式的存在許多的不同,而且這樣還可以更好的使用LED照明,LED照明技術問題主要表現在LED半導體材料、電源驅動技術、LED結溫的散熱以及燈具配光技術四個方面,因此下面就針對這四個方面進行詳細的探討。
  LED光源的光學特性
  一般情況下,采用450mm左右藍光激發YAG熒光粉作為LED照明光源材料,對于LED光源,影響其關鍵材料主要有兩項,一項為熒光粉的配比,另一方面為熒光粉的顆粒大小,同時這兩種關鍵材料,還對LED照明的光譜特性以及成平色溫和光效具有重要影響。對于色溫,受驅動電流相關、白光LED的光譜特性等影響,其中任何一項改變,色溫也會發生相應的變化,與此同時對于光譜特性曲線,也會發生相應的變化。通常在選擇YAG熒光粉時,還需要充分考慮色溫不同,進而合理的確定,這樣才能生產出不同色溫的LED照明產品。
  散熱問題
  LED照明被稱為“冷光源”,這主要是因為LED照明具有較廣的發過效率,熱能幾乎可以忽略。但是需要注意的是,LED照明在發光過程中,仍然會產生熱量,而產生熱量的原因是電流通過LED的PN結時,所產生的熱量聚集在PN結上,不向外輻射,通常我們將此種現象稱之為“結溫”。對于LED的PN結較小,而LED照明也由于很多顆LED照明組成,在LED照明工作時,電流密度往往較大,這樣就導致LED芯片發熱較為集中,若出現了熱量堆積,這樣使得結溫上升,進而會減少光輸出,縮短器件的使用壽命,所以為了解決這一問題,就要嚴格控制最高結溫,一般情況下,應將其控制在80℃以下。
  電源驅動
  對于單顆LED電源的正向電壓,在一般應用條件下,應在30-3.6V左右,例如單顆小功率LED的典型電壓值為3.3V,對于LED的電流值,應在20mA,對于LED兩端的正向電壓,若超過了3.6V,雖然電壓增量很小,但是仍然會導致電流增長,這樣導致LED的PN結溫宿的快速上升,進而對LED照明產生不利影響。對此就應采用合理的驅動方式,通過實踐發現,穩壓電源供電方式會造成LED的光衰加速,因此可以選擇恒流驅動方式,這種方式,可以穩定電流,不會引起熱效應,但是這種方式,在一定程度上,會增加成本。
  燈具配光
  隨著LED照明產業的不斷發展,對于LED照明結構,研發人員對其進行了相應的改進,主要是采用二次配光的方式,實現光束角的擴大,以滿足人們的照明要求。目前在辦公中,使用照明光源,主要采用的LED支架熒光燈,這種方式可以降低成本,但是這種方式不能應用在對光源要求較高的場合,這主要是因為此種方式達不到良好的照明均勻度。因此為了解決這一問題,對這種方式進行了測試和分析,通過測試和分析發現,若照明空間較低,則難以實現均勻度的提升,應利用二次配光技術進行解決,同時對于LED支架熒光燈,應改變其發光結構。
  隨著我國社會的不斷發展,節能環保越來越受到人們的重視,所以對于LED照明技術,具有一定的發展前景,近年來,我國LED照明產業已經取得了一定的進步,但是與發達國家相比,仍然存在許多的不足之處,所以這還需要加強對LED照明特性的了解,應對其缺陷進行規避,并加大對LED照明光源的優勢的發揮,采取合理的技術措施,解決LED照明光源中存在的問題,達到節能環保的目的,促進對LED照明產業健康穩定的發展,因此筆者認為這還需要對LED照明技術展現狀及趨勢展望的不斷探討,以此促進我國社會的可持續、穩定的發展。 
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