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文檔簡介
國內LED照明應用探討一、本文概述隨著科技的飛速發展和環保理念的深入人心,LED照明技術在國內的應用日益廣泛。LED照明以其高效節能、環保低碳、長壽命、色彩豐富等獨特優勢,正在逐步取代傳統的照明方式,成為照明市場的主流選擇。本文旨在探討國內LED照明應用的現狀、發展趨勢以及面臨的挑戰,以期為相關行業的持續發展提供有益參考。我們將首先回顧LED照明技術的基本原理和發展歷程,以便更好地理解其在國內應用的基礎。接著,我們將分析LED照明在國內各領域的實際應用情況,包括家居照明、商業照明、公共照明以及特殊照明等,并探討其在實際應用中的優勢和局限性。我們還將關注LED照明在國內市場的競爭格局和發展趨勢,分析影響其發展的關鍵因素,如技術創新、政策支持、消費者需求等。我們也將探討LED照明在環保、節能等方面的社會意義,以及其在推動照明行業轉型升級中的重要作用。我們將對LED照明在國內的應用前景進行展望,并提出一些建議,以期促進LED照明技術的進一步發展和普及,為構建綠色、節能、環保的照明環境貢獻力量。二、LED照明技術的基礎知識LED,即發光二極管,是一種能夠將電能轉化為光能的半導體器件。LED照明技術的出現,開啟了照明領域的新篇章,因其高效節能、環保長壽、色彩豐富等特性,被廣泛應用于各種照明場合。發光原理:LED的核心部分是一個半導體的晶片,一端是負極,另一端連接電源的正極,整個晶片被環氧樹脂封裝起來。當電流通過晶片時,電子與空穴復合釋放出能量,這些能量以光子的形式發出,這就是LED發光的原理。主要特性:LED照明的主要特性包括高效節能、環保無污染、壽命長、安全性高、反應速度快、體積小、易于控制等。LED的發光效率遠高于傳統照明產品,同時其不含汞等有害物質,對環境無害。LED的使用壽命長,一般可達數萬小時以上,且其體積小、重量輕,易于安裝和維護。照明參數:了解LED照明的基本參數對于選擇合適的LED照明產品至關重要。這些參數包括光通量(表示光源發出的光能量)、照度(表示被照物體表面的亮度)、色溫(表示光的顏色)、顯色指數(表示光源對物體顏色的還原能力)等。應用領域:LED照明技術已經深入到人們生活的各個領域,如家居照明、商業照明、道路照明、景觀照明等。隨著技術的進步和成本的降低,LED照明在農業、醫療、顯示等領域的應用也在不斷拓展。了解LED照明技術的基礎知識,對于推動其在各個領域的應用和發展具有重要意義。隨著科技的進步,LED照明技術將在未來的照明領域發揮更加重要的作用。三、LED照明在國內的應用領域LED照明技術在國內已經得到了廣泛的應用,涉及眾多領域。以下是LED照明在國內的主要應用領域。家庭照明:LED燈具以其高效節能、環保健康、壽命長、顏色豐富等優點,逐漸成為家庭照明的首選。無論是吊燈、壁燈,還是臺燈、落地燈,LED照明產品都以其獨特的魅力贏得了消費者的喜愛。商業照明:在商業領域,LED照明以其節能環保、靈活多變的特點,廣泛應用于商場、超市、酒店、寫字樓等場所。LED顯示屏、LED廣告牌等也成為了商業宣傳的重要工具。公共照明:LED路燈、隧道燈等公共照明產品,以其高效節能、長壽命、低維護等特點,逐漸替代了傳統的照明產品。同時,LED照明在園林景觀、城市亮化工程中也發揮了重要作用。農業照明:在農業領域,LED照明技術被廣泛應用于植物生長燈、溫室補光燈等。LED植物生長燈可以根據植物的生長需求,提供合適的光照,促進植物的生長和發育。汽車照明:LED照明在汽車領域也得到了廣泛應用,如LED大燈、日間行車燈、轉向燈等。LED汽車照明產品以其亮度高、能耗低、響應速度快等優點,提高了汽車的安全性和舒適性。特殊照明:LED照明在特殊領域也有廣泛的應用,如醫療照明、水下照明、航空照明等。這些領域對照明產品有著特殊的要求,LED照明以其獨特的技術優勢,滿足了這些要求。LED照明在國內的應用領域十分廣泛,幾乎涵蓋了所有的照明領域。隨著技術的不斷進步和成本的降低,LED照明在國內的應用前景將更加廣闊。四、LED照明在國內的應用案例分析LED照明在國內的應用已經越來越廣泛,從商業照明到家居照明,從城市亮化到交通照明,LED照明技術都在發揮著越來越重要的作用。以下將選取幾個典型的LED照明應用案例進行分析。首先是商業照明領域。某大型購物中心引入了LED照明系統,通過智能控制,實現了光線的靈活調節,為顧客創造了舒適的購物環境。同時,LED照明系統的節能效果顯著,相比傳統照明系統,能耗降低了近50%,大大減少了購物中心的運營成本。在家居照明方面,LED照明也展現出了其獨特的優勢。一些高端住宅采用了LED智能照明系統,通過手機APP就能實現對家中燈光的遠程控制,包括亮度、色溫、定時開關等功能,既提升了居住的舒適度,又體現了科技生活的便捷性。城市亮化工程也是LED照明的重要應用領域。某城市在主要街道和公園安裝了LED景觀燈,不僅美化了城市夜景,還提升了城市形象。同時,LED景觀燈的節能環保特性也得到了充分體現,為城市的可持續發展做出了貢獻。在交通照明領域,LED照明同樣發揮著重要作用。一些高速公路和隧道采用了LED路燈,其高亮度、長壽命和快速響應的特點使得道路照明更加安全可靠。LED路燈的智能調光功能還能根據交通流量的變化自動調節亮度,進一步提高了能源利用效率。這些案例充分展示了LED照明在國內的廣泛應用和顯著優勢。隨著技術的不斷進步和成本的降低,相信LED照明將在未來發揮更大的作用,為我們的生活和社會帶來更多的便利和效益。五、LED照明在國內的市場現狀及發展趨勢隨著科技的不斷發展,LED照明技術在全球范圍內得到了廣泛的應用和認可。近年來,中國的LED照明市場也呈現出了快速增長的態勢。國內LED照明市場不僅規模巨大,而且競爭激烈,同時也存在著巨大的發展空間和潛力。在市場規模方面,近年來,隨著國家節能減排政策的深入實施和LED照明技術的不斷進步,國內LED照明市場保持了快速增長。LED照明產品逐漸普及,成為照明市場的主流產品之一。特別是在商業照明、家居照明、公共照明等領域,LED照明產品的應用越來越廣泛。同時,隨著LED照明技術的不斷升級,產品的性能和質量也得到了不斷提升,進一步推動了市場的發展。在市場競爭方面,國內LED照明市場呈現出多元化、差異化的競爭格局。市場上存在著眾多品牌和產品,涵蓋了不同價格、不同品質、不同功能的LED照明產品。這為消費者提供了更多的選擇,同時也為企業帶來了更大的市場競爭壓力。為了在市場上脫穎而出,企業需要不斷提高產品的技術水平和質量,加強品牌建設和營銷推廣,提升企業的核心競爭力。在發展趨勢方面,未來國內LED照明市場將繼續保持快速增長的態勢。隨著技術的不斷進步和市場的不斷擴大,LED照明產品將在更多領域得到應用。隨著消費者對節能環保意識的不斷提高,LED照明產品的市場需求也將不斷增長。隨著國家政策的不斷支持和推動,LED照明行業也將迎來更多的發展機遇。國內LED照明市場具有巨大的潛力和發展空間。在市場規模不斷擴大、競爭日益激烈的市場環境下,企業需要不斷提高自身的技術水平和產品質量,加強品牌建設和營銷推廣,以適應市場的變化和需求。政府和社會各界也需要加強合作和支持,推動LED照明行業的健康發展,為節能環保事業做出更大的貢獻。六、LED照明在國內的應用挑戰與對策LED照明技術在中國的應用已經取得了顯著的進展,但在推廣過程中仍面臨著諸多挑戰。其中,最為突出的問題包括技術瓶頸、市場接受度、行業標準不統一以及政策支持不足等。技術瓶頸是限制LED照明普及的重要因素之一。雖然LED技術本身具有高效、節能、環保等優點,但在實際應用中,其發光效率、壽命和穩定性等方面仍有待提高。LED照明產品的智能化、人性化設計以及與其他智能家居系統的兼容性也是技術研發的重點方向。市場接受度是另一個挑戰。由于LED照明產品的初期投資成本相對較高,一些消費者和企業可能對其持觀望態度。因此,提高LED照明產品的性價比,降低生產成本和市場價格,是擴大市場份額的關鍵。行業標準的不統一也給LED照明市場的發展帶來了困擾。目前,國內LED照明產品種類繁多,質量參差不齊,缺乏統一的質量評價體系和行業標準。這不僅影響了消費者的購買決策,也制約了LED照明產業的健康發展。因此,制定和完善LED照明產品的國家標準和行業標準,加強市場監管,是保障行業健康發展的重要舉措。政策支持不足也是制約LED照明應用的一大因素。雖然國家已經出臺了一系列鼓勵綠色照明的政策,但在具體執行過程中,仍存在政策落實不到位、資金支持不足等問題。因此,政府應加大對LED照明產業的扶持力度,提高政策的有效性和針對性,為LED照明的發展創造更好的政策環境。一是加強技術研發和創新,提高LED照明產品的性能和品質,降低成本,增強其市場競爭力。二是加強市場宣傳和推廣,提高消費者對LED照明的認識和接受度,擴大市場份額。三是推動行業標準的制定和完善,建立統一的質量評價體系和市場監管機制,規范市場秩序。四是加大政策扶持力度,為LED照明產業的發展提供有力保障。政府還應加強與企業的溝通和合作,推動政策的有效實施和落地。LED照明在國內的應用前景廣闊,但也面臨著諸多挑戰。只有通過持續的技術創新、市場推廣、行業規范和政策支持等多方面的努力,才能推動LED照明在國內的廣泛應用和發展。七、結論隨著科技的進步和環保理念的深入人心,LED照明技術在國內的應用越來越廣泛。LED照明以其高效節能、環保長壽命、色彩豐富等諸多優點,正在逐步替代傳統的照明方式,成為照明行業的新寵。從家庭照明到公共照明,從城市景觀到農業照明,LED照明技術的應用領域不斷擴展,滿足了不同場景下的照明需求。特別是在智慧城市的建設中,LED照明技術發揮著越來越重要的作用,為城市增添了獨特的魅力。然而,盡管LED照明技術在國內的應用取得了顯著的成效,但仍存在一些問題和挑戰。比如,LED照明產品的質量參差不齊,一些產品的性能和壽命未能達到預期效果;LED照明技術的研發和應用還存在一些技術難題,需要進一步加強研發和創新;同時,LED照明市場的競爭也日益激烈,需要不斷提升產品的性價比和競爭優勢。因此,為了推動LED照明技術在國內的更好應用和發展,我們需要采取一系列措施。應加強對LED照明產品的質量控制和監管,確保產品的質量和性能符合標準要求。應加大對LED照明技術研發的投入,推動技術創新和產業升級。還應加強對LED照明市場的規范和監管,維護市場秩序和公平競爭。LED照明技術在國內的應用前景廣闊,具有巨大的發展潛力。我們應該充分發揮其優點和優勢,積極應對存在的問題和挑戰,推動LED照明技術在國內的更好應用和發展,為我國的照明事業和可持續發展做出更大的貢獻。參考資料:隨著科技的不斷進步,LED照明技術已經成為當今照明產業的主流。其高效、節能、環保的特性使得其在各種場景中得到了廣泛的應用。本文將深入探討LED照明技術的應用現狀,以及其未來發展趨勢。家庭照明:LED燈具有體積小、節能、壽命長等特點,已經成為家庭照明的首選。從落地燈、臺燈到吊燈、壁燈,LED照明技術已經深入到各個角落,為我們的生活提供了便捷和舒適。商業照明:在商業場所,如商場、辦公室、酒店等,LED照明技術也得到了廣泛應用。其高亮度、低熱量、易控制的特性使得其在各種商業照明場合中發揮出色。戶外照明:LED照明技術在戶外照明中也有著廣泛的應用,如道路照明、廣場照明、景觀照明等。其出色的耐候性和節能性使得其在戶外環境中能夠發揮出良好的性能。工業照明:在工業領域,LED照明技術的應用也越來越廣泛。由于其高亮度、低熱量、長壽命等特點,使得其在各種工業生產環境中能夠提供穩定、高效的照明。更高效:隨著技術的不斷發展,LED照明的亮度越來越高,同時能效也越來越高。未來,LED照明技術將繼續朝著更高效的方向發展,為我們的生活和生產活動提供更加節能的照明解決方案。更環保:LED照明技術的環保特性也決定了其未來的發展趨勢。由于LED燈的使用壽命長,可以大大減少廢棄物的產生,從而降低對環境的影響。智能化:隨著物聯網技術的發展,LED照明也將逐漸實現智能化。通過智能控制,可以根據環境變化自動調整亮度,提高照明的舒適度和節能性。同時,也可以通過手機APP等遠程控制方式,實現對照明的智能化管理。定制化:隨著消費者對照明需求的多樣化,LED照明的定制化也將成為未來的發展趨勢。從顏色、形狀、亮度到控制方式,消費者可以根據自己的需求定制專屬的照明方案。LED照明技術的應用和發展不僅為我們的生活提供了便利和舒適,也為環境保護和能源節約做出了貢獻。在未來,隨著技術的進步和應用領域的拓展,LED照明技術將繼續發揮其重要作用,為人類社會的發展做出更大的貢獻。本文將介紹LED的原理以及在照明領域中的應用。LED作為一種新型的照明技術,具有高效、節能、環保等特點,被廣泛應用于各種照明場景。LED是一種利用固態半導體發光原理制成的新型照明產品。它由半導體材料中的電子和空穴結合時產生能量釋放,并將能量以光的形式釋放出來。LED燈珠主要由PN結、芯片和封裝組成,其中芯片是核心部分,由P型半導體和N型半導體構成。當加電壓時,電子和空穴在芯片上聚集,形成電流并釋放能量,激發電子從價帶躍遷到導帶,產生光子,并發射出光線。夜間路燈:LED燈珠的高亮度特性和長壽命優點使其成為夜間路燈的理想選擇。LED路燈能夠降低能耗和維護成本,同時提高道路照明質量,有效保障交通安全。景觀燈:在公園、廣場、街道等場所,LED景觀燈為城市夜景增添了濃厚的藝術氛圍。通過不同顏色和亮度的調整,LED景觀燈可以創造出各種獨特的視覺效果。庭院燈:庭院燈是家庭和小型場所常用的照明設備。LED庭院燈不僅具有節能環保的優點,還能根據不同的環境和氣氛需求,選擇不同的燈光效果。桌面燈:桌面燈是辦公和學習的理想照明工具。LED桌面燈具有無頻閃、無輻射、使用壽命長等優點,能夠提供舒適的照明環境,有效減輕視覺疲勞。LED作為一種先進的照明技術,具有顯著的優勢和廣闊的應用前景。其高效節能、環保健康的特點符合現代人對綠色、低碳生活的追求。隨著技術的不斷進步和成本的逐步降低,LED照明產品將在更多領域得到廣泛應用,如室內裝修、汽車照明、航空航天等。未來,隨著智能照明系統的興起,LED照明將與物聯網等技術相結合,為用戶提供更加便捷、舒適和智能的照明體驗。LED(LightingEmittingDiode)照明即是發光二極管照明,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠色的光,在此基礎上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發出任意顏色的光。利用LED作為光源制造出來的照明器具就是LED燈具。LED照明燈具里,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,大面積室內照明還不成熟。LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-V特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。在一定條件下,它還具有發光特性。在正向電壓下,電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)復合而發光。假設發光是在P區中發生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發光,或者先被發光中心捕獲后,再與空穴復合發光。除了這種發光復合外,還有些電子被非發光中心(這個中心介于導帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發光的復合量相對于非發光復合量的比例越大,光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區內發光的,所以光僅在靠近PN結面數μm以內產生。理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發光區域的半導體材料帶隙Eg有關,即λ≈1240/Eg(mm)式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導體材料的Eg應在26~63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極管,但其中藍光二極管成本、價格很高,使用不普遍。(1)允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發熱、損壞。(2)最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。(3)最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發光二極管可能被擊穿損壞。(4)工作環境topm:發光二極管可正常工作的環境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發光二極管將不能正常工作,效率大大降低。不改變材質的前提下,在LED的極限范圍內,提高亮度的手段就是提高電流,隨著電流升高,LED發熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的,或微投的朋友,一定都深有體會,LED光源的投影機,非常熱,而且普遍會有明顯的噪音。這些產品,機身小是一方面,關鍵還是其自身發熱量較大所致。隨著功率的增加,LED的散熱問題顯得越來越突出,大量實際應用表明,LED不能加大輸入功率的基本原因,是由于LED在工作過程中會放出大量的熱,使管芯結溫迅速上升,熱阻變大。輸入功率越高,發熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減,非輻射復合增加,器件的漏電流增加,半導體材料缺陷增長,金屬電極電遷移,封裝用環氧樹脂黃化等等,嚴重影響LED的光電參數。甚至使功率LED失效。因此,對于LED器件,降低熱阻與結溫、對發光二極管的熱特性進行研究顯得日趨重要。LED驅動電源壽數偏低的一個重要原因是驅動電源所需的鋁電解電容的壽數缺乏,首要原因是長時間作業時LED燈內部的環境溫度很高,致使鋁電解電容的電解液很快被耗干,壽數大為縮短,通常只能作業5千小時左右。而LED光源的壽數是5萬小時,因而鋁電解電容的作業壽數就成為了LED驅動電源壽數的短肋。如今有些供貨商為了處理這個難題,創造了無鋁電解電容的LED驅動電源計劃。但并不是所有的LED驅動電源供貨商都擁護這種做法。陳嶸指出:“當前量產的LED驅動電源中沒有一款是選用了無電解電容的驅動計劃,由于沒有它的話,許多試驗規范通不過,如EMI測驗和無閃爍測驗。”而選用鋁電解電容的LED驅動電源計劃很簡單通常以上測驗,pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容,情況如何呢?薄膜電容要到達一樣的電容量(通常為100-220uF),體積就會很大,并且本錢也太高,陶瓷電容通常容量太小,如用多個陶瓷電容完成這么大的容量,占板面積和本錢都太大,鉭電容要具有這么大容量,一是太貴,而是耐壓太低達不到需求,因而換成其它任何品種的電容,基本上不是體積太大,就是太貴,如為了這些缺陷換成容量較小的電容,消除紋波的作用就沒有那么好,許多出口產品所需的嚴厲認證測驗目標就無法經過,因而當前高質量的LED驅動電源仍是遍及選用鋁電解電容。許多供貨商聲稱的無電解電容LED驅動電源計劃,很可能僅僅去掉了AC輸入端的鋁電解電容,恒流輸出端的鋁電解電容應該是很難去掉或代替的。一家公司推出了一款可TRIAC調光的內嵌了驅動電源的13WLED燈泡,這款根據SSL2102的驅動電源計劃選用了鋁電解電容。當筆者問及該燈泡的作業壽數時,鋁電解電容的作業壽數難題肯定會影響到整個LED燈泡的壽數,但能夠采納一些物理方法來減輕這個難題,如將鋁電解電容在PCB上方位接近燈尾,通常來說,最接近LED光源有些的溫度最高,可到達100-200℃,散熱金屬外殼有些通常為100℃左右,燈尾有些最低,通常為70℃左右,因而只需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾,其壽數就不會衰減得太兇猛。咱們的試驗標明,它的壽數還可到達1萬小時左右,相當于10年使用時間,這關于通常家庭用戶來說,十年換一次LED燈泡基本上是能夠承受的。不含汞、鉛等對環境污染很大的重金屬,發光時不會產生紫外線,因此LED照明不會象傳統的燈具那樣有很多蚊蟲圍繞在光源旁使環境變得更加干凈衛整潔;金屬殼恒流驅動的創新設計使產品電能轉換成光效率非常高。(一)節約能源:LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發光效率可達80―90%。筆者還將LED燈與普通白熾燈、螺旋節能燈及T5三基色熒光燈做了一番比較,結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/w,壽命小于2000小時,螺旋節能燈的光效為60lm/w,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96Alm/w,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED為20―28lm/w,壽命可大于100000小時。有人還預測,未來的LED壽命上限將無窮大。一般人都認為,節能燈可節能4/5是偉大的創舉,但LED比節能燈還要節能1/4,這是固體光源更偉大的改革。除此之外,LED還具有其他優勢,光線質量高,基本上無輻射,屬于典型的綠色照明光源;可靠耐用,維護費用極為低廉等等。正因為LED具有以上其他固體光源還無法匹敵的特點,10年后LED將是照明行業的主流光源。(二)安全環保:LED的工作電壓低,多為4―3V;普通LED工作電流僅為10mA,超高亮度的也不過1A。LED在生產過程中不要添加“汞”,也不需要充氣,不需要玻璃外殼,抗沖擊性好,抗震性好,不易破碎,便于運輸,非常環保,被稱為”綠色能源”。(三)使用壽命長:LED體積小、重量輕,外殼為環氧樹脂封裝,不僅可以保護內部芯片,還具有透光聚光的能力。LED使用壽命普遍在5萬―10萬小時之間,因為LED是半導體器件,即使是頻繁的開關,也不會影響到使用壽命。當今家用照明主要使用的是白熾燈、熒光燈及節能熒光燈。(四)響應速度快:LED的響應頻率fτ與注入少數載流子的壽命τmc有關,如GaAs材料制成的LED,其τmc一般在1―10ns范圍內,則響應頻率約為16―160MHz,這樣高的響應頻率對于顯示5MHz的視頻信號來說已經足夠了,這也是實現視頻LED大屏幕的關鍵因素之一。LED響應時間最低的已達1微秒,一般的多為幾個毫秒,約為普通光源響應時間的1/100。因此可用于很多高頻環境,如汽車剎車燈或狀態燈,可以縮短車后車輛的剎車時間,從而提高安全性。(五)發光效率高:白熾燈、鹵鎢燈的光效為12-24lm/w(流明/瓦),熒光燈的光效為50―70lm/w,鈉燈的光效為90―140lm/w,大部分的耗電變成熱量損耗。而LED的光效經改善后可達到50―200lm/w,且光的單色性好、光譜窄,無需過濾就可直接發出有色可見光。(六)LED元件的體積小:更加便于各種設備的布置和設計,而且能夠更好地實現夜景照明中“只見燈光不見光源”的效果。(九)LED低壓直流電即可驅動:具有負載小、干擾弱的優點,對使用環境要求較低。(十)可較好控制發光光譜組成:從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點照明。(十一)可控制半導體發光層、半導體材料禁止帶幅的大小:從而發出各種顏色的光線,且彩度更高。隨著LED陸續導入室內、室外照明市場,LED照明價格也大幅下降,但品質參差不齊也導致問題叢生,據指出,各地陸續訂定LED照明規范,多項強制性照明標準將從2012年起上路,將可望加速淘汰劣質品的惡性競爭,進而帶動LED照明市場洗牌效應。由于LED照明應用日趨普遍及多元,臺灣經濟部標準局陸續制定多項LED照明標準,繼LED路燈規范制定腳步領先世界各國公布,2010年底又頒布3項常見LED室內燈標準,包括LEDT8直管燈管、LED投光燈以及輕鋼架燈(含平板燈)等,業界指出,盡管相關標準規范已定,但LED路燈經過多年推廣,到2012年才可望擴大安裝,由于政府導入緩慢加上預算編列作業,估計要到2013~2014年才可望釋出采購標案。盡管大陸LED產業發展如火如荼,但由于各地區氣候環境差異過大,因此產業標準尚未進入國家標準項目,由各省份各自主導推動地區性LED照明標準建立,不過據指出,大陸發改委將通過LED照明的技術規范,以室內LED筒燈為優先項目,預料在技術規范定案后,2012年在大陸十二五規劃推動下,中央公布LED室內照明的補助財政方案將可望擴大實施。至于LED照明產品輸入歐盟必須通過CE認證,而考量電磁輻射對人體可能會造成危害,歐盟也宣布于2013年起,強制執行人體電磁輻射安全規范標準。隨著美國環保署于2011年10月公布新版固態照明燈具及光源產品上市規范,業界指出,備受關注的LM-80的光衰測試,預計將從2012年4月起強制實施,在新規范上路后,未來北美市場燈具廠商將優先采購通過LM-80驗證的LED產品,對于未受驗證的臺灣LED封裝及晶粒廠,日后進軍美國市場恐將遭受阻礙。由于LM-80的光衰驗證需經過6,000小時測試,耗時長達6~8個月,部分LED業界認為,LED產品規格及技術日新月異,在經過長達數個月后,LED照明驗證標準可能又將改變,故對此認證仍抱持存疑,不過工研=表示,LM-80被視為進入美國市場的入場券,廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗的報告證書,才能取得能源之星標章,北美照明工程學會(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測標準,不僅為LED應用產品提供量測標準,也為消費者提供品質保證,將成為全球共通的檢測標準。波長:光的色彩強弱變化,是可以通過數據來描述,這種數據叫波長。我們能見到的光的波長,范圍在380至780nm之間,單位:納米(nm)。亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發光強度,單位:尼特(nit)。光強:指光源的明亮程度,也即表示光源在一定方向和范圍內發出的可見光輻射強弱的物理量,單位:燭光(cd)。光效:光源發出的光通量除以光源的功率,它是衡量光源節能的重要指標,單位:每瓦流明(Lm/w)。顯色性:光源對物體呈現的程度,也就是顏色的逼真程度,通常叫做"顯色指數",室內顯色性通常表示為Ra,以數值表示,Ra100為日光下的顯色性。色溫:光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度稱為該光源的色溫,只有白光才有色溫,單位:開爾文(k)。眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,所造成的視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。同步性:兩個或兩個以上LED燈在不規定時間內能正常按程序設定的方式運行,一般指內控方式的LED燈,同步性是LED燈實現協調變化的基本要求。防護等級:IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級,由兩個數字所組成,第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(分0-6級),第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度(分0-8級),數字越大表示其防護等級越高。光度測量:根據給定的光效函數,如V(λ)和V’(λ),測量輻射量的方法。光強曲線圖(表):光強由極坐標或者圖表給出,表中的數值為光源在每1000流明光通時產生的光強。對于光強非對稱分布的情況,可采用兩個不同平面內的光強分布圖來表示該燈具的光強分布情況。線性驅動應用是一種最為簡單和最為直接的驅動應用方式。在照明級白光LED應用中,雖然存在著效率低、調節性差等問題,但是由于其電路簡單、體積小巧,能滿足一些特定的場合應用較多。開關型驅動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯驅動情況下的應用。升壓式開關驅動是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個LED采用串聯驅動情況下的應用。一般認為,隔離型驅動安全但效率較低,非隔離型驅動效率較高,應按實際使用的要求來選。設計一般的基本LED驅動器照明應用相對較簡單,但是如果還需要其它功能如相位控制調光和功率因子校正(PFC),設計就變得復雜。無功率因子校正功能的非調光LED驅動器通常包含一個離線式開關電源,用于恒定電流下調節輸出。LED驅動器的后端架構包含一個具有短路保護功能的電流調節電路。可以利用線性調節電路達到這一目的,然而這種方法本身效率低下,因此適用低輸出電流,通常不會應用到多級架構中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩壓器電路,以便限制了輸出電流超過期望的LED驅動電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化,還限制了出現短路或其它故障條件時的電流,從而能夠保護驅動器免遭損壞。LED照明燈具里,底燈,吊燈,投射燈等裝飾用,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,包括美術館,博物館等對顏色度要求較高的場所。但是對于商場,寫字樓等大規模設施來說,作為大范圍照明的LED燈具雖然已經誕生,但是其指向性(LED芯片發出的光是直線,發散性不好)太高,造成大面積內設計平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過密,設計成本過高,失去節能效果。因此,現階段裝飾用途場合,LED照明燈具完全可用,大面積室內照明還不成熟。(1)信號指示應用:信號照明是LED單色光應用比較廣泛也是比較早的一個領域,約占LED應用市場的4%左右。(2)顯示應用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等,LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%,顯示屏幕可分為單色和彩色。①便攜燈具:手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等;②汽車用燈:高位剎車燈、剎車燈、轉向燈、倒車燈等,大功率的LED已被大量用于汽車照明中。③特殊照明:太陽能庭院燈、太陽能路燈、水底燈等;由于LED尺寸小,便于動態的亮度和顏色控制,因此比較適合用于建筑照明。④背光照明:普通電子設備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等,LED作為手機顯示的背光源是LED應用最廣泛的領域。⑥普通照明:各類通用照明燈具、照明光源等分為商業照明和家居照明。應用半導體P·N結發光源原理制成LED問世于20世紀60年代初,1964年首先出現紅色發光二極管,之后出現黃色LED。直到1994年藍色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司(日亞)成功開發出白色LED。LED以其固有的特點,如省電、壽命長、耐震動,響應速度快、冷光源等特點,廣泛應用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領域,在我們的日常生活中處處可見,家用電器、電話機、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價格昂貴等條件的限制,無法作為通用光源推廣應用。近幾年來,隨著人們對半導體發光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發和應用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展,其發光效率提高了近1000倍,色度方面已實現了可見光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現,使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發明白熾燈泡后,最偉大的發明之一。當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。LED球泡燈具與白熾燈比較,其最大的發展動力就是節能環保的優勢。前LED行業的快速發展,已經使得部分LED照明產品價格低于白熾燈或等同的水平,使得普通百姓家都可以接受,而且亮度也優于白熾燈泡。如:塑料球泡、貼片車鋁、筒燈等。如果做工程還是要選用一些優質的LED產品,在各方面保證它的穩定性,當然價格也會高一些。中國半導體照明產業發展向好,外延芯片企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明應用取得較大進展。2007年中國LED應用產品產值已超過300億元,已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀亮化等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色,其中戶外照明發展最快,已有上百家LED路燈企業并建設了幾十條示范道路,但在室內通用照明市場方面仍顯落后。2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業的發展。當前中國半導體產業產業大而不強,核心競爭力仍有待于進一步提升。對國內企業而言,壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務,提高未來取得大廠專利授權時的要價能力,或逐步通過研發突破核心專利。隨著全球對發展低碳經濟取得共識,LED照明產業憑借其在節能降耗領域的性能優勢將迎來寶貴的快速發展機遇。在當前低碳經濟形勢下,LED照明產業市場不斷升溫,競爭日益激烈。2011年,中國LED照明產業工業總產值達到15億元。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領域。世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”,歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”。我國科技部在“863”計劃的支持下,2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。多年來,LED照明以其節能、環保的優勢,已受到國家和各級政府的重視,各地紛紛出臺相關政策和舉措加快LED燈具的發展;大眾消費者也對這種環保新型的照明產品渴求已久。但是,由于投入在技術和推廣上的成本居高不下,使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產品一直可望而不可及,遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗!高節能:節能能源無污染即為環保。直流驅動,超低功耗(單管03-06瓦)電光功率轉換較高,相同照明效果比傳統光源節能。壽命長:LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統光源壽命長10倍以上。多變幻:LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。利環保:環保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。高新尖:與傳統光源單調的發光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數字信息化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。相較于傳統光源,LED照明具有體積小、節能、壽命長、高亮度環保等特點。但是其價格也相對高于傳統光源,這也成為了LED進入市場的障礙之一,產能過剩也導致LED市場的競爭激烈。面對高價成為LED照明進入千家萬戶的主要攔路虎,LED照明企業在提高產品技術、加強產品研發、注重規模化生產等降低價格以爭奪替代節能燈、白熾燈市場份額,同時,注重營銷組合策略是打破LED照明發展桎梏長期而有效戰略。營銷組合是指企業在選定市場目標上,綜合考慮環境、能力、競爭狀況對企業自身可控的因素,加以最佳組合運用,已完成企業目標與任務。應用在LED照明市場,LED照明企業可以根據自己細分市場,制定最優化組合的產品策略、定價策略、渠道策略等。同時,LED企業針對家庭替換性光源、酒店、店鋪、辦公等對光不同需求而制定營銷組合策略。舉個例子,普通家居對光源需求定位于滿足照明功能、高的性價比、節能。而店鋪照明不僅僅滿足于基本照明、節能,還需要專業照明特點、可調光、光的主題或者情景模式等。因而,針對不同的客戶需求,制訂最佳的營銷組合策略將是打破LED照明發展“叫好不叫座”主要方法之一。2013年剛開年,各地企業招營銷類人才、業務員、技術類人員、設計師等招聘信息就滿天飛。很多企業都開始準備好槍支彈藥,摩拳擦掌準備開打2013渠道之戰。但是,LED行業快速發展,企業對LED人才需求激增,而高等院校對這方面人才培養完全跟不上LED行業發展速度。不言而喻,LED照明行業出現人才結構性缺失,人才頻頻跳巢及企業高薪“挖墻腳”成了行業現狀。總而言之,LED行業缺乏懂技術銷售人員、懂LED技術高端人才等。面對如此現狀,LED企業應加快與大專院校人才培養合作,培養具有LED基礎教育的人才。加強企業培訓。尤其是加強對業務人員培訓。據了解,現在LED行業最缺乏的是懂技術銷售人員,銷售人員與客戶聊天的時候,技術是不得不談到的內容,很多業務人員對技術一竅不通。包括一些在公司工作好多年的員工,客戶經常把他們問得啞口無言。據相關調查報告顯示,2012年LED照明行業工程火熱而零售慢熱,關于LED照明終端“叫好不叫座”現狀新聞紛紛報道。盡管2012年芯片價格下降30%以上、封裝技術得到穩步提升,但是相對節能燈,LED照明產品依然“高高在上”。在中國LED企業大部分處于中下游封裝及終端產品應用領域,且產品同質化、渠道同質化、市場需求供過于求等情況嚴重困擾LED企業。相對2012年,由于打價格戰等造成一些企業倒閉、行業洗牌現象,2013降價拓渠道、降價清庫存仍然為LED照明市場主基調。LED需要一個與白熾燈或鹵素燈完全不同類型的驅動器。白熾燈表現為具備自穩定特性的純電阻負載,LED則需要一個電流源。LED產生的光通量近似正比于流經該器件的電流。LED的正向電壓隨電流增加而增加,但隨溫度的上升而減少。在這方面,LED表現得像二極管。不過,在工作期間LED的正向電壓(VF)是很大的。該電壓與電子轉化為光子時產生的能量(eV)相關,該能量又直接相關于光的顏色。不同生產批次之間的VF值可以相差很大。在大多數用LED替代現有光源的應用中,需要連接多個LED到驅動器上,因為單一的LED不能產生足夠的光通量。LED可以采用串行或并行連接。如果LED采用串行連接,LED鏈上的總電壓等于正向電壓的總和(所有LED上的電流相等)。如果LED并行連接,電流將分配到各支路中。不過,由于一個LED的正向電壓會隨著溫度上升而下降,因此這一配置本質上是不穩定的。隨著溫度的升高,越來越多的電流將流到具有更低正向電壓的支路上去,這些支路將變得更亮,而那些具有更高正向電壓的支路將變得更暗。不過,采用并聯配置(或串并聯組合)的一個原因是,它允許大量的LED以一個安全的電源電壓結合在一起,而如果要采用串行連接來達到相同的亮度,你可能需要一個高得令人無法接受的電壓。在當前太陽能行業激烈競爭的大環境下,光伏組件生產商都在竭力使各自的產品與眾不同,主要的方向是用最低的成本實現最高的組件效率。有眾多的技術概念和市場推廣方案都聲稱已經有成熟的產品,但大部分產品都經不起仔細的研究推敲。有太多的例子證明,在某一方面取得的一些技術優勢并不一定能轉化成組件的最終收益。例如,盡管電池片的成本降低了,但是最終的組件成本并沒有因此降低;再如,電池片的效率也許得到提高了,但最終的組件效率并沒有得到同樣程度的提高。LED光源節能環保、無紫外線,迎合了某些商家展示個性化光環境的心理,成了一些商家針對某些特殊產品展示的偏好光源;它全光譜的色彩范圍很適合烘托專賣店和商場的氣氛,LED光源在局部照明、重點照明和區域照明方面的優勢,能營造出其他傳統照明電光源所無法比擬的高品質光環境,非常適合商業照明網域。這時候,價格成了次要考慮的因素。LED整合的光源具備全特性容易控制,可以創造靜態和動態的照明效果,從白光到全光譜的任意色彩,渲染出一種強烈的娛樂氣氛來,LED的出現給這類空間環境的裝潢設計開啟了新的思路。LED光源體積小,固態發光,給了燈飾制造商無限的發揮空間,可以專業制作各式不同風格的LED燈飾,而LED全光譜的任意色彩和動靜態的照明效果讓它的裝飾性和制造情調的功能在這一類場所表現得淋漓盡致。博物館、美術陳列館等場所屬于對照明環境要求較高的特殊場合,其展示物品的特殊性要求照明光源不含紫外線,沒有熱輻射。LED是冷光源,光線中不含紫外線,完全可以滿足博物館、美術陳列館對照明的特殊要求。LED光源在室內照明的應用,給劇場、演播廳的照明環境詮釋了一個新的概念。作為一流的英國電視臺,GMTV將演播室的照明改為變色LED,照明方面的能源利用減少了60%以上,演播室的溫度也降到更為舒適的程度。運用LED產品,給顧客帶來一種不一樣的感受,除了節約能源之外,還能盡顯豪華和溫馨,對業主而言,LED營造的個性化的光環境可以充分彰顯企業的實力。智能化控制的LED灰階可調,可以依據會議內容的不同調整會議室或多功能廳的照明環境,嚴肅或是活潑可以自由設定,LED智能化照明可以滿足不同會議主題對光環境的需求。展覽會、時裝表演是商家展示其產品和服務的場地。對商家而言,為了更好的吸引顧客,推銷商品并最終達成合作協定,他們需要個性化的光環境來展示其產品和服務,LED在展覽會和時裝表演照明領域大有用武之。LED照明燈具市場發展越來越熱,從眼下的市場來看,不久以后LED照明燈具產業就將迎來行業的高速發展時期。國外來看,目前最先推廣的領域也是在2,3兩項,反而LED路燈這塊連洋人都很謹慎。所以做盲目LED路燈的老板很可能會成為“革命先驅”,而其他兩個市場反而會培養很多行業的“領軍”力量。大陸目前最熱的是LED路燈,在科技部十城萬盞的推動下,以驚人的熱情在推進,很多人都扎進這個市場,看起來是最先起來的照明領域。全國有21個試點城市,預計100萬盞,科技部計劃批復50個城市,預計200萬盞,這就是中國特色!也算是創造中國速度!不過整體產品成熟度令人擔憂;也可能是照明領域最先被做爛的一個市場,有重蹈LED護欄燈初期之嫌,泡沫是否已經比較嚴重,雖然很繁榮、很熱鬧,可以預見的是經過政府拿錢,最終經過2-3年會培養出來一批不錯的LED光電科技的公司,這也許是政府最終的目的所在。LEDT8管應用,從市場產品方案來看,已有接近商品化產品推出,是最先可成熟推廣的一個市場。可做停車場,商場,廣告背光等市場;而且以產品成本和售價已基本接近商業應用臨近點(150)。好的產品,無論在光學,散熱,和電源處理上都有比較成熟的方案。產品也最接近商品化。當然,市場還存在大量的低品質產品。這是
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