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LED在照明工程中的应用分析[1]

2008-5-13  来源:中国照明网  作者:林燕丹1 周太明1 甘子光2  有50476人阅读

摘要:本文结合LED的发光原理和特性,从塑造合理光环璄的要素出发,客观分析在各种照明工程中如何根据LED的特点合理应用LED,以及进一步推进LED在照明工程中的应用所要解决的重点问题。

( 1.复旦大学光源与照明工程系,上海200433;2.中国照明学会 )

  摘 要:本文结合LED的发光原理和特性,从塑造合理光环璄的要素出发,客观分析在各种照明工程中如何根据LED的特点合理应用LED,以及进一步推进LED在照明工程中的应用所要解决的重点问题。
 
  关键词:LED,照明工程,健康,舒适,动态,人体功效学
 
  1引 言

  LED诞生于20世纪60年代,作为一种具有巨大发展潜力的固体发光光源,LED的长寿命、牢固的结构、较低的功耗和灵活的外形尺寸等优点得到了人们越来越多的关注,从最初的指示应用的阶段,到近几年来LED特别是单色LED被广泛地应用在大屏幕显示、信号灯和景观照明中。到目前为止,指示、信号和显示仍是LED最主要的应用领域,在这些方面LED的用量十分巨大。随着LED技术的不断发展,白光LED的光效、显色性、色温及单颗LED的功率和LED模块的光通量不断取得了新的突破,人们对将LED应用于传统领域的照明充满了期待。

  然而,将LED应用于照明工程中也面临着一系列的挑战,例如单颗LED的光通量还难以满足普通照明的需求、单位成本过高、光效比气体放电灯低、色差大、稳定性不足等,虽然各厂家对实验室研究成果频频刷新,但对于真正的符合照明要求的市场化产品仍需一定的时间,这是LED研发人员、生产商和使用者都无法回避的事实。
 
  因而,要将LED应用在照明工程中,一定要充分考虑LED的发光原理和特性,从塑造合理光环璄的要素出发,合理利用LED的优点,灵活应用LED,使不同的照明工程中可以充分发挥LED的优势,塑造优秀的照明工程作品。
 
图1  LED发光原理图
 
  2 LED的发光原理及特点

  LED(Light Emitting Diode)的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成,是一种电致发光光源,图1为LED的发光原理图。当外加一足够高的正向直流电压V,电子和空穴将克服在P-N结处的势垒,分别流向P区和N区。在P-N结处,电子和空穴相遇、复合,产生发光,光子的波长λ由能带间隙E所决定
λ=1240/E
E的单位是电子伏特(eV),λ的单位是纳米(nm)。
 
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