led光源与应用

led光源与应用（通用8篇）

篇1：led光源与应用

LED光源在工程应用中的一些常识

一、关于LED光源应用的简介：

LED照明行业是一个新兴的行业，它以其独特的优点深受人们的青睐。如今在光电工程中，提高光效，节约能源和高可靠性已经成为人们共同追求的目的。我们在讨论和使用LED光源时，都会想到LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点。也正是因为如此LED光源才倍受欢迎。LED光源虽有以上优点，却并不如人们所说的那么神奇。只有给其配上合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用LED光源的以上优点。下面我就LED光源在工程应用中的一些常识做简单的介绍，供大家参考。

二、LED寿命的理解

LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，即电能转化为光能的效率逐渐降低。我们能真正使用的有效光强范围应在其衰减到初始光强的70%以上时，寿命是否可以定义为光效逐渐降低至70%的时间段。目前还没有明确的国家标准用来衡量。而且LED的使用寿命与其芯片的质量和封装技术、工艺直接相关，据某LED封装厂的试验数据有些芯片在20mA条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。

三、LED的节能及可靠性

LED是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED专用电源。但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。而且LED电源也必须是高可靠性电源，才能使LED光源系统长寿命。

篇2：led光源与应用

关键词：寺院；文物建筑；安全；led 寺院文物建筑电气火灾危险性

我国有着十分丰富的寺院、文物古迹和古代建筑，这些寺院、文物和古建筑是中华民族五千年灿烂文化的积淀和宝贵的文化遗产。

1.1 建筑主体、结构多为木质，易引发电气火灾

我国的寺院、文物古建筑中木质结构建筑居多，其它砖木结构建筑中，除了砖墙和瓦顶是非燃烧体外，大量使用木质的梁、柱、斗拱、楼板等可燃构件，此类建筑难免发生火灾。藏传佛教寺院，主要建筑有经堂、佛殿、扎仑（学院）、**住地（囊欠）、佛塔、僧舍等，较大型寺院还建有印经院、藏医院、敬老院等。寺院、文物古建筑占地面积大，缺乏统一规划，僧舍包围寺院殿堂，建筑密集，群落毗连，建筑大多数是土木、砖木、全木结构，以木质横梁、立柱为主要承重结构，房屋隔墙、梁、瓴、椽子等大量采用木质材料，建筑耐火等级低，具有比较大的火灾危险性。而随着经济的快速发展，寺院、古建筑中使用电器现象日益普遍，各类照明均采用白炽灯、日光灯，甚至采用大功率荧光灯照明。

1.2 建筑内电气火灾诱灾因素多，易引发电气火灾

寺院、文物古建筑全木制建筑构件数

十、数百年来饱吸酥油灯（油灯）释放的油烟，类似油浸的“枕木”，一旦发生火灾，燃烧极为迅速；藏传、汉传寺院以常年燃供不同规格的常明酥油灯（油灯），明火源较多；寺院殿堂、僧舍内，僧侣生活、佛事、法事用火、用电、用油、用气现象普遍，照明线路私拉乱扯，易发生电气短路，火灾“明患”遍布于各个殿堂和僧舍。

1.3 一旦发生火灾，易造成重大损失

寺院、文物古建筑其殿堂内存放大量的文物，一旦发生火灾事故，造成的损失将不可估计。加之，旅游的开发，寺院、文物古建筑长期留存大量僧人和游客，一旦发生火灾，极易造成群死群伤。led照明技术的介绍

2.1 led照明概念

当今高科技术产业中，光电子技术是继it 之后又一项新技术革命，其重要内容之一是以半导体技术制造的固体发光器件为新的照明光源，逐步替代传统白炽灯光源；其重要的标志是半导体发光二极管（lightemitting diode），简称led。

2.2 led为冷光源

led是固态发光原理，电光功率转换效率在百分之三十左右；剩余的百分之七十左右的电能会转换为热能。过多的热能如不能及时导出散热，led芯片工作温度超过摄氏70度就会迅速光衰甚至烧毁。因为led芯片工作温度不能超过70度，所以大功率led灯会用各种方法导热、散热，我们触摸led灯具外壳温度一般在摄氏50度以下。

2.3 led光源的特点

2.3.1 电压：led使用低压电源，供电电压在6-24v之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

2.3.1 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%

2.3.2 适用性：很小，每个单元led小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境

2.3.3 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%

2.3.4 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，led灯的响应时间为纳秒级

2.3.5 对环境污染：无有害金属汞

2.3.6 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的led，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色

2.3.7 价格：led的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只led的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。

光纤照明技术的介绍

3.1 光纤照明概念

光纤照明是近年新发展起来的一门全新高科技照明技术。它是采用光导纤维（简称光纤，又称光波导），利用全反射原理，通过光纤把光传送到人们需要光的任何地方进行照明。光纤的构造可以简略分为三个部分，分别是核心（core）、外壳（cladding）与保护层（jacket）。光纤本身的导体主要是由玻璃材料（sio2）所抽丝而制成，它的传输是利用光经由高折射率的介质，以高于临界角的角度进入低折射率介质会产生全反射的原理，让光在这个介质里能够维持光波形的特性来进行传输。其中高折射率的核心部分，就是光传输的主要通道。而低折射率的外壳，则包覆住整个核心，由于核心的折射率比外壳高出很多，所以会产生全反射，光也因此可以在核心里来传输。保护层的目的，主要是为了保护外壳与核心不易损坏，同时也可以增加光纤的强度。

3.2 光纤照明的特点

3.2.1 单一的光源可以同时拥有多个发光特性相同的发光点，利于使用在一个较广区域的配置上。

3.2.2 光源易于更换，也易于维修。前面提到光纤照明使用了两个组件：投射主机与光纤。其中光纤的使用寿命长达二十年，而投射主机可分离，因此易于更换与维修。

3.2.3 投射主机与真正的发光点是透过光纤来传输的，因此投射主机可以放置在安全的位置，具有防止破坏的功能。

3.2.4 发光点的光是经由光纤传导而来，光源发出的波长是经过过滤的，只包含某段光谱，因此发射出来的光无紫外线与红外线光，这种特性可以减少对于某些物品的伤害。

3.2.5 发光点小型化、重量轻、易于更换与安装，它可以制做成很小的尺寸，放置在不同的容器或其设计空间里，因此可以营造出与众不同的装饰照明效果。

3.2.6 它的光与电是分离的。一般的照明设备最重要的问题就是它需要电力供输。也因为电力能源的转换，发光体相对的也都会产生热。然而在很多空间的属性里，为了安全的考量，大多希望光与电能够分离，例如石油、化工、天然气、水池、游泳池等的空间，都希望能避开电的部分，因此光纤照明就很适合应用在这些领域里。同时它的发热来源可以分离，因此可以降低空调系统的负担。

3.2.7 安全，光纤本身不带电、不怕水、不易破损，而且体积小、柔软可挠性好，使用安全，使用寿命长，维修工作量很小。

led、光纤安全照明技术在寺院、文物古建筑应用方面的探讨

消防照明技术是一项受到国际上极度重视的课题，它已有多年的历史，他不仅仅涉及到建筑物及发生火灾时保障人员迅速逃离现场的重要救生疏散技术。led 超高亮度白光、穿透力强、亮度高、节能、寿命长、故障率低，的特点在安全照明领域更显的突出。那么以led安全照明技术为基础的人工光源 必将广泛应用于寺院、文物古建筑安全照明领域。

4.1 寺院、文物古建筑安全照明的原则

4.1.1 保护和利用的原则。古建筑照明既要达到展示其古建筑的风采，体现她的文化艺术内涵，又不能损伤古建筑，达到保护和利用古建筑的双重要求。

4.2.2 不改变古建筑原状的原则。如800年以上的古建筑严禁敷设电线。

4.2.3 按标准设计的原则。照明的照度或亮度、光源的红外线和紫外线的含量、照射时间以及光源的颜色参数等均需严格按标准进行设计。

4.2.4 严格管理的原则。在夜景照明设计时，必须考虑照明设施维护管理方法及措施。之前由于受光效和光源的限制，古建筑照明中存在着一系列的问题，比如：a、照明装置的安装。将大体积的灯光装置直接固定于建筑之上，既破坏了建筑物结构及其白天景观。且没办法展现古建筑细腻的丰富的光影变化之美。b、照明方法问题。为保护建筑采用远距离投射，而且大多数投光灯没有遮光措施，致使向被照物之外的溢出光较多，初步估算大约有1/4～1/3的光线溢散到空中和被照物之外，形成光污染。更是忽视了节能的大前提。c、照明装置的选择。缺少对 照明装置的紫外线、红外线辐射的考量，造成对古建筑不可弥补的破坏。

4.2 led、光纤光源文物建筑安全照明装置的设想

4.2.1 光纤光源。包括能发射高照度、低红紫外光谱光的专用光源机，与专用光源机连接并能滤除红紫外光谱的光纤滤光耦合器，以及通过照明传输光纤与光纤滤光耦合器连接的散射尾件。专用光源机发出的光经光纤滤光耦合器滤除后，光波长集中在585nm-750nm。

4.2.2 led光源。包括led户外照明、led应急照明和led蓄电式手持照明。

4.3 led、光纤光源文物建筑安全照明装置的特点

4.3.1 led、光纤光源照明装置照明度高、能量转化率高、发热量低。

4.3.2 led光源功率小，全部采取低压驱动，解决了散热问题，没有较大的热量堆积，安全防火要求容易满足。

4.3.3 led、光纤光源无红外和紫外光谱，光纤光源光的波长主要集中在540nm与590nm，因此照明光不会对文物造损坏，同时，光源不含水银，不会对环境造成污染。

4.3.4 光谱与昆虫趋光性光谱重合波段少，有利于文物保护。

4.3.5 在光缆的尾端可加装聚光透镜，平面镜，散射透镜，以适应不同场合对照度的要求。同时，加装监控系统，随时对光源机进行监控，可以有效保证其正常工作。

篇3：led光源与应用

1.1 LED的定义

LED是取自三个英文单词Light Emitting Diode的缩写,中文译为“发光二极管”。顾名思义,发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件、且具有二极管的特性。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。因此,它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。在一定条件下,它还具有发光特性。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。

1.2 LED光源特点

作为新型的照明灯具,LED灯具相比于传统灯具有着巨大的优势,其主要优点有:

节能。LED耗电量很低,一般来说LED的工作电压是2~3.6V。工作电流是0.02~0.03A,白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10、节能灯的1/4。

使用寿命长。实际寿命甚至可达5万h以上,为一般光源的几倍甚至几十倍。

高纯度,鲜艳丰富的色彩,动态的色彩控制,明暗可调。目前LED产品几乎覆盖了整个可见光谱范围,且色彩纯度高。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色变化多端的组合,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

固体发光,抗震性能好,牢固可靠。LED是被完全的封装在环氧树脂里面的,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,这些特点使得LED不易损坏。

高亮度、低热量。LED使用冷发光技术,发热量比普通照明灯具低很多。

LED有很强的发光方向性,光通量利用率高、且体积小,易于LED灯具的外观设计和光强分布的控制。

LED可采用直流低压供电,安全可靠。LED灯具发光效率高,目前量产使用的白光LED最高可以做到120lm/W。

绿色照明,不含汞等有害物质。LED由无毒的材料制作而成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。

发光中不含紫外光线光,可使用于文物等不可接触紫外光线的地方。

响应时间快:LED一般可在几十纳秒(ns)内响应,是一种高速器件。

易于调光、调色、可控性大,LED作为一种发光器件,可以通过流过电流的变化控制亮度,也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。

高科技技术。与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程,无限升级,灵活多变的特点。

2 LED控制系统

2.1 LED照明灯具组成

LED灯具一般由光学部分、电气部分及机械热敏器件等组成,在LED的应用中,包括三个部分:LED灯具、LED驱动电源及LED照明控制。

2.2 LED驱动电源

LED驱动电源是LED灯具的关键所在。LED驱动电源决定了LED灯具的使用寿命。现在市场上的LED驱动电源有恒压源驱动和恒流源驱动两种。早期的驱动电源就是用电阻、电容降压的电压驱动方式,还有就是LED限流方式:采用恒压源串电阻来限流的方式。恒流源驱动是最佳的LED驱动方式,采用恒流驱动方式,可避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定。

2.3 LED控制方式

LED的驱动结构示意图如图2所示。

2.4 LED照明调光控制的发展

早期LED控制主要采用的是串行控制系统,较多采用IC芯片74LC595等芯片。舞台剧院专业领域则采用DMX512信号控制,现在的DMX发展至多种传输方式,如无线DMX传输,和通过网络协议TCP/IP组网的DMX-NET网络传输。

LED的调光与智能照明控制系统相配合,出现了如:前切相调光控制、后切相控制、模拟量直流DC 0~10V或DC 1~10V调光控制、DALI协议控制、PWM数字信号控制等多种调光方式。

3 现代智能照明控制系统

照明是现代建筑的重要组成部分。设计师通过对灯光的灵活应用,不仅能完善建筑的实际功用,实现建筑运行节能,还能达到美化建筑环境、分割建筑空间、调动活动人群情绪等多种目的。现代建筑智能照明控制系统除了广泛应用于酒店的调光控制和智能化家居的场景实现外,现已推广和大量应用于各类商业建筑,包括写字楼和体育场馆、机场、博物馆等公用建筑设施。现代照明控制技术是随着建筑和照明技术的发展而发展,利用了先进的电子技术、计算机网络技术,对照明进行实时监控、调节,以节省能源,操纵多个电路去创造特定的视觉效果。照明不仅仅是满足人们视觉上明亮的要求,还要满足艺术性要求,调整灯光来改变一个空间的感觉。智能照明控制能够实现节能、延长光源寿命、提高照明质量、提供多种照明效果,照明控制系统设计原则一般以安全、可靠、灵活、经济为主,同时和装饰相配合,提升建筑物的外在形象。智能照明控制系统分为室内、室外、专业三大类,大多数情况下,人们常说的智能照明控制系统是指室内照明控制系统。智能照明控制系统按组网方式不同,基本分为两大类,一是系统组网自由拓扑结构,可形成星型、链型、树状、混合型等结构,如施耐德电气的KNX和C-bus系统等;二是链型手拉手组网结构。但系统拓扑结构中各厂家都不允许出现环网,否则系统通讯将会不正常。

3.1 智能照明控制系统特点

●系统可控制任意回路连续调光或开关;

●现场控制、中央控制多种方式;

●场景控制:可预先设置多个不同场景,在场景切换时淡入、淡出调节;

●可接入各种传感器(移动传感器、光照度传感器)对灯光进行自动控制;

●遥控:可用手持红外或无线遥控器对灯光进行控制;

●系统联网与集成:可系统联网,利用上述控制手段进行综合控制或与楼宇智能控制系统联网。

3.2 智能照明控制系统组成

智能照明控制系统由输入单元、输出单元、系统单元组成,对应于实际模块即由控制面板、输出模块、系统电源组成,模块超过一定数量或通讯线路超过一定长度时还会增加相应的网络拓扑系统模块。

智能照明控制如图4所示。

3.3 智能照明中央控制

智能照明控制系统通过中控网络把整栋建筑的照明控制集成于中控计算机进行控制,中控计算机通过RS232接口、USB接口、IP网关连接至智能照明控制网络。通过计算机图形化软件操作,可以根据最终用户的要求定制设计多窗口、多点的通过鼠标点击控制的最终用户操作界面。可以对用户进行分级管理,使不同级别的用户对整个系统的操作权限不同,防止低级别的用户对控制系统进行删改。中控软件还可以实现定时、场景、复杂的逻辑、经纬度日照控制等多种方式。

4 LED控制与智能照明控制系统的融合

智能照明系统小规模应用时可以单独使用,例如家居、办公室等场所。也可以大范围并网控制,例如酒店、商场等。组网形式简单、灵活,新增加的灯具可以随时接入已有的网络,无须改变原来的结构。方便LED在各领域的应用。

通过遥控器、控制面板、液晶触摸屏可以方便地管理家中所有的LED灯具实现无线控制、场景控制;彻底改变传统一组开关控制一组灯光的模式,提高LED灯的数字化管理。

智能照明系统市场成熟,占有率高,而且可控硅调光器占绝大比例,LED灯具要快速进入市场,不可避免地需要和现有智能照明调光器兼容。脱离了现有系统,LED的推广应用必将有很大阻力。智能照明的其它调光方式如模拟量调光、DALI等也为LED的调光提供了另一种途径。

然而,由于调光控制方式的多样性,也会带来应用的麻烦,如选择不当,使LED灯不能与某些调光器正常匹配时,会涉及到安全问题。

智能照明控制系统LED光源调光方式一般有前沿切相调光、后沿切相调光、DMX512、DC 0-10V、DALI、PWM等,LED作为一种光源,与白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯等光源一起应用于不同的场所,接受智能照明系统控制。在要求不高的情况下,LED光源接受智能照明的开关控制,这时,智能照明对于LED光源只是起到供电的作用。

4.1 LED光源智能照明的控制方式

LED光源在实际应用中,根据不同照明要求和投资要求,可进行开关控制和调光控制,具体应用有以下一些方式:

1) LED照明与智能照明开关控制

对于非调光型LED可通过智能照明控制系统的智能继电器控制;通过智能面板、触摸屏、红外感应器、亮度感应器等输入设备控制其开关。

2) LED照明与智能照明可控硅调光控制

采用兼容前、后沿调光型LED驱动器,智能调光器模块可以根据需要,采用前切相或后切相通用型调光器。单个LED功率一般较低,注意调光器的最低负载功率大小,结合智能照明的编程,减少LED光源的闪烁。LED调光可以通过照明系统的编程软件,设定LED回路的亮度值,组合成不同的场景效果。

3) 采用模拟量调光控制LED的系统

采用支持DC 0~10V或DC 1~10V的LED驱动器,

通过DC 0~10V或DC 1~10V控制亮度变化;智能继电器控制光源供电,通过直流电压调光输出模块改变LED的亮度。

4) 采用DALI协议控制

当LED驱动器兼容DALI协议时,可采用智能照明DALI协议实现。

有两种情况可以实施这种方式的调光。一是通过智能照明的DALI网关模块,智能照明系统发出控制指令,通过DALI协议转换模块,如C-BUS转DALI的模块5502DAL,施耐德KNX转DALI协议的MTN680191,来实现对LED光源的控制。还有就是直接通过DALI系统进行控制。如锐高、飞利浦、施耐德等的DALI控制系统。

通过DALI网关,控制LED调光。

5) LED智能照明系统与DMX512控制系统

采用DMX控制LED灯具的效果时,有些功能目前的智能照明控制系统还很难实现,但可以采用DMX与智能照明集成来实现,有两种方式:

(1)采用开关量触发的方式。智能照明通过启动开关量信号或干接点信号,触发DMX信号发生器的输入信号,从而启动DMX发生器已预置的程序。实现控制LED光源的效果。

(2)通过智能照明的DMX512协议转换模块,直接将智能照明系统的信号转换为DMX信号,实现智能面板对LED光源的控制。

6) DMX512控制系统的LED控制

DMX512是娱乐灯光行业最主要的控制协议,有DMX512控制器、DMX512调光台等控制方式,主要控制舞台剧院演出等专业设备,如电脑灯、换色器、舞台PAR灯、LED背景效果灯、成像灯、电影回光灯、地排灯、天幕灯、舞台烟雾机、泡泡机及激光灯等。LED光源广泛进入舞台应用,特别是色彩要求较多的地方。

在室外景观应用中,LED也是主流,主要控制方式如图12所示。

7) LED智能路灯无线控制系统

系统通过无线传输的方式组网控制,采用GPRS远程通讯,区域通讯采用Zigbee控制协议,控制模块置于LED路灯内,运用Zigbee信号的特点,灯与灯之间进行信号传递,同时结合路灯的控制模式,可以实现定时控制、光照度控制、开关控制、调光控制等模式,还可以实现电脑中控显示,GPS地图调用等。

4.2 LED智能照明应用

现阶段,LED智能照明在舞台剧院专业、户外路灯照明、景观照明、工业照明、商业照明、办公照明、酒店照明、家居照明等方面得到了较广泛的应用,发展较为明显。舞台灯光由DMX512实现;户外路灯照明由三遥系统、GPRS来实现;小范围的应用也有用Zigbee系统的,都以开关为主,调光不多,少量有采用分级调光的。至于LED景观照明的智能控制方式,采用DMX512系统和室内智能照明控制系统都可以实现,但均有一些不太完善的地方,最好是把两个系统集成起来,联合使用,才会取得更好的效果。

在工业照明、商业照明和办公照明领域通常采用室内智能照明控制系统,主要以开关为主,由室内智能照明系统组网实现。对于酒店照明、家居照明领域,LED光源的应用要求更高,调光应用比较广泛。由于LED光源的调光方式和功率小等特点,必然要求智能照明在传统的基础上做适当的调整,这也是我们在这些项目的实施过程中,应该注意的问题。

5 结束语

LED光源在不同场所的应用有不同的特点,根据项目的性质、建筑物自身的特质、使用者不同的要求等等,各种智能照明系统都有各自的解决方案,不同厂家的产品也都有特定的优势,一个好项目的实施需要综合用户、厂家、产品及经济效益等多方面的考虑才能策划出最优的解决方案。随着LED光源的不断发展和应用范围的不断扩大,对智能照明控制系统的应用需求也会越来越多。LED光源的普遍应用,也对智能照明控制系统提出了特有的控制要求,这就需要智能照明控制系统不断推出与之相适应的器件,比如:低功率的调光应用,色彩变化以及变化速度的实现等等。

参考文献

[1]详解LED_什么是LED_LED大全_汽车百科频道_315che.com[OL].http://inf.315che.co.

篇4：建筑照明中LED光源的应用探讨

关键词：低碳;环保;LED光源;办公照明;建筑照明

0 引言

进入新时期以来，随着我国经济的飞速增长，社会用电量越来越大，照明用电占社会总用电量的相当一部分，照明节电引起了人们的重视，LED照明产业因此迎来了良好的发展机会。民用建筑是城镇建筑中的重要设施，民用建筑照明如何利用LED照明光源做到节能是人们需要思考的问题，下面就此进行讨论分析。

1 LED光源与其他光源的比较

电光源按照发光的原理可以分成热辐射光源、气体放电光源和固体光源三种。白炽灯是历史最悠久的灯，应用极为广泛。它的优点是结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好;缺点是发热大、发光效率较低、使用寿命较短。由于白炽灯不够节能，目前已逐渐被淘汰。荧光灯包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。荧光灯的优点是发光效率要比白炽灯高得多，在使用寿命方面也优于白炽灯;缺点是荧光灯的显色性比较差（光谱是不连续的）特别是它的频闪效应，容易使人眼产生错觉，应采取措施消除频闪效应。目前，紧凑型荧光灯正逐步替代白炽灯。但是标准的紧凑型荧光灯启动时间较长，如果启动次数频繁，会大大缩短其使用寿命。如果启动次数增加3倍，其寿命将会缩短50%。LED光源凭借其体积小、功效高、色彩丰富、启动快、控制方便等诸多优点迅速成为继白炽灯、气体放电灯之后的新一代照明光源。表1是照明工程中常用的几种光源比较。

表1常用光源基本技术参数

2 LED光源在办公照明中的应用

目前，LED光源已应用在楼梯间、走廊、卫生间、地下车库等场所。但是LED应用在办公照明的研究甚少。随着LED光源技术的不断发展，其成本大幅度降低、光效在不断提高，LED室内功能性照明将会得到普及。下面以某公司三层办公楼照明改造为例，该办公楼每层建筑面积800m2，总建筑面积2400m2，比较并分析改造前后的耗电量、维护费用、配电实施费用等，见表2—表5。

该办公楼工程改造安装费用的计算如下：

新建工程安装及管理费用﹙不含设备及主要材料﹚经测算为40元/平米

改建工程为40元/平米×0.7=28元/平米该办公楼总改造费用为28元/平米×2400平米=67200元

经济效益分析计算如下：

此项目用LED日光灯600只，单价130元/只，总购灯费用为7.8万元，加上办公楼改造费用6.72万元，总计14.52万元。本项目3层楼LED日光灯管前三年可节省6.37+2.97+2.97=12.31万元，则三年多一些的时间即可收回投入成本，按照平均每天灯管使用6小时、一年365天计算，LED灯管可用寿命为13年，则剩下10年节省费用为2.97万×10（年）=29.7万元。

如果办公楼为10层、20层，对其进行照明节能改造，则效益更加明显。

备注：单支灯管一年节省电费34.5元，3层楼灯管数量总计600支，则3层楼灯管一年节省电费20700元。

注：表中参数的计算条件有：（1）目前传统日光灯管电子镇流器，效率在75%，LED日光灯管效率在95%以上;（2）按照每天工作6小时、一年365天、企事业用电电费0.9元/度计算。

3 LED在民用建筑照明中的应用

LED光源具有不频闪，调光、控制方便，功率可随意选定，容易满足LPD值的节能要求等诸多优势。随着LED光源技术的不断发展，其性价比在不断提高，其在室内功能性照明的应用将会得到普及。

当前，LED灯具比较适用于楼梯间、走廊、卫生间、地下车库等场所照明应用。而楼梯间、走廊、卫生间等场所应用红外LED灯后，不存在散热问题，人走灯灭，灯具造价必然下降，同时也保证了LED灯具的使用寿命，该处投资很快便可收回。白炽灯现已基本被淘汰，由节能灯所代替，但是感应灯的频繁启动会使节能灯的寿命大大缩短，并且节能灯的启动很慢，不能满足感应灯具白炽灯的替换功能，因此目前普遍用LED灯取代白炽灯。

表6卫生间、楼梯间等LED灯红外控制技术经济对比表

地下车库的大部分照明基本为长明灯，造成了能源的大量浪费。采用LED照明灯，可根据点亮LED个数实现可调，将该灯具与红外移动传感器及智能控制器相结合，有人有车时，LED照明呈满功率运行，满足照度需要，无人无车时，照明灯处于休眠状态，维持在安全所需的最低照度，从而实现地下车库的照明节能。表6是卫生间、楼梯间等LED灯红外控制技术经济对比表。

注：（1）除长明灯外，年耗电量按照5h/日计算;（2）电费按0.9元/kWh计算。

4 LED在民用建筑照明应用中尚存在的问题

随着LED照明技术的不断发展，LED光源在民用建筑照明中的应用必将不断广泛。但是，目前LED在民用建筑照明应用中尚存在以下问题：

（1）LED产品质量参差不齐。国内LED厂家过多，品种繁杂，部分LED产品质量存在问题，不能够满足工程应用的质量要求。

（2）LED室内照明灯具性价比不高，价格偏贵，影响了LED在室内照明中的大规模推广应用。

（3）LED存在电源转换及散热问题，LED光源的寿命目前还不能达到所标出的100000小时，其实际寿命约在50000小时左右。这些问题的存在一定程度上限制了LED光源在民用建筑照明中的应用与普及。

5结语

综上所述，上文分析了LED照明光源在民用建筑中的应用，同时也给出了对LED照明发展的期望。对于LED照明光源来说，这是一个新兴起的产业，我们还要努力做到商业化、系统化和标准化，LED照明产品的质量也需要不断地提高，这样LED照明的应用才会越来越广阔，在民用建筑照明中越来越普及。

参考文献：

[1]邴树奎，LED与照明[J]电气设计技术，2010（2）：27-34.

篇5：详解LED光源有效的

我们可以根据实际情况采用多种方案进行有效的分光分色，可以通过专业的大功率LED分光分色机进行自动分档，效率高，速度快，可以做到对每一颗LED分光分色一种是从测电压到漏电流到光通量到光谱多道工序大量人工配合进行品质把控和分档。

1.光通量分档：光通量值是LED用户很关心的一个指标，LED应用客户必须要知道自己所使用的LED光通量在哪个范围，这样才能保证自己产品亮度的均匀性和一致性。

2.反向漏电流测试：反向漏电流在载入一定的电压下要低于要求的值，生产过程中由于静电、芯片品质等因素引起LED反向漏电流过高，这会给LED应用产品埋下极大的隐患，在使用一段时间后很容易造成LED死灯。

3.正向电压测试：正向电压的范围需在电路设计的许可范围内，很多客户设计驱动发光管点亮都以电压方式电量，正向电压大小直接会影响到电路整体参数的改变，从而会给产品品质带来隐患。另外，对于一些电路功耗有要求的产品，则希望保证同样的发光效率下正向电压越低越好。

4.相对色温分档：对于白光LED色温是表徵其颜色行业中用得比较多的一个参数，此参数可直接呈现出LED色调是偏暖还是偏冷还是正白。

5.色品座标x,y分档：对于白光或者单色光都可以用色品参数来表达LED在哪个色区域，一般都要求四点x,y确定一个色品区域。必须通

过一定测试手段保证LED究竟是否落在所要求的四点x,y色品区域内。

6.主波长分档：对于单色光LED来说，主波长是衡量其色参数的重要指标，主波长直接反映人眼对LED的光的视觉感受。

篇6：led光源与应用

公司领导：

为降低公司经营成本，提升经济效益，在公司领导的指导下，工程管理部组织对公司本部灯具更换LED光源的事宜进行统计分析，初步统计可更换LED光源的灯具数量为T8光管（36W）720支，T8光管（18W）130支，普通节能灯、白炽灯427盏。

经我部组织人员进行分析研究（详见附件），公司本部灯具更换LED光源改造项目，投资额约为3.54万元，每月可节约电费0.64万元，投资回收期约为6个月，首年投资收益为4.15万元，次年及以后每年收益7.7万元。也即是说，通过灯具更换LED光源改造，我司在公司本部以及流花项目每年可减少电费支出达7.7万元，大大降低公司经营成本，提升公司经营效益。

因此，我部认为更换LED光源改造方案可行，建议公司购买LED光源及工程材料，由工程部负责实施公司本部灯具更换LED光源的工作。

妥否？请批示。

附件：公司本部灯具更换LED光源可行性研究报告

篇7：led光源与应用

关键词：LED,光源,海洋平台,照明

1 LED灯概述

LED是Light Emitting Diode的缩写, 又称发光二极管, 是一种固态半导体发光器件。其发光原理是利用半导体芯片作为发光材料, 当两端加上正向电压, 半导体材料的PN结中注入的空穴与电子复合时引起光子发射而产生光, 把电能直接转换为光能。

LED灯具一般由光源模块、电源模块、散热模块、配光模块等部分组成。LED光源镶嵌于基板上, 该基板通常为长条状或圆平面状, 每个光源后设置一个透镜, 用于配置光源出线的角度。与传统的荧光灯、金卤灯和钠光灯等相比, LED光源具有以下显著的特性:

(1) 耗电量低。LED采用直流驱动, 功耗低, 电光转换率高。同样照明效果的情况下, 耗电量为普通白炽灯的1/8, 钠光灯的1/3, 荧光灯的1/2。

(2) 光利用率高。LED光源定向性好, 反射损失小。

(3) 使用寿命长。LED为固态冷光源, 环氧树脂封装, 不存在灯丝易烧、热沉积等缺点。光源寿命一般大于5万小时。

(4) LED为固态光源, 抗震、耐冲击、不易破碎。废弃物可回收, 不含汞、铅等重金属, 绿色环保。

2 LED灯在海洋平台应用可行性

2.1 海洋平台环境及照明要求

海洋石油平台空气潮湿, 含有大量的盐雾、霉菌。平台受海浪冲击作用明显, 具有强烈的振动、倾斜和摇摆。另外, 平台的生产及作业场所大多是易燃易爆区域, 对照明设备防爆性能有严格要求。

海洋平台灯具的选择、布置, 要综合考虑平台所处的环境和各种工作场所的照明要求, 并便于安装与维护。平台照明灯具必须有较宽的温度适应范围, 防腐蚀、防霉菌、抗震、耐冲击。在有爆炸性危险气体的区域, 照明灯具还必须满足相应的防爆与防护等级要求。在生活、办公等区域, 除满足照度要求外, 还应尽量做到舒适美观、光源无频闪、显色指数高。

2.2 LED灯应用可行性

2.2.1 技术可行性

LED光源与平台目前常用的荧光灯、金卤灯和钠光灯等传统光源参数对比如表1所示。

从上表可以看出, 在环境温度为-40~50℃时, LED灯具都能正常工作。正常工作时, 灯具表面温度小于60℃, 手摸不烫手, 比传统灯具发热量小很多。LED灯具可根据不同场合需求, 设计成多种功率、安装方式和配光特性, 高度范围为2m~10m, 防腐等级W/WF1/WF2, 防爆等级为IP66、ExdⅡB T6 (小功率可达到IP66、ExdⅡC T6) 。

另外, 值得一提的是, LED灯具的长寿命带来的显著优势是其维护工作量小。海洋石油平台设备和管线密集, 空间狭窄, 有些灯具安装在离甲板几米的高空区域, 有些安装在平台四周的舷边, 这些灯具的维修和更换极为不便。传统的荧光灯、金卤灯和钠光灯, 由于光源寿命短, 更换频繁, 维护工作量大, 高空作业多, 是海洋平台运行维护的重大安全隐患。而LED灯具寿命长, 维护工作量比传统灯具大大降低, 从而减少了高空和舷边作业的机会和风险。

综上所述, 从技术角度看, LED灯具与传统光源相比较, 在光效、寿命、节能性、稳定性等方面有明显优势, 可用于海洋平台照明。

2.2.2 经济可行性

在以上技术可行性分析的基础上, 通过采用LED灯具来替换传统照明灯具, 计算两者的投入、使用和维护成本, 比较两者的经济性。

本文选取SZ36-1油田某中心平台, 对比两种灯具布置方案。其中, 灯具维护费包括灯具部件更换费用、人工成本等;灯具照明时间按照每天24小时点亮计算, 电费取0.8元/度;LED灯具寿命按5年计算。在满足原有传统灯具照明效果的基础上, 进行如下灯具替换:

a.用2*16W LED灯替换原有2*36W普通双管荧光灯;b.用125W LED灯替换原有250W金卤灯。

现将投资估算与效益比对如下:

通过以上分析比较可知, 用LED光源替换传统照明灯具, 可节约电能, 减少灯具维修更换费用, 明显降低运行成本。目前, LED照明灯具已经开始在海洋平台应用。例如, LW3-1项目使用了少量的LED灯具, 渤海油田辽东区以及渤南区部分改造项目也陆续使用了一些LED灯具。

3 应用中需关注的几个问题

在海洋平台照明设计和选型时, 使用LED照明灯具还需要重点关注以下几个问题:

3.1 散热

散热对LED寿命有重要的影响。如果散热不好, 会使LED的温度升高, 加速光衰, 缩短灯具寿命, 因此LED灯具需要做特殊的散热设计。目前, 市场上的一些LED厂商, 对灯具散热的处理十分简单, 有的厂商甚至仅仅把光源改成LED就称其产品为LED灯具。这样的产品在照度、寿命上达不到厂家宣传的效果, 也难以发挥LED的优势。因此, 在进行LED照明设计选型时, 必须关注灯具的散热问题, 选择具有良好散热性能的产品。

3.2 光衰

光衰也是影响LED灯具寿命的重要因素。LED经过一段时间的点亮后, 光强会降低, 降低的那部分光强就是LED的光衰。在照明设计中进行照度计算时, 要考虑LED的光衰, 确保LED灯具在整个寿命期内始终满足环境对照度的要求。

3.3 炫光

LED为点光源、体积小、亮度高, 如果不做专门处理会导致眩光, 伤害人的眼睛。在进行照明设计时, 要根据不同的使用场合采取相应的措施预防LED的眩光。其中, 海洋平台生活、办公等区域, 要重点关注眩光问题。通常, 可以通过加设反光罩或在LED灯管内壁涂荧光粉的措施改善光线分布, 使光线更加柔和。

由于LED是高亮度点光源, 如果安装高度低, 也容易产生眩光。因此, 在照明设计中, 还要合理地设置灯具的安装高度和方式, 避免LED灯具安装过低、直对人的眼睛等。另外, 在采用加设反光罩或涂荧光粉等措施改善光线分布的同时, 会损失一部分照度, 这一点在设计时也要注意。

4 结束语

通过以上分析可以看出, 与传统照明相比, LED照明在技术和经济方面具有诸多的优势, 但也存在着一些需要关注的问题。我们相信, 随着LED照明技术的不断进步, LED照明将在海洋平台具有良好的应用前景。

参考文献

篇8：LED光源在照明中的应用

摘要： LED是21世纪令人瞩目的光源，具有广阔的照明前景。首先对LED光源的原理、发展概况、特点等做了介绍，然后重点阐述其在照明领域的应用及发展趋势，最后说明了LED在路面照明中的应用并做了总结展望。

关键词：LED光源；照明；光效；节能

中图分类号：TN312+.8文献标识码：B

The Application of LED in The Lighting

WU Shu-mei1，HUO Yan－ming1，XU Mei2，FENG Li－hua3，TAN Jun－ting1

（1. Hebei University of Science & Technology,，Shijiazhuang 050018.China；2. Hebei University of Technology，Tianjin 300130，China；3.Hebei Banking School，Shijiazhuang 050081，China）

Abstract:LED is impressive light source in the 21st century, which has broad prospects in the lighting. The text firstly introduces LED light source about principle, the development, features and so on,and then chiefly focuses on the LED's application and development trends in the area of lighting, finally explains the application of the LED in lighting of the road ,in the same time,makes a summary and gives outlook.

Keywords: LED lighting; luminescence efficiency; energy conservation

LED光源在照明领域的应用，是半导体发光材料技术高速发展及"绿色照明"概念逐步深入人心的产物。"绿色照明"是国外照明领域在上世纪80年代末提出的新概念，我国"绿色照明工程"的实施始于1996年。实现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能照明器具，节约照明用电，减少环境及光污染，建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠以及有益环境的照明系统。

1 LED简介

半导体发光二极管（light emitting diode，LED） 是半导体照明的核心, 其发光原理如图1 所示, 在pn 结正向偏置条件下,通过注入到器件有源区的电子空穴对自发复合辐射, 将电能转化为光能，即产生可见光。

1.1 LED的发展历史及研究现状

1964年首先出现红光LED，之后出现黄光LED。直到1994年，蓝光、绿光LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亚）成功开发出白光LED。随着LED发光效率和光能量的提高，目前LED已在科研和生产领域得到了广泛的应用。尤其是近年来高光效、高亮度的白光LED的开发成功，使得LED在照明领域的应用成为可能。目前，世界各国均加紧提高LED光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的提高（如表1所示2007年底各国白光LED技术指标）。曾经有人指出，高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一。

1.2 LED光源的特点

1.2.1 LED光源节能环保

LED光源属于一次光源，在发光的过程中，电能直接变为了光能， LED灯作为新光源，在与普通白炽灯（二次光源）保持同样亮度下，其耗电量仅为后者的十分之一，因此能耗小。随着技术的进步，它将成为一种新型的照明光源。人们按现在LED技术发展的速度预测，到2010~2015年，白光LED的光效将达到150~200lm/W 。远远超过所有照明光源的光效。此外，现在使用的白炽灯工作的过程中，发出过多的热量，影响环境温度；而现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中含有危害人体健康的汞，这样在发光过程和废弃的灯管都会对人的健康和环境造成危害。而LED则没有这些问题，是一种无污染的光源。

1.2.2 LED光源使用寿命长，响应快

一般来讲，普通白炽灯的寿命约为1，000hr，荧光灯寿命约10,000hr，而LED的寿命可达到100,000hr，可见其寿命长得多。LED发光的响应快，它的响应时间为ns级，荧光灯为0.1ms，日光灯一般为ms级。

1.2.3体积小、结构牢固

LED是用环氧树脂封装固态光源，其结构既不像白炽灯有玻璃泡、灯丝等易损坏部件，也不像荧光灯有体积大的灯管和附件，它是一种全固体结构，能经得起震动、冲击而不至损坏，而且体积也相对较小，重量轻，成本低。

由上述可知，LED光源是一种绿色照明光源，现在已经成为当今各国研究的焦点。

2LED光源在照明中的应用

2.1应用现状及发展趋势

LED光源除了大量用于各种电器装置、仪器仪表、设备的显示外，主要集中在照明领域，包括：

（1）景观照明市场。主要用于重要建筑、街道、商业中心、名胜古迹、庭院、草坪、休闲娱乐场所的装饰照明，以及集装饰与广告为一体的商业照明。在政府的推动下，功耗低的LED，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力，因此LED照明已经越来越多地应用到景观照明市场中。随着2008年北京奥运会和2010年上海世博会的陆续申办成功，北京、上海等主要的举办城市加大了对景观照明的投入，受此影响，2007年LED用于景观照明的市场规模达到21.2亿元。目前，LED照明景观市场正从一级城市快速向二级、三级城市扩展。

（2）汽车市场。LED被称为第4代汽车光源，虽然一次性投入较高，但拥有白炽灯无法比拟的优点，如LED车灯具有无延迟、节能、长寿、低热、抗震、色纯度高等诸多特点，已成为钨丝灯、卤素灯的必然取代产品。每台车内部应用如仪表板、阅读灯，外部应用则为尾灯、煞车灯、方向灯、头灯等。汽车用照明是目前LED照明发展最快的应用市场，海拉作为汽车灯具领域的领先者, 一直将车灯技术作为一个重要的研究课题, 如今海拉已为新一代凯迪拉克凯雷德白金版成功开发出全LED前照灯, 此产品将会在2008年夏天投入量产。

（3）交通灯市场。由于红、黄、绿光LED有亮度高、寿命长、省电等优点，在交通信号灯市场的需求大幅增加。厦门市自2000年采用第一座LED交通信号灯后，如今全市100多座交通信号灯已有近70%更换为LED；上海市则明文规定，新上的交通信号灯一律采用LED。

（4）专用普通照明。如便携式照明(手电筒、头灯)、低照度照明(廊灯、门牌灯、庭用灯)、阅读照明(飞机、火车、汽车的阅读灯)、显微镜灯、照相机闪光灯、台灯、路灯等。

（5）安全照明。由于LED光源具有抗震性、耐候性、密封性好，以及热辐射低、体积小、便于携带等特点，可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、军事行动等特殊工作场所或恶劣工作环境之中。如矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯。

（6）特种照明。如军用照明灯(无红外辐射)、医用手术灯(无热辐射)、农作物和花卉专用照明灯等。

随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目。

2.2应用中存在的问题

虽然LED照明的应用领域在不断扩大，但在照明普及应用方面仍存在一些问题：

一是光通量有待提高。LED 的光效与高强度气体放电灯相比仍有较大差距，采用LED 作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量转换效率，目前世界各国均加紧了对提高LED 发光效率方面的研究。

二是LED发出的光与自然光仍有一定的差距。白炽灯具有非常强的黄色光的成分，给人一种温暖的感觉。而白光LED发出的白光带有蓝色光的成分，在这种光的照明下，与自然光有较大差距。

三是产品的一致性、可靠性有待提高。由于照明灯具需由多个LED 单体组成，其参数离散性是一个重要的技术问题。除了通过预选、分类，尽量保证一致性以外，还必须设计合理的灯具结构(包括LED 单体的排列和位置布局)和研究合适的驱动电路，防止偶然产生的能量集中而烧毁部分LED。此外由于照明灯具由多个LED组成，要考虑其散热问题，以免影响灯具的性能和寿命。

四是价格较高。这也是影响LED照明普及的重要原因。如表2所示。

3 LED光源在路面照明中的应用

随着大功率LED成本的不断降低， 以及LED路灯的如下优点：节能环保，节省能源70%；对光照面的均匀度可控，理论上可以做到在目标区域内完全均匀，可避免传统光源"灯下亮"现象中的光浪费；维护成本低，大功率LED光源可以正常使用10年不用更换，而传统高压钠灯平均1年半就要更换一次；显色性好，LED的显色指数高（75~80），路面更明亮，而高压钠灯光谱窄，显色性差（20~40），感觉路面昏暗。LED灯具逐步替代传统灯具已成为可能。LED光源在道路照明中的应用已成为近年来半导体照明行业的热点。

2006 年10 月, 国家"十一五"863 计划"半导体照明工程"重大项目正式启动。我国半导体照明产业正在进入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇期。我国出现了好多示范性路灯照明案例，节能效果很明显。

不仅我国积极研发LED路灯，并进行示范引导使用，世界各国都在极力推广LED路灯的使用，如表3所示。LED 城市照明行动(LED City 社区)于2007 年2 月启动，旨在促使各个城市在部署节能照明时加强合作和提高效率。每个示范区都为当地带来巨大的能源节约，并满足其经济需求。例如，密歇根大学所在的密歇根州阿恩阿波尔市有12.5 万人，最近该市安装1，000 多个LED 路灯。每个耗电56 W的LED 灯可以连续使用10 年，来代替耗电120 W且使用寿命只有两年的灯泡，这使阿恩阿波尔市的公共照明能耗减半，每年的温室效应气体排放减少2，425 吨，这相当于400 辆汽车上路一年排放的尾气数量。

虽然各国都在大力推广环保节能的LED路灯，但是还仅仅局限于一些示范工程，光效与成本仍然是制约其广泛应用的主要因素。有待于LED光效的进一步提高。

4 结语

随着LED 技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，造价逐步降低，LED 的应用市场将更加广泛，特别是在全球能源短缺的背景下，LED 光源在照明市场的应用前景备受瞩目，在我们大家的共同努力下，LED光源必将成为21世纪的主导光源。

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