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我国LED照明技术发展现状及应用发展趋势
来源:绿色节能网
2018-06-06 21:28
 能源问题是我国一项重要问题,对国家发展具有重要意义,随着我国社会经济的不断发展,能源消耗问题越来越严重,所以如何降低能源消耗,是相关工作者面临的一项重要问题。照明是一项重要的能源消耗,为了节省能源,国家以及地区逐渐推广了节能型照明光源,LED照明具有良好的节能环保效果,所以逐渐取代白炽灯的使用,既满足了照明的要求,同时还实现节能环保的效果,因此应加强对LED照明技术的深入探讨,并对其发展趋势进行展望,进而促进LED照明产业的发展。
  我国LED照明的发展现状
  20世纪90年代初期,我国LED照明产业开始发展,并随着时间的推移,我国LED照明产业已经取得了显著的成就,从生产到制造再到封装,LED照明产业形成了完整的产业链。近年来,国家对节能问题越来越关注,在节能方面,国家出台了相关的优惠政策,以此激励各企业节能环保,因此大大促进了我国LED照明产业的快速发展,生产企业主要集中在两个地区,一个是珠三角地区,另一个是长三角地区,2013年开始,LED照明生产企业逐渐扩大,向着西部地区发展。
  虽然我国LED照明生产在不断的发展,但是对于部分核心技术,仍然未掌握,主要表现在外延片和芯片制造技术方面,而这一部分核心技术仍然在发达国家手里,封装以及生产工作在LED照明产业链中占据重要比例,这主要是因为封装以及生产等工作,不需要掌握较难的高新技术,因此做起来比较容易,而且与发达国家相比,我国在劳动力方面,还占有较多的优势,因此在LED照明加工生产企业规模较大。
  随着我国LED照明技术的不断发展,LED照明技术各方面都在逐渐的提升,应用范围也越来越广,产品竞争力也在逐渐的提升。同时LED照明产业在政府的支持下,使得LED照明产业的前景越来越广泛,给照明企业带来了更多的发展机遇,但是在发展过程中,仍然存在一些问题,需要相关工作者的注意,如忽略了LED照明对人体健康的影响;使用寿命较短等情况。这些问题产生的原因主要是对LED照明特性了解的不够透彻,所以想要更好的发展LED照明技术产业,还加强对LED照明光源的了解,包括发光机理以及工作方式等。
  LED照明主要技术问题
  与原有传统照明方式相比,LED照明的发光形式以及选择方式,都与其存在较大的差异,但是随着我国LED照明技术的不断发展,在选择方式,一些照明灯系统与原有的照明方式越来越接近。但是在使用LED照明系统过程中,还需要注意加强对LED照明系统的了解,因为与原有传统照明方式的存在许多的不同,而且这样还可以更好的使用LED照明,LED照明技术问题主要表现在LED半导体材料、电源驱动技术、LED结温的散热以及灯具配光技术四个方面,因此下面就针对这四个方面进行详细的探讨。
  LED光源的光学特性
  一般情况下,采用450mm左右蓝光激发YAG荧光粉作为LED照明光源材料,对于LED光源,影响其关键材料主要有两项,一项为荧光粉的配比,另一方面为荧光粉的颗粒大小,同时这两种关键材料,还对LED照明的光谱特性以及成平色温和光效具有重要影响。对于色温,受驱动电流相关、白光LED的光谱特性等影响,其中任何一项改变,色温也会发生相应的变化,与此同时对于光谱特性曲线,也会发生相应的变化。通常在选择YAG荧光粉时,还需要充分考虑色温不同,进而合理的确定,这样才能生产出不同色温的LED照明产品。
  散热问题
  LED照明被称为“冷光源”,这主要是因为LED照明具有较广的发过效率,热能几乎可以忽略。但是需要注意的是,LED照明在发光过程中,仍然会产生热量,而产生热量的原因是电流通过LED的PN结时,所产生的热量聚集在PN结上,不向外辐射,通常我们将此种现象称之为“结温”。对于LED的PN结较小,而LED照明也由于很多颗LED照明组成,在LED照明工作时,电流密度往往较大,这样就导致LED芯片发热较为集中,若出现了热量堆积,这样使得结温上升,进而会减少光输出,缩短器件的使用寿命,所以为了解决这一问题,就要严格控制最高结温,一般情况下,应将其控制在80℃以下。
  电源驱动
  对于单颗LED电源的正向电压,在一般应用条件下,应在30-3.6V左右,例如单颗小功率LED的典型电压值为3.3V,对于LED的电流值,应在20mA,对于LED两端的正向电压,若超过了3.6V,虽然电压增量很小,但是仍然会导致电流增长,这样导致LED的PN结温宿的快速上升,进而对LED照明产生不利影响。对此就应采用合理的驱动方式,通过实践发现,稳压电源供电方式会造成LED的光衰加速,因此可以选择恒流驱动方式,这种方式,可以稳定电流,不会引起热效应,但是这种方式,在一定程度上,会增加成本。
  灯具配光
  随着LED照明产业的不断发展,对于LED照明结构,研发人员对其进行了相应的改进,主要是采用二次配光的方式,实现光束角的扩大,以满足人们的照明要求。目前在办公中,使用照明光源,主要采用的LED支架荧光灯,这种方式可以降低成本,但是这种方式不能应用在对光源要求较高的场合,这主要是因为此种方式达不到良好的照明均匀度。因此为了解决这一问题,对这种方式进行了测试和分析,通过测试和分析发现,若照明空间较低,则难以实现均匀度的提升,应利用二次配光技术进行解决,同时对于LED支架荧光灯,应改变其发光结构。
  随着我国社会的不断发展,节能环保越来越受到人们的重视,所以对于LED照明技术,具有一定的发展前景,近年来,我国LED照明产业已经取得了一定的进步,但是与发达国家相比,仍然存在许多的不足之处,所以这还需要加强对LED照明特性的了解,应对其缺陷进行规避,并加大对LED照明光源的优势的发挥,采取合理的技术措施,解决LED照明光源中存在的问题,达到节能环保的目的,促进对LED照明产业健康稳定的发展,因此笔者认为这还需要对LED照明技术展现状及趋势展望的不断探讨,以此促进我国社会的可持续、稳定的发展。 
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