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1、LED照明技術(shù)普及知識LED照明技術(shù)普及知識第一章:LED照明價值能源危機、溫室效應(yīng)以及生態(tài)環(huán)境的日益惡化時刻提醒著人們,地球已經(jīng)疲憊不堪,改變?nèi)藗兊哪茉传@取方式以及提高能源利用率已經(jīng)成為當前世人的共識。由于在世界電力的使用結(jié)構(gòu)中,照明用電約占總用電量的19%;英國布賴恩·愛德華茲在其編寫的《可持續(xù)性建筑》中指出,在英國消耗的全部能源當中,大約有一半與建筑有關(guān),而建筑的人工照明耗能則占其建筑耗能總量的15%~50%;在我國照明用電約占全國總用電量的12%,而且我國每年的照明用電增速(保守估計)大約為5%。從上面的數(shù)據(jù)我們可以看出,雖然因各國經(jīng)濟發(fā)展的水
2、平不同,照明用電所占比重也有所差別,但是照明耗能已經(jīng)成為了各國能源消費的重要組成部分。照明節(jié)能問題也就成了各國政府及專業(yè)人員必須面對的棘手問題。調(diào)查顯示,2007年,我國全社會用電約24210億度,按照明用電占全社會用電的12%計算,2007年我國照明用電約2905億度,如我國照明裝置有50%采用LED燈具(按使用節(jié)電50%的低端產(chǎn)品計算),每年至少可節(jié)電726億度,相當于建2個三峽電站或8至9臺百萬千瓦超臨界燃煤發(fā)電機組,可節(jié)約電廠建設(shè)經(jīng)費近千億元,每年節(jié)約原電煤近1252萬噸,若以燃煤發(fā)電每瓦時排放0.638公斤二氧化碳計算,每年還可減少4632萬
3、噸二氧化碳排放。目前,國際上LED的研制和生產(chǎn)主要集中在美、歐、日等國家和地區(qū)。澳大利亞決定將于2010年,停止使用普通白熾燈,取而代之的就是LED照明用品,成為世界上第一個計劃禁止使用傳統(tǒng)白熾燈的國家。然而,在國內(nèi)LED照明產(chǎn)品的應(yīng)用卻起步比較艱難。統(tǒng)計顯示,在我國LED等節(jié)能燈具普及率仍然很低,目前每年白熾燈銷量仍為20億只左右,中小城市居民白熾燈的使用比例一般在50%以上。新型高效光源,特別是白色光源(適用于一般照明)的發(fā)展對于大幅度降低照明用電量 具有很重要的作用,因為它可以降低電能消耗增長速度,進而減少新增電網(wǎng)容量的費用,降低能源消耗以及減
4、少向大氣中排放的溫室氣體及其他污染物。LED,特別是白色光LED,因其與傳統(tǒng)光源相比所具有的理論以及現(xiàn)實的優(yōu)越性,受到廣大專業(yè)人士的青睞。它的出現(xiàn)也為照明界開拓出了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域,并為照明節(jié)能設(shè)計提供了更多的選擇。LED行業(yè)是一個新能源的行業(yè),一個綠色行業(yè),一個環(huán)保的行業(yè)和一個為我們的子孫作功勞的一個行業(yè),是人類照明史上一個新的里程碑! 第二章:LED的發(fā)展史在19世紀愛迪生發(fā)明電燈之前,人類實現(xiàn)照明的方式非常簡單,那就是直接借助各種火源的直射光,例如蠟燭、油燈等等。這些發(fā)光設(shè)備雖然在人類的歷史長河中點燃了漫漫歲月,卻因為極低的發(fā)光效率和發(fā)光質(zhì)量
5、,只能塵封在歷史的博物館中,進入20世紀后,隨著人類新工業(yè)革命的爆發(fā),以愛迪生發(fā)明的新式白熾燈為代表的照明設(shè)備,正式成為人類生產(chǎn)生活中的主流發(fā)光設(shè)備。在白熾燈出現(xiàn)之后,人類社會的電力照明設(shè)備大致經(jīng)過了三個重要的發(fā)展階段,這三個階段中的代表性光源分別為熒光燈、高強度氣體放電燈和LED光源。其中高強度氣體放電燈由于對使用環(huán)境要求嚴格,成本較高,目前還不是民用領(lǐng)域的主流照明設(shè)備,所以,和我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的光源設(shè)備,也就只有白熾燈、熒光燈和LED光源這三大類。在這三大類光源中,LED照明技術(shù)是出現(xiàn)時間最晚,優(yōu)點最多的一種照明技術(shù),因此,自從20世紀60年代
6、出現(xiàn)以來,伴隨著近代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,得到了大量的普及應(yīng)用,特別是進入21世紀之后,LED照明技術(shù)衍生而出的LED顯示技術(shù)和LED輔助顯示技術(shù),由已經(jīng)顯露越來越強烈的發(fā)展勢頭。除了在日常電力照明領(lǐng)域正在普及的LED光源,目前在顯示領(lǐng)域和LED有關(guān)的設(shè)備主要有兩種:一是直接使用LED成像的LED顯示屏,另一種就是利用LED的優(yōu)良發(fā)光特性,把LED作為電視背光源使用的新型液晶電視。另一種曝光率較高的OLED顯示技術(shù),雖然只比LED多了一個字母,但是由于技術(shù)層面較大的差距,可以看成一類全新的顯示技術(shù),因此并不在本文的探討范圍之內(nèi)。以下就是LED的發(fā)展史:19
7、07年HenryJosephRound第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗,不適合實際應(yīng)用;更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng),研究被摒棄了。二十年代晚期BernhardGudden和RobertWichard在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。1936年,GeorgeDestiau出版了一個關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認識,最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個術(shù)語。二十世紀50年代,英國科學(xué)家在電致發(fā)光的實驗中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的LED,并于60年代面世。
8、據(jù)說在早期的試驗中,LED需要放置在液化氮里,更需要進一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工