完善資料讓更多小伙伴認識你，還能領取20積分哦，立即完善>
標簽 > 固態(tài)照明
固態(tài)照明（Solid—StateLighting，SSL）是一種全新的照明技術，利用半導體芯片作為發(fā)光材料，直接將電能轉換為光能，它與白熾燈的鎢絲發(fā)光和節(jié)能燈的三基色粉發(fā)光不同，半導體發(fā)光二極管（LED）采用電場發(fā)光，光電轉換效率比較高。
固態(tài)照明（Solid—StateLighting，SSL）是一種全新的照明技術，利用半導體芯片作為發(fā)光材料，直接將電能轉換為光能，它與白熾燈的鎢絲發(fā)光和節(jié)能燈的三基色粉發(fā)光不同，半導體發(fā)光二極管（LED）采用電場發(fā)光，光電轉換效率比較高。
固態(tài)照明具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、免維護、易控制等特點。
上個世紀，固態(tài)照明市場被白熾燈、熒光燈和氙氣燈等光源所占據。 在1879年，Swan和愛迪生分別獨立研發(fā)出了第一盞電燈，根據黑體發(fā)光原理。愛迪生發(fā)明的第一個白熾燈采用了從他妻子的縫紉箱里面拿出來的已經碳化的縫紉線，他的第一個商用的產品采用了碳化的竹纖維，功率約為60W，用了100多個小時，效率大概為1.4流明/瓦。
經過長期的發(fā)展，目前的白熾燈效率已經能夠達到15流明/瓦（120伏/60瓦），平均壽命達到1000小時。
固態(tài)照明（Solid—StateLighting，SSL）是一種全新的照明技術，利用半導體芯片作為發(fā)光材料，直接將電能轉換為光能，它與白熾燈的鎢絲發(fā)光和節(jié)能燈的三基色粉發(fā)光不同，半導體發(fā)光二極管（LED）采用電場發(fā)光，光電轉換效率比較高。
固態(tài)照明具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、免維護、易控制等特點。
上個世紀，固態(tài)照明市場被白熾燈、熒光燈和氙氣燈等光源所占據。 在1879年，Swan和愛迪生分別獨立研發(fā)出了第一盞電燈，根據黑體發(fā)光原理。愛迪生發(fā)明的第一個白熾燈采用了從他妻子的縫紉箱里面拿出來的已經碳化的縫紉線，他的第一個商用的產品采用了碳化的竹纖維，功率約為60W，用了100多個小時，效率大概為1.4流明/瓦。
經過長期的發(fā)展，目前的白熾燈效率已經能夠達到15流明/瓦（120伏/60瓦），平均壽命達到1000小時。
固態(tài)照明包括LED和OLED。目前OLED尚未在普通照明中得到廣泛應用，所以本文主要討論LED。隨著白熾燈的淘汰和高壓汞燈逐漸退出，傳統(tǒng)照明的范圍縮小，目前主要包括鹵鎢燈、熒光燈、高壓鈉燈和金鹵燈等光源及其配套電器和燈具。
評價節(jié)能的指標有光源和燈具的光效、壽命和光通維持率。環(huán)保指標是生產、運輸、運行、廢棄和回收過程中的有害物質排放量，以及運行期間所消耗電能對應的排放。LED不含汞等有害的發(fā)光物質，且光效、壽命和光通維持率均超過了傳統(tǒng)光源，所以在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢已為大家所公認。
在安全性方面，所有光源和燈具均需要遵循電氣安全強制標準。這里只討論光生物安全的藍光危害問題。舒適性指標有色溫、顯色指數、色容差和眩光指數等。傳統(tǒng)光源應用時間長，相當于在光生物安全和光品質方面設定了門檻。LED是否已經全面超越了傳統(tǒng)照明呢？
一、藍光危害
藍光危害已有國際標準和國家標準，危害等級和測試方法已有規(guī)范。不少研究結果已在期刊、會議和半導體照明聯(lián)盟的白皮書上發(fā)表。
根據2013年我們進行的理論和實驗研究，發(fā)現(xiàn)藍光危害與光源的色溫和亮度有關，LED與傳統(tǒng)光源相比沒有本質上的不同。在光源的色溫和顯色指數相近時，各類光源的藍光危害效率差不多；藍光危害效率與色溫成正比，所以6500 K光源的藍光危害效率為2700 K光源的2.4倍，影響并不算大。
評價藍光危害的藍光加權輻亮度與亮度成正比，而光源的亮度變化范圍可達100倍，所以藍光危害主要由光源的亮度決定。控制了光源的亮度，藍光危害也就控制住了。對于色溫低于6500 K的光源，只要其亮度不超過100kcdm-2，或照度不超過1000 lx，就是藍光安全的（0類，無危險）。對亮度更高的光源，如果分類在低危險類（1類），只要避免直視，光源的使用也不受限制。
室內照明所用的傳統(tǒng)光源中，直管熒光燈和緊湊型熒光燈（節(jié)能燈）的亮度最低，在普通照明的色溫范圍內均屬于0類藍光危害（無危險），屬于可以長時間直視的光源；鹵鎢燈和金鹵燈亮度高，只能短時間直視。大功率LED單顆或集成封裝器件的亮度很高，可能達到石英金鹵燈的亮度，如用于投光燈，不能直接用眼睛看。區(qū)域照明用的LED光源或燈具，需要在封裝器件外面加一層擴散板或擴散罩，把亮度降低一個數量級以上，這樣也可以實現(xiàn)0類藍光危害。如果一個LED光源的亮度跟節(jié)能燈差不多，那它肯定是藍光安全的。
當然，由于LED光源和燈具的亮度要大一些，做照明設計的時候要特別注意控制眩光?？傮w來看，普通照明用白光LED光源和燈具只要控制住亮度，其藍光危害就在安全范圍內。
非視覺生物效應還沒有很明確的標準。國內外已有的研究結果表明，光源的節(jié)律效率同樣與色溫成正比。為順應人體的自然節(jié)律，晚上室內照明應該用低色溫的光源，這樣不會干擾人體的睡眠。
二、光品質
舒適性由光源的光品質決定指標，包括光譜、色溫、顯色指數、色容差、空間顏色均勻性、眩光指數、頻閃和壽命期間的顏色穩(wěn)定性等。
在幾百萬年的進化過程中，人類的眼睛已適應了自然界的連續(xù)光譜，包括太陽光、天空光和月光。早期的人造光源都是連續(xù)光譜，如火把、蠟燭和油燈，以及第一代電光源白熾燈和鹵鎢燈。隨著光效更高的氣體放電光源的出現(xiàn)，光譜有不同程度不連續(xù)的熒光燈、高壓鈉燈和金鹵燈等出現(xiàn)在人們的生活中，但其使用時間不到80年，在人類歷史長河中只算是一瞬間，還不足以從遺傳的角度影響人類眼睛的視覺。從師法自然的角度，在室內照明中采用連續(xù)譜光源始終是更加自然的選擇。
目前主流的LED是采用藍光芯片激發(fā)黃色熒光粉來產生白光，在可見區(qū)內屬于連續(xù)光譜，但綠光區(qū)較弱，紅光區(qū)較少。所以LED的光譜連續(xù)性明顯強于熒光燈，但沒有超過陶瓷金鹵燈。一般LED的紅色特殊顯示指數（R9）只要求》0，無法很好地還原深紅色。所以人民大會堂用LED做照明改造后，紅五星還是用鹵鎢燈來照明。如果要提高深紅色的顯色性，應該在LED封裝器件中增加紅色熒光粉或紅光芯片。
室內場合的顯色指數很重要。如果向鹵鎢燈和陶瓷金鹵燈看齊，LED的顯色指數需要做到90以上，同樣需要增加紅色熒光粉或紅光芯片。
在壽命期內，光源的色溫和色坐標一定要穩(wěn)定。這對LED熒光粉和封裝硅膠的耐老化性能提出了很高的要求。
空間顏色均勻性對傳統(tǒng)光源不是問題，但對LED就比較難解決。由于LED芯片的藍光仍有約1/3會射出并參與混合成白光，而芯片和熒光粉的空間出光均勻性有差異，這將導致空間色坐標偏移，甚至白光周圍出現(xiàn)彩色光。這個問題對智能照明的多色LED混光燈具更嚴重，是今后需要重點解決的難題。
照明的舒適度還需要考慮頻閃問題。目前的交流LED方案是將市電整流之后直接點LED燈，存在頻率100Hz的頻閃，且電流過零時LED不發(fā)光。這需要增加電容濾波，降低光的波動深度。
結論
LED能否包打天下？我個人認為未來也許可以，特別是出現(xiàn)光譜很連續(xù)的多芯片復合LED之后，但目前還不可能。LED已經是最節(jié)能環(huán)保的光源之一，但光品質方面仍有一些不足需要改善。不同的應用場合需要不同的照明解決方案，采用最合適的光源就是明智的選擇。
目前在固態(tài)照明領域已經取得了相當大進展，自從能源部2000年大力研發(fā)固態(tài)照明技術以來，支持了很多研發(fā)項目，取得了多項成就。以下是所取得的重要成果：
·2008年9月，CRRE公司研發(fā)出標準冷白光發(fā)光二極管，效率是107 lm/W @ 350mA.
·2008年9月，佛羅里達大學演示了藍光磷光OLED，流明效率高達40流明每瓦，外部峰值量子效率為25%。采用了無外部光提取技術。
·2008年6月，飛利浦和CREE公司共同開發(fā)了暖白光多芯片LED鍍鋁反光燈，效率為69 lm/W，能夠發(fā)出681流明的光通量。
·2008年6月，Universal Display演示了壽命為8萬小時的OLED。該OLED的效率為50 lm/W @1，000 cd/m2. 。
·2008年6月，Universal Display公司演示了白光磷光OLED，流明效率達到了創(chuàng)紀錄的102 lm/W @1000 cd/m2.
·2007年9月，CREE開發(fā)出LED陣列，效率為95 lm/W @ 350 mA 。
·2007年9月，通用電氣全球研究中心開發(fā)出了方案處理型（solution-processed） 白光OLED器件，總功率轉換效率峰值超過了14%。未來的目標是開發(fā)出45 lm/W的照明級OLED，使得近期可以在某些應用中取代白熾燈。
·2007年9月，Universal Display制造出了6平方英寸的OLED面板，產生了100流明的亮度，效率為31 lm/W，亮度為3，000 nits。比目前的熒光燈要亮。
·2007年6月，柯達開發(fā)出了全新的白光OLED器件，提取效率達46%，比以往的器件有了很大的改善。
LED制造商的特點采用業(yè)界公認的參數，如顯色指數（CRI）和相關色溫（CCT）從他們的產品所發(fā)出的光。 CRI認為光源的質量和CCT是源的感知溫度的測量...
如何在家禽飼養(yǎng)應用中采用固態(tài)照明，以降低電費和提高產量
LED光源高能效的窄帶發(fā)射使照明技術在生命科學應用中具有重要的價值。在本文中，Ken Marrin介紹如何在家禽飼養(yǎng)應用中采用固態(tài)照明，以降低電費和提高產量。
固態(tài)照明（SSL）技術由于其在節(jié)能和減少環(huán)境污染方面的優(yōu)勢，正逐漸取代傳統(tǒng)的照明光源。因此，開發(fā)可應用在SSL設備的高性能發(fā)光材料成為近十年來的一個非常...
2020-01-28 標簽：固態(tài)照明半導體材料有機發(fā)光二極管 3270 0
數字控制技術在固態(tài)照明應用中如何實現(xiàn)無閃爍性能
標準的基于triac的相切調光器設計用于驅動由白熾燈泡提供的電阻負載。可控硅調光器另外也被稱為前沿調光器，因為通過使用triac調節(jié)交流電每個半波的導通...
LED陣列正日益獲得照明界的認同，它們具備將多只LED發(fā)光管整合到一個小封裝的能力，從而對高亮度照明更有吸引力。另外作為板上芯片（COB）LED，多只較...
與傳統(tǒng)照明燈具相比，LED燈具不需要使用濾光鏡或濾光片就能產生有色光，不僅效率高、光色純，而且可以實現(xiàn)動態(tài)或漸變的色彩變化。在改變色溫的同時保持高的顯色...
美國能源部(DOE)發(fā)布2017年度固態(tài)照明(SSL)研發(fā)計劃
近日，美國能源部(DOE)發(fā)布2017年度固態(tài)照明(SSL)研發(fā)計劃。計劃分為《2017年建議研究課題》和《2017年建議研究課題副本》兩個文件。
LED照明將對改善全球的生態(tài)環(huán)境起到重要作用，“全球變暖確實是所有國家、政府亟待解決的挑戰(zhàn)，如果全世界都能使用LED照明會極大的減少能源的消耗?！?/p>
大多數功率IC采用熱關斷設計，在高溫環(huán)境下直接關閉IC。這可以保護IC，但不能保護LED驅動電路，因為大多數控制IC的關斷發(fā)生在超出安全工作溫度以上。D...
由11000個led組成的固態(tài)照明項目將提供動態(tài)但柔和的照明和動畫
我們已經詢問了更多關于在facade lighting項目中使用的SSL產品的類型以及它們是如何構建的細節(jié)。Hosfelt Gallery的一位發(fā)言人說...
LED照明改善全球生態(tài)環(huán)境，未來照明走向何方
在論壇上，2014年諾貝爾物理學獎獲得者中村修二教授發(fā)表題為“高效藍光LED的發(fā)明和固態(tài)照明的未來”的演講。
對于綠色植物而言，光合作用主要吸收的是紅光和藍紫光，該現(xiàn)象與綠色植物吸收光的基本單位有關。綠光波段的能量基本沒有被綠色植物所利用，這也是它們呈現(xiàn)綠色的主要原因。
固態(tài)照明(超高亮度LEDs)簡介 傳統(tǒng)的燈泡和燈管時代將逐漸被超高亮度LEDs（發(fā)光二極管）所取代。 超高亮度LEDs正迅速普及，并
該文作者楊正名，江蘇省照明學會名譽理事長；廣東雪萊特光電科技股份有限公司首席科學家、高級顧問。 Ⅰ引言 LED就是
Dialog推出全新固態(tài)照明LED驅動器iW3623
戴樂格（Dialog）推出全新固態(tài)照明發(fā)光二極體（LED）驅動器，與傳統(tǒng)的兩級驅動器方式比較，本產品將升壓和反激式轉換器整合至單一積體電路，可在減少物料...
與向外輻射熱量的白熾燈不同，LED產生的熱量必須以傳導的方式從這些半導體器件散播出去,對于確保固態(tài)照明(SSL)燈具的功效和平均壽命而言，解決這些熱學難...
換一批
編輯推薦廠商產品技術軟件/工具OS/語言教程專題
| 電機控制 | DSP | 氮化鎵 | 功率放大器 | ChatGPT | 自動駕駛 | TI | 瑞薩電子 |
| BLDC | PLC | 碳化硅 | 二極管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
| 無刷電機 | FOC | IGBT | 逆變器 | 文心一言 | 5G | 英飛凌 | 羅姆 |
| 直流電機 | PID | MOSFET | 傳感器 | 人工智能 | 物聯(lián)網 | NXP | 賽靈思 |
| 步進電機 | SPWM | 充電樁 | IPM | 機器視覺 | 無人機 | 三菱電機 | ST |
| 伺服電機 | SVPWM | 光伏發(fā)電 | UPS | AR | 智能電網 | 國民技術 | Microchip |
| 開關電源 | 步進電機 | 無線充電 | LabVIEW | EMC | PLC | OLED | 單片機 |
| 5G | m2m | DSP | MCU | ASIC | CPU | ROM | DRAM |
| NB-IoT | LoRa | Zigbee | NFC | 藍牙 | RFID | Wi-Fi | SIGFOX |
| Type-C | USB | 以太網 | 仿真器 | RISC | RAM | 寄存器 | GPU |
| 語音識別 | 萬用表 | CPLD | 耦合 | 電路仿真 | 電容濾波 | 保護電路 | 看門狗 |
| CAN | CSI | DSI | DVI | Ethernet | HDMI | I2C | RS-485 |
| SDI | nas | DMA | HomeKit | 閾值電壓 | UART | 機器學習 | TensorFlow |
| Arduino | BeagleBone | 樹莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
| 示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
| OrCAD | Cadence | AutoCAD | 華秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
| C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
| Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
| DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |
關注我們的微信
下載發(fā)燒友APP
電子發(fā)燒友觀察
版權所有 ? 湖南華秋數字科技有限公司
長沙市望城經濟技術開發(fā)區(qū)航空路6號手機智能終端產業(yè)園2號廠房3層（0731-88081133）
電子發(fā)燒友 （電路圖） 湘公網安備43011202000918
工商網監(jiān)
湘ICP備2023018690號-1
