第2章 第五节 LED及照明光源的选择

1、第2章 建筑电气照明第五节：第五节：LEDLED光源及照明光源的选择光源及照明光源的选择第2章 建筑电气照明1 1、普通白炽灯普通白炽灯内部安装有金属钨做的灯丝，内部被抽成真内部安装有金属钨做的灯丝，内部被抽成真空或充入少量惰性气体，灯丝通电后，钨丝呈炽热状态并空或充入少量惰性气体，灯丝通电后，钨丝呈炽热状态并辐射发光。辐射发光。2 2、卤钨灯卤钨灯卤钨灯就是充有卤素的钨丝白炽灯，常用的卤钨卤钨灯就是充有卤素的钨丝白炽灯，常用的卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯。灯有碘钨灯和溴钨灯。1、第一至四代光源、第一至四代光源一、一、第一代光源第一代光源白炽灯白炽灯二、二、第二次电光源技术革命第二次电光源技术革命荧

2、光灯荧光灯荧光灯荧光灯是一种充有氩气的是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体放电灯低气压汞蒸气的气体放电灯，荧光灯是通过引燃灯管内稀薄汞蒸气进行弧光放电，汞离荧光灯是通过引燃灯管内稀薄汞蒸气进行弧光放电，汞离子受激产生紫外线，激发灯管内壁涂层荧光粉发出可见光。子受激产生紫外线，激发灯管内壁涂层荧光粉发出可见光。第2章 建筑电气照明1 1、高压汞灯高压汞灯分为标准型高压汞灯和自镇流型高压汞灯。分为标准型高压汞灯和自镇流型高压汞灯。自镇流型高压汞灯不需外接镇流器。自镇流型高压汞灯不需外接镇流器。2 2、高压钠灯高压钠灯高压钠灯的放电物质是金属钠，高压钠灯高压钠灯的放电物质是金属钠，高压钠灯的工作介质是

3、金属钠蒸气，内部一般都充有金属汞和的工作介质是金属钠蒸气，内部一般都充有金属汞和惰性气体。惰性气体。3 3、金属卤化物灯金属卤化物灯又称金属卤素灯，它是又称金属卤素灯，它是2020世纪世纪6060年代年代发展起来的第三代电光源产品。它是由汞灯演变而来发展起来的第三代电光源产品。它是由汞灯演变而来的，灯管内加入卤盐（铟、铊、钪、碘化钠等），使的，灯管内加入卤盐（铟、铊、钪、碘化钠等），使汞蒸气浓缩，发光效率较汞灯大为提高；同时增加了汞蒸气浓缩，发光效率较汞灯大为提高；同时增加了红光和黄光成分，使光色接近白炽灯。由于它具有优红光和黄光成分，使光色接近白炽灯。由于它具有优良的显色性、较高的发光效率，

4、并可以制造出多种色良的显色性、较高的发光效率，并可以制造出多种色温，且灯的体积小，便于光学控制。温，且灯的体积小，便于光学控制。第一至四代光源第一至四代光源三、第三次电光源技术革命三、第三次电光源技术革命高强度气体放电光源高强度气体放电光源第2章 建筑电气照明半导体电光源是一种半导体电光源是一种无灯丝无灯丝的的固体电固体电光源光源，是一种将，是一种将电能直接转换成光能电能直接转换成光能的半的半导体器件，它是靠半导体化合物制成的特导体器件，它是靠半导体化合物制成的特殊结构把电能直接转换成光能，称为殊结构把电能直接转换成光能，称为发光发光二极管二极管，俗称，俗称LED光源光源。四、第四次电光源技术

5、革命四、第四次电光源技术革命半导体发光二极管半导体发光二极管第2章 建筑电气照明四代光源情况介绍四代光源情况介绍1.1.第一代光源第一代光源- -白炽灯白炽灯1879年,美国爱迪生发明了具有实用价值的碳丝白炽灯,使人类从漫长的火光照明时代进入电气照明时代。也宣告了第一代第一代光源光源- -白炽灯白炽灯的诞生。现代白炽灯是靠电流加热灯丝至白炽状态而发光。其具有光谱连续，显色性好，结构简单，可调光，无频闪等优点，使得其在随后的数十年间取得了快速发展。 2.2.第二代光源第二代光源- -低气压气体放电灯低气压气体放电灯20世纪30年代，荷兰科学家开发出第一支荧光灯，随后又开发出了集成镇流器于一体的紧

6、凑型荧光灯。由于其采用创新性的气体放电原理，即由受激发的汞蒸气放电时发出的紫外线激发管内荧光粉而发光。其具有发光效率高，寿命长，光色好等优点，使得其在家居、办公、商业照明灯领域逐渐取代白炽灯成为使用最广泛、最成功的灯种之一。近年来欧、美等发达国家以及古巴、菲律宾等发展中国家都颁布法令或制定逐步淘汰白炽灯的计划，大力推广高效节能的荧光灯 同时同时也对荧光灯提出了更高的要求，要求更长的寿命，更高的光效，更紧凑的结构，更保的固汞，更少的汞量等绿色环保节能要求。在荧光灯开发成功的同时代，基于同样工作原理的紫外线灯，也成功开发出来应用在杀菌消毒，固化，验钞等领域，随着其工艺技术水平的不断提高，紫外线在其

7、特殊的应用领域还将继续不断发挥其重要的作用。第2章 建筑电气照明3.3.第三代光源第三代光源-HID-HID高强度气体放电灯高强度气体放电灯（highhighIntensityIntensityDischargeDischarge） 20世纪40-60年代，科学家发现提高气体放电的工作压力表现出的优异特性，又不断地开发出高压汞灯，高压钠灯，金属卤化物灯等高强度气体放电灯,由于其具有功率密度高，结构紧凑，光效高，寿命长等优点，使得其在大面积泛光照明、室外照明、道路照明及商业照明等领域得到广泛应用。目前陶瓷金属卤化物灯代表了HID灯技术发展的最高水平。 4.第四代光源第四代光源-LED发光二极管发

8、光二极管（LightEmittingDiode）20世纪60年代，科学家开发出第一个实用可见光LED，随后又相继开发出各种单色光LED。近年来，LED光效不断提升，并突破单一颜色的局限性，向白色光照明迈进。由于其采用固体半导体材料作为发光材料，加电后，半导体中的载流子发生复合，从而引起光子发射发出可见光。其具有结构紧凑，可控性好，启动快，寿命长，环保节能等优点。从而开启了其在照明应用领域新的一页，LED属于固属于固体发光光源体发光光源。光源大事记光源大事记 1879 爱迪生发明白炽灯 1936 日光灯问世 1959 卤素灯问世 1961 高压钠灯问世 1962 金属卤化物灯 1969 第一盏L

9、ED灯(红色) 1976 绿色LED灯 1978 紧凑型荧光灯 1993 蓝色LED灯 1999 白色LED第2章 建筑电气照明LED灯灯第2章 建筑电气照明LED半导体照明装饰夜景第2章 建筑电气照明4.9元元/只只第2章 建筑电气照明6.9元元/只只第2章 建筑电气照明3.8-4.8元元/只只第2章 建筑电气照明2 2、LEDLED发光二极管发光二极管一、 LEDLED灯珠知识灯珠知识二、 LEDLED灯具使用材料灯具使用材料三、三、LEDLED灯具基础知识灯具基础知识四、四、LEDLED的应用的应用第2章 建筑电气照明一、LED灯珠知识1、LED种类: 从大致可分为直插式(LAMP)和食

10、人鱼(SUPER FLUX)、贴片（SMD）及大功率(HIGHT POWER).直插式直插式食人鱼食人鱼贴片贴片大功率大功率第2章 建筑电气照明按外形分类按外形分类35285050(PLCC6)常规1W大功率3mm食人鱼5mm厚边草帽平头食人鱼5mm食人鱼侧发光大功率外形2大功率外形3DIPSMDHIGHPOWER大功率外形4C3535小小中中大大第2章 建筑电气照明按颜色分类按颜色分类第2章 建筑电气照明实现白光实现白光LED的方法的方法1) 白色多芯片白色多芯片(MC)LED至少由两色LED组成，把不同芯片不同颜色的发射混色。2) 荧光粉转换荧光粉转换(PC)LED用荧光粉把蓝色或紫外LE

11、D的发射转换为长波光。2000年商品白光LED发光效率14 。2004年国内商品发光效率61 lm/W 显色指数802006年7月，日本日亚公司推出100 lm/W的白光LED，12月批量生产, 完成了150 lm/W产品的研发 2008年6 月 Osram 136 lm/W2008年9 月 Philips 141.1 lm/W2008年12月 Cree 161 lm/W第2章 建筑电气照明日本产业界提出的高效率型、高显色型白光LED产品发光效率目标：高效率型高显色型2008100 lm/W 80 lm/W20101301202015160140荧光粉转换形白光LED发光效率的理论上限是270

12、lm/W白炽灯14.4 lm/W节能灯51三基色荧光灯84高压钠灯108第2章 建筑电气照明按功率分类按功率分类小功率：小功率：0-20mA(0-0.06W中功率中功率:20mA-150mA(0.06W0.5W)大功率大功率:350mA以上以上（1W）第2章 建筑电气照明1）直插式(LAMP)按大小可分为: 33、 5 5 、 88以上等以上等; ;如下图所示如下图所示: : 普通3型号LAMP 普通5型号LAMP第2章 建筑电气照明按外形可分为平头型、草帽型、椭圆型、方型等;如下图所示: 方型LAMP 平头型LAMP 草帽型LAMP5 椭圆型LAMP3 椭圆型LAMP 钢盔型LAMP第2章

13、建筑电气照明2) 2)食人鱼（食人鱼（FLUXFLUX）外形：）外形： 3食人鱼面包型食人鱼 3食人鱼子弹型食人鱼 5食人鱼 平头型食人鱼第2章 建筑电气照明3 3）贴片（）贴片（SMDSMD）外形）外形3528单色3528三色白面3528三色黑面3020单色第2章 建筑电气照明5050白面5050黑面第2章 建筑电气照明二、LED灯具使用材料1、LED光源部分2、LED散热部分3、LED电源部分 第2章 建筑电气照明照明电光源分为以下几类：照明电光源分为以下几类：热辐射光源热辐射光源： 包括：白炽灯、卤钨灯、气体放电光源气体放电光源：汞灯、高压钠灯、低压钠灯，金卤灯（石英金卤灯，陶瓷金卤灯）

14、，荧光灯（直管型，环管型，紧凑型），冷阴极荧光灯（霓虹灯），无极灯 固体照明固体照明光源光源：LED,OLED（有机发光二极管 ） LEDLED灯的优缺点灯的优缺点优点：电光转化效率高（接近60%，绿色环保、寿命长（可达10万小时）、工作电压低（3V左右）、反复开关无损寿命、体积小、发热少、亮度高、坚固耐用、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时。 缺点：起始成本高、显色性差、大功率LED效率低、恒流驱动（需专用驱动电路） 。 白炽灯的优缺点白炽灯的优缺点优：价格便宜深入中国的农村 缺：寿命短；电光转换效率低，电能大部分用来发热，先发热然后在发光，因此含红外辐射；且易破碎；逐渐退出主流照

15、明市场 1、LED光源部分光源部分第2章 建筑电气照明荧光灯的优缺点荧光灯的优缺点优：价格便宜深入民心 缺：含红外线和紫外线，重金属汞，不环保；频闪；高压，激活荧光粉，有一点的危险性；镇流器和启辉器功耗大；使用寿命有局限性 高压钠灯的优缺点高压钠灯的优缺点优：穿透力强，目前主要用在车站，机场，公路缺：含重金属汞；表面温度高，不能触摸；显色性低只有30左右；使用寿命4000个小时左右；电压不稳，对钠灯的破坏性很高金卤灯的优缺点金卤灯的优缺点优：每瓦能达到100LM，显色行高于90 缺：使用寿命1000个小时，启动慢；含重金属汞和稀有卤化物；表面温度高，不能触摸第2章 建筑电气照明灯具总效率对照：

16、灯具总效率对照： (光源发展的历史：白炽灯直管型荧光灯高效电子节能灯LED灯)90%使用光源使用光源LED荧光灯荧光灯普通灯泡普通灯泡高压钠灯高压钠灯光源光效90流明/瓦80流明/瓦20流明/瓦100流明/瓦电源效率90%85%100%有效光照效率90%60%60%60%灯具(取光)效率90%60%60%60%寿 命50000小时2000小时2000小时10000小时第2章 建筑电气照明各种光源灯具的实际效率各种光源灯具的实际效率各种光源灯具的实际效率：LED计算：90*0.90*0.90*0.9=65.6流明/瓦 荧光灯计算：80*0.85*0.6*0.6=24.5流明/瓦普通灯泡计算：20

17、*1*0.6*0.6=7.2流明/瓦高压钠灯计算：100*0.9*0.60*0.60=32.4流明/瓦 可见，LED灯具实际效率 是一般荧光灯的2.6倍， 是普通白炽灯泡的9倍，是高压钠灯的2.02倍。 即：LED灯钠灯之间功率可换算为： 75W LED75W LED灯灯=150W=150W钠灯；钠灯； 125W LED125W LED灯灯=250W=250W钠灯；钠灯； 225W LED225W LED灯灯=400W=400W钠灯钠灯第2章 建筑电气照明1）LED发热的原因发热的原因 LED发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一分转化成而是一分转化成为热能为热能。LED的光

18、效目前只有100lm/W，其电光转换效率大约只有60%左右。也就是说大约40%的电能都变成了热能。 假如以结温（PN节温度）为25度时的发光效率为100%，那么结温上升至60度时，发光量就只有90%；结温为100度时就下降到80%；140度就只有70%。可见改善散热，控制结温是十分重要的事。 温度上升-发光效率下降发光效率下降; 温度上升-主波长受影响主波长受影响： 蓝光向短波长漂移，其它颜色向长波长漂移 温度上升-相关色温相关色温(CCT)影响影响：白光的相关色温升高,其它色温将下降; 温度上升-正向电压下降正向电压下降; 温度上升-反向电流增大反向电流增大 温度上升-热应力增大热应力增大;

19、 温度上升-元器件的使用寿命减短元器件的使用寿命减短; 温度上升-如是带荧光粉,环氧树脂的led, 温度上升将导致这些材料发生劣材料发生劣化化所以说，LED的散热是的散热是LED灯具的设计中最为重要的一个问题灯具的设计中最为重要的一个问题2 2、LEDLED散热部分散热部分第2章 建筑电气照明2）LED的散热主要可以分以下两部分 （1）LED发光器件的散热发光器件的散热，LED芯片的特点是在极小的体积内产生极高的热量。而LED本身的热容量很小，所以必须以最快的速度把这些热量传导出去，否则就会产生很高的结温。为了尽可能地把热量引出到芯片外面，人们在LED的芯片结构上进行了很多改进。 为了改善LE

20、D芯片本身的散热，其最主要的改进就是采用导热更好的衬底材料衬底材料。早期的LED只是采用Si硅作为衬底。后来就改为蓝宝石作为衬底。但是蓝宝石衬底的导热性能不是太好，（在100C时约为25W/（m-K），为了改善衬底的散热，Cree公司采用碳化硅硅衬底，它的导热性能（490W/（m-K）要比蓝宝石高将近20倍。第2章 建筑电气照明基板类型基板类型特特 点点普通印制电路板普通印制电路板技术成熟，具有技术成熟，具有LayoutLayout上的优势，散热性能差、尺上的优势，散热性能差、尺 寸大，只适合于低功率产品寸大，只适合于低功率产品柔性印制电路柔性印制电路重量轻，可弯性，厚度薄，重量轻，可弯性，厚

21、度薄， 热传导率约为：热传导率约为：23W/mK23W/mK高导热系数铝基板高导热系数铝基板 印制板基底为铝板，热传导率约为印制板基底为铝板，热传导率约为12.2W/mK12.2W/mK陶瓷覆铜板陶瓷覆铜板DCBDCB 热传导率高，约热传导率高，约200800W/mK200800W/mK，制作困难，不易量，制作困难，不易量产产(2)电路基板的导热电路基板的导热 在把LED连接到散热器之前，首先要把它们焊接到电路中去，因为首先要把这些LED连接成几串，同时还要把他们和恒流源在电路上连接起来。最简单的办法是把它们直接焊接到普通印制板上去。对于一些很小功率的LED，例如LED指示灯的确是可以这样做的

22、。但是对于大多数高亮度和高功率LED来说，普通玻璃纤维印制板（玻纤板）玻璃纤维印制板（玻纤板）的导热性能就显得太差了，而必须改成用铜基板铜基板或铝基板甚至陶瓷或铝基板甚至陶瓷第2章 建筑电气照明3）LED散热与结构 LED失效形式之一就是热失效热失效, 随温度的升高,不但LED失效率大大增加,而光衰加剧,寿命减短等,因此其散热设计是不容忽视的一个重要环节;室外灯外壳的防护等级一般都要求在IP65以上,热量不能通过空气对流的方式散发了出去,所以利用良好的导热途径将LED的热量传到到灯壳;选择合适导热材料和良好结构设计直接决定了产品的性能（1）散热器材料的选择一个散热片的散热效果主要取决于散热片与

23、发热物体接触部分的吸热底和散热片的设计。性能优秀的散热器，其性能应满足三个要求：吸热快、热阻小、去热快吸热快、热阻小、去热快。 吸热快吸热快：即吸热底与LED模块间热阻小，可以迅速的吸收其产生的热量。 为了达到这种效果，就要求吸热底与LED模块结合尽量紧密，令金属材料与LED模块直接接触，最好能够不留任何空隙。 散热器的整体热阻就是由与LED模块的接触面开始逐层累计而来，吸热底内部的热传导阻抗是其中不可忽视的一部分。为了将吸收的热量有效地传导到尽量多的鳍片上，因此还需要吸热底有较好的横向热传导能力，我们在设计灯具时首先满足吸热底有足够的厚度，同时考虑LED模块的安装孔位进行加筋，也加强了灯具的

24、整体性和机械强度第2章 建筑电气照明 热阻小热阻小：为了提升吸热能力，希望散热片与LED模块紧密结合，不留任何空隙，一般加工方法加工出的表面是无法实现的。吸热底与LED模块之间必然存在一定的空隙，如果空隙中是高热阻的空气，就无法得到良好的导热效果，因此，应采用具有较低热阻及较佳适应性的材料填充其中的空隙，这便是导热膏导热膏的用武之地。但导热膏的热阻始终要高于加工散热片的金属材料，使用它只是权宜之计，并非真正的解决之道，要想根本上提高散热片吸热底的吸热能力，就必须提高其底面平整度。平整度是通过表面最大落差高度来衡量的，通常散热片的底部稍经处理即可达到0.1mm以下，采用铣床或多道拉丝处理可以达到

25、0.03mm，散热片的吸热底越平整热阻越小，越有利于热量吸收，但由于无法做到完美，涂抹导热膏成为了LED模块安装到散热器的必须步骤，从而达到吸热的最佳效果 去热快去热快，建议LED模块的吸热底和散热鳍片压铸成一体 ( 或焊接杨一个整体) ， 即能够将从LED组吸收的热量迅速的传导到鳍片部分，整个灯体和散热鳍片是裸露于空中，注意鳍片散发热气与气流方向要保持一致；才不会因气流而形成涡流而造成热气的滞留，进而由流动的气流顺利带走而散发，以最快是速度将热量（2）散热选材原则散热选材原则:导热性能好导热性能好相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；易于加工

26、易于加工延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；易获取易获取虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉价格也相对低廉第2章 建筑电气照明材料热传导率K (W/m.K)比热容J/kgK-1-1密度(g/cm3)银silver4290.24 10.5铜 cooper4010.398.69金 gold3171.2919.32铝aluminum2370.92.7AL6061铝合金 1550.92.7AL6063铝合金 2010.92.7AL1070铝合金 2260.92.7AL1

27、050铝合金 2090.92.7diamond 钻石 2300铁807.37.7石墨水平：700垂直：307201.83.5空气(25 )0.0240.00118第2章 建筑电气照明LED的电源有哪些分类呢？的电源有哪些分类呢？一、LED电源按驱动方式按驱动方式可以分为两大类两大类：A. 恒流式： 1、恒流驱动电路驱动LED是很理想的，输出的是固定电流，缺点是价格较高。 2、恒流电路虽然不怕负载短路，但是严禁负载完全开路。3、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。 4、 要限制LED的使用数量，因为它有最大承受电流及电压值。B. 稳压式： 1

28、、稳压电路确定各项参数后，输出的是固定电压，输出的电流却随着负载的增减而变化。 2、稳压电路虽然不怕负载开路，但是严禁负载完全短路。 3、整流后的电压变化会影响LED的亮度。 4、要使每串以稳压电路驱动LED显示亮度均匀，需要加上合适的电阻才可以。第2章 建筑电气照明3、LED灯具基础知识光通量光通量 一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率(Flow arte），光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。单位：流明(lm）,符号 。 一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。例如一个100 (W）的白炽灯泡可产生1750lm，而一块30W的LED平板灯则可产生1700-2000lm

29、的光通量。 显色指数显色指数 衡量光源显现实照物体真实颜色能力的参数。显色指数(0-100）越高的光源对颜色的再现越接近自然原色。显色指数低则导致颜色失真。以下是常用灯种的显色指数： 白炽灯：95 管型荧光灯：65-80 三基色稀土荧光灯：80左右 高压钠灯：25-60 金卤灯： 70-90 LED平板灯：平板灯：80-851 1、照明术语、照明术语第2章 建筑电气照明色温色温 白炽灯的色温一般在2700K左右、日光灯的色温在2700-6400K左右、钠灯的色温在2000K左右、LED平板灯暖白光的色温在平板灯暖白光的色温在2800-3300K左右、冷白光色温在左右、冷白光色温在6000-70

30、00K左右。左右。 光效光效 光源将电能转化为可见光的效率，即光源消耗每一瓦电能所发出的光，数值越高表示光源的效率越高。从经济(能效）方面考虑，光效是一个重要的参数。单位：流明/瓦(lm/w）。 以下是常用灯种的光效指数： 白炽灯：8-14lm/W 单端荧光灯：55-80 lm/W 高压钠灯：80-140 lm/W 自镇流荧光灯：50-70 lm/W 金卤灯：60-90 lm/W 卤钨灯： 15-20 lm/W led光效光效：目前国际通行的LED白光光效为60-90lm/W 贴片式led的光效都可以达到130-150LM/W 大功率的LED灯的光效一般在30w50w之间 COB（将LED芯片

31、直接贴在高反光率的镜面金属基板上） 光效：150LM/W以上第2章 建筑电气照明平均寿命平均寿命 是指灯的光通维持率达到国家标准规定的要求并能继续燃点至50的灯达到单只灯寿命时的累计时间(即50的灯在2小时45分开，15分关的测试条件下失效时的寿命)。 LED灯是所有照明产品中寿命最长的节能环保绿色产品，LED平均使用寿命可达到100000万小时。 眩光眩光 眩光是由于光线的亮度分布不适当或者亮度变化太大所产生的刺眼效应，它分为直射眩光和反射眩光两种形式。直射眩光是指光源所发出的光线直接射入人眼；反射眩光指在具有光泽的墙面、桌子、镜子等物面上反射的光刺入人眼。强烈的眩光会使室内光线不和谐，使人

32、感到不舒适，严重时会觉得昏眩，甚至短暂失明。 LED平板灯光线亮度分布均匀柔和，不刺激人的眼睛。平板灯光线亮度分布均匀柔和，不刺激人的眼睛。 频闪效应频闪效应 电感式荧光灯随着电压电流周期性变化，光通量也周期性的产生强弱变化， 使人眼观察转动物体时产生不转动的错觉，称为频闪效应。频闪效应还会使人产生不舒服的感觉，降低工人的劳动生产率。 LED平板灯无闪频，是平板灯无闪频，是“绿色照明工程绿色照明工程”产品产品第2章 建筑电气照明四、LED的应用 随着发光二极管高亮度化和多色化的进展,应用领域也不断扩展.从较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,最后

33、发展到右上角的高光通量通用照明光源.2000年是时间的分界线.在2000年已解决所有颜色的信号显示问题和灯饰问题,并已开始低、中光通量的特殊照明应用,而作为通用照明的高光通量白光照明应用,似乎还有待时日,需将光通量进一步大幅度提高方能实现.当然,这也是个过程,会随亮度提高和价格下降而逐步实现.1 1. LED显示屏自20世纪80年代中期,就有单色和多色显示屏问世,起初是文字屏或动画屏.90年代初,电子计算机技术和集成电路技术的发展,使得LED显示屏的视频技术得以实现,电视图像直接上屏,特别是90年代中期,蓝色和绿色超高亮度LED研制成功并迅速投产,使室外屏的应用大大扩展,面积在100300m不

34、等.目前LED显示屏在体育场馆、广场、会场甚至街道、商场都已广泛应用,美国时代广场上的纳斯达克全彩屏美国时代广场上的纳斯达克全彩屏最为闻名,该屏面积为120英尺90英尺,相当于1005m,由19001900万只超高亮蓝、万只超高亮蓝、绿、红色绿、红色LEDLED制成制成.此外,在证券行情屏、银行汇率屏、利率屏等方面应用也占较大比例,近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有较大的发展.发光二极管在这一领域的应用已成规模,形成新兴产业,且可期望有较稳定的增长1 .第2章 建筑电气照明2. 交通信号灯航标灯采用LED作光源已有多年,目前的工作是改进和完善.道路交通信号灯近几年来取得了长足的进步,技术

35、发展较快,应用发展迅猛,我国目前每年有四万套左右的订单,而美国加州在去年一年内就用LED交通信号灯更换了五万套传统光源的信号灯,根据使用效果看,寿命长、省电和免维护效果是明显的.目前采用LED的发光峰值波长是红色630nm,黄色590nm,绿色505nm.应该注意的问题是驱动电流不应过大,否则夏天阳光下的高温条件将会影响LED的寿命1 .LED显示屏交通信号灯第2章 建筑电气照明3.汽车用灯超高亮LED可以做成汽车的刹车灯、尾灯和方向灯,也可用于仪表照明和车内照明,它在耐震动、省电及长寿命方面比白炽灯有明显的优势.用作刹车灯,它的响应时间为60ns,比白炽灯的140ms要短许多,在典型的高速公

36、路上行驶,会增加46m的安全距离1 .4.液晶屏背光源LED作为液晶显示的背光源,它不仅可作为绿色、红色、蓝色、白色,还可以作为变色背光源,已有许多产品进入生产及应用阶段.最近,手机上液晶显示屏用LED制作背光源,提升了产品的档次,效果很好.采用8个蓝色、24个绿色、32个红色LuxeonLED制成的15in(1in2.5cm)液晶屏的背光源,可达到120W,2500 lm,亮度18000nits(尼特,cd/m2).22液晶屏背光源也已制成,仅为6mm厚,不但混色效果好,显色指数也达到80以上.目前大型背光源虽处于开发阶段,但潜力很大方向灯方向灯刹车灯刹车灯尾灯尾灯第2章 建筑电气照明5.灯

37、饰由于发光二极管亮度的提高和价格的下降,再加上长寿命、节电,驱动和控制较霓虹灯简易,不仅能闪烁,还能变色,所以用超高亮度LED做成的单色、多色乃至变色的发光柱配以其他形状的各色发光单元,装饰高大建筑物、桥梁、街道及广场等景观工程效果很好,呈现一派色彩缤纷、星光闪烁及流光异彩的景象.已有不少单位生产LED光柱达万米以上,彩灯几万个,目前正逐步推广,估计会逐步扩大单独形成一种产业1 .6.照明光源作为照明光源的LED光源应是白光,白光LED光源分类如表3,目前作为军用的白光LED照明灯具,已有一些品种投入批量生产.由于LED光源无红外辐射,便于隐蔽,再加上它还具有耐振动、适合于蓄电池供电、结构固体

38、化及携带方便等优点,将在特殊照明光源方面会有较大发展.作为民间使用的草坪灯、埋地灯已有规模生产,也有用作显微镜视场照明、手电、外科医生的头灯、博物馆或画展的照明以及阅读台灯.随着光通量的提高和价格的下降,应用面将逐步拓展,以完成特殊照明向通用照明的过渡,估计20052010年会进入通用照明领域1 .第2章 建筑电气照明和爱迪生灯泡说再见的LED灯泡出现了！电压电压 110120220240灯座灯座 E27/B22颜色颜色 白白/红红/绿绿/蓝蓝/黄黄/紫紫功率功率 5WLED 57 个个寿命寿命 60,000 小时小时第2章 建筑电气照明既是灯饰也是很好的照明光源既是灯饰也是很好的照明光源第2

39、章 建筑电气照明国家发改委 “十一五”十大重点节能工程实施意见2006年7月25日正式提出绿色照明工程绿色照明工程 照明用电占全国用电量的12%左右。采用高效节能灯替代普通白炽灯可节电6080%，节电潜力巨大。主要内容主要内容1、节能照明产品生产线技术改造 2、节能照明产品推广3、采用半导体（LED）灯，改造大中城市交通信号灯系统。开展在景观照明中应用LED的示范。 第2章 建筑电气照明2008年北京奥运会大量应用了固体光源技术，总值接近5亿元。4.4万个LED组成的画卷展现了中国5000年文明历史第2章 建筑电气照明“梦幻五环” 由4.5万个LED组成第2章 建筑电气照明北京盘古大观广场LE

40、D屏幕总面积达3400平方米，由7块LED屏组成，最大一块达900平方米第2章 建筑电气照明 有机电致发光器件有机电致发光器件 显示器件显示器件固体光源之固体光源之第2章 建筑电气照明照明电光源的选择照明电光源的选择选择光源时，应在满足选择光源时，应在满足显色性、启动时间显色性、启动时间等要求条件下，根据光等要求条件下，根据光源、灯具及镇流器等的源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格效率、寿命和价格进行综合技术经济分析比较进行综合技术经济分析比较厚确定。厚确定。1、以实施绿色照明工程为基点选择光源、以实施绿色照明工程为基点选择光源照明用电占全国用电量的照明用电占全国用电量的12%左右。采用高效节

41、能灯替代普通白炽左右。采用高效节能灯替代普通白炽灯可节电灯可节电6080%，节电潜力巨大。，节电潜力巨大。主要过程：主要过程：1、限制白炽灯的应用；2、采用卤钨灯取代普通白炽灯；3、推荐采用紧凑型荧光灯取代白炽灯；4、推荐采用钠灯和金属卤化物灯取代高压汞灯；5、采用半导体（LED）灯，改造大中城市交通信号灯系统。开展在景观照明中应用LED的示范； 6、现如今，、现如今，LED已作为普通照明光源走进了千家万户，真正实现已作为普通照明光源走进了千家万户，真正实现了绿色照明工程！了绿色照明工程！第2章 建筑电气照明2、依据光源的光色特性选择光源、依据光源的光色特性选择光源 在实施绿色照明工程的同时，往往还要根据地区的气候、室内环境氛围要求来选择光源。这时，首先要考虑合适的光源色温光源色温，再按照光源色温选择相应的光源，以便创造出舒适和谐的室内环