氣動升降桿的頂端可安裝LED照明燈實現(xiàn)升降照明。
原理
LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。
半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。
LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。
最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是采用長壽命,低光視效能的140瓦白熾燈作為光源,它產生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內,共耗電14瓦,即可產生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。
對于一般照明而言,人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射,峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合,可以得到白光。
對于InGaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節(jié)熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法,構造簡單、成本低廉、技術成熟度高,因此運用最多。
特點
1、節(jié)能:白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10,節(jié)能燈的1/4.
2、長壽:壽命可達10萬小時以上,對普通家庭照明可謂"一勞永逸"。
3、可以工作在高速狀態(tài):節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關斷,燈絲就會發(fā)黑,很快的壞掉,所以更加安全。
4、固態(tài)封裝,屬于冷光源類型。所以它很好運輸和安裝,可以被裝置在任何微型和封閉的設備中,不怕振動。
5、led技術正日新月異的在進步,它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破,價格也在不斷的降低。一個白光LED進入家庭的時代正在迅速到來。
6、環(huán)保,沒有汞的有害物質。LED燈泡的組裝部件可以非常容易的拆裝,不用廠家回收都可以通過其它人回收。
7、配光技術使LED點光源擴展為面光源,增大發(fā)光面,消除眩光,升華視覺效果,消除視覺疲勞。
8、透鏡與燈罩一體化設計。透鏡同時具備聚光與防護作用,避免了光的重復浪費,讓產品更加簡潔美觀。
9、大功率led平面集群封裝,及散熱器與燈座一體化設計。充分保障了led散熱要求及使用壽命,從根本上滿足了LED燈具結構及造型的任意設計,極具LED燈具的鮮明特色。
10、節(jié)能顯著。采用超高亮大功率led光源,配合高效率電源,比傳統(tǒng)白熾燈節(jié)電80%以上,相同功率下亮度是白熾燈的10倍。
11、超長壽命50,000小時以上,是傳統(tǒng)鎢絲燈的50倍以上。LED采用高可靠的先進封裝工藝—共晶焊,充分保障LED的超長壽命。
12、無頻閃。純直流工作,消除了傳統(tǒng)光源頻閃引起的視覺疲勞。
13、綠色環(huán)保。不含鉛、汞等污染元素,對環(huán)境沒有任何污染。
14、耐沖擊,抗雷力強,無紫外線(UV)和紅外線(IR)輻射。無燈絲及玻璃外殼,沒有傳統(tǒng)燈管碎裂問題,對人體無傷害、無輻射。
15、低熱電壓下工作,安全可靠。表面溫度≤60℃(環(huán)境溫度Ta=25℃時)。
16、寬電壓范圍,全球通用LED燈。85V~ 264VAC全電壓范圍恒流,保證壽命及亮度不受電壓波動影響。
17、采用PWM恒流技術,效率高,熱量低,恒流精度高。
18、降低線路損耗,對電網(wǎng)無污染。功率因數(shù)≥0.9,諧波失真≤20%,EMI符合全球指標,降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網(wǎng)的高頻干擾污染。
19、通用標準燈頭,可直接替換現(xiàn)有鹵素燈、白熾燈、熒光燈。
20、發(fā)光視效能率可高達80lm/w,多種LED燈色溫可選,顯色指數(shù)高,顯色性好。
很明顯,只要LED燈的成本隨led技術的不斷提高而降低。節(jié)能燈及白熾燈必然會被LED燈具所取代。
國家越來越重視照明節(jié)能及環(huán)保問題,已經(jīng)在大力推行使用LED燈具了。
優(yōu)缺點
* 散熱問題,如果散熱不佳會大幅縮短壽命。
* 低端LED燈的省電性還是低于節(jié)能燈(冷陰極管,CCFL)。
* 初期購買成本較高。
* 因LED光源方向性很強,燈具設計需要考慮LED特殊光學特性。
以下針對霓虹燈與LED燈相關比較,加入最新的LED技術進去比較,不是之前大家在網(wǎng)絡中見到的那份資料。
1. LED光源有100000小時壽命嗎?
按光衰7%,實際只有約50000小時。按光衰3%,實際運用可以達到80000小時。
2. LED不會發(fā)熱嗎?
會,需散熱。
3. LED可取代白熾燈嗎?
光通量,光效和顯色性可以,但太貴且近幾年不會有所下降。但可以通過提高產品的光通量從而降低替換白熾燈的成本。
4. LED可作普通光源簡單地使用嗎?
不行,要驅動電源,光學LED燈和熱傳導配合。
5. 二種光源性能和優(yōu)點比較
霓虹燈的優(yōu)勢已被LED覆蓋,但LED燈價太高。
6. 二種光源的電源比較
LED低壓好,但載電流過大。大顆粒1瓦的LED單燈輸入電流在350mA。
7. 二種光源的控制技術比較
LED易實現(xiàn),但霓虹燈成熟。
8. 二種光源的穩(wěn)定性比較
LED不一致性大,霓虹燈相當穩(wěn)定。少數(shù)產家可以做到相對穩(wěn)定,比如用CREE 跟AOD芯片相結合,取各自芯片的優(yōu)點。
9. 二種光源的價格比較
LED較貴,但黃色和紅色已相當,主要貴的是LED白光。
10. 二種光源戶外使用比較
LED燈已經(jīng)能做到完全防水、防塵。
11. 二種光源市場的比較
全球照明產品年產值420億美元(中國150億美元)LED光源現(xiàn)比例小于1%。
優(yōu)勢
1、高效節(jié)能
一千小時僅耗幾度電(普通60W白熾燈十七小時耗1度電,普通10W節(jié)能燈一百小時耗1度電)
2、超長壽命
半導體芯片發(fā)光,無燈絲,無玻璃泡,不怕震動,不易破碎,使用壽命可達五萬小時(普通白熾燈使用壽命僅有一千小時,普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時)
3、健康
光線健康光線中不含紫外線和紅外線,不產生輻射(普通燈光線中含有紫外線和紅外線)
4、綠色環(huán)保:
不含汞和氙等有害元素,利于回收和,而且不會產生電磁干擾(普通燈管中含有汞和鉛等元素,節(jié)能燈中的電子鎮(zhèn)流器會產生電磁干擾)
5、保護視力
直流驅動,無頻閃(普通燈都是交流驅動,就必然產生頻閃)
6、光效率高
發(fā)熱小10%的電能轉化為可見光(普通白熾燈95%的電能轉化為熱能,僅有5%電能轉化為光能)
7、安全系數(shù)高
所需電壓、電流較小,發(fā)熱較小,不產生安全隱患,于礦場等危險場所
8、市場潛力大
低壓、直流供電,電池、太陽能供電,于邊遠山區(qū)及野外照明等缺電、少電場所。
節(jié)能特性
1.LED光源發(fā)光效率高
發(fā)光效率比較:白熾燈光效在10-15lm、鹵鎢燈光效為12-24流明/瓦、熒光燈50-90流明/瓦,鈉燈90-140流明/瓦、大部分的耗電變成熱量損耗。
LED光效:可發(fā)到50-200流明/瓦,而且發(fā)光的單色性好,光譜窄,無需過濾,可直接發(fā)出有色可見光。
2.LED光源耗電量少
LED單管功率0.03-0.06瓦,采用直流驅動,單管驅動電壓1.5-3.5伏。電流15-18毫安反映速度快,可在高頻操作,用在同樣照明效果的情況下,耗電量是白熾燈的萬分之一,熒光管的二分之一,日本估計,如采用光效比熒光燈還要高2倍的LED替代日本一半的白熾燈和熒光燈、每年可節(jié)約相當于60億升原油,同樣效果的一支日光燈40多瓦,而采用LED每支的功率只有18瓦。
3.LED光源使用壽命長
白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈是采用電子光場輻射發(fā)光,燈絲發(fā)光易燒,熱沉積、光衰減等特點,而采用LED燈體積小,重量輕,環(huán)氧樹脂封裝,可承受高強機械沖擊和震動,不易破碎,平均壽命達3-5萬小時,LED燈具使用壽命可達3-5年,可以大大降低燈具的維護費用避免經(jīng)常換燈之苦。
4.安全可靠性強
發(fā)熱量低、無熱輻射性、冷光源、可以安全抵摸,能精確控制光型及發(fā)光角度、光色和、無眩光、不含汞,鈉元素等可能危害健康的物質。
5.LED光源有利環(huán)保
LED為全固體發(fā)光體、耐沖擊不易破碎、廢棄物可回收、沒有污染減少大量二氧化硫及氮化物等有害氣體以及二氧化碳等溫室氣體的產生改善人們生活居住環(huán)境,可稱“綠色照明光源。”
生產白光LED技術目前有三種:一種,利用三基色原理和已能生產的紅、綠、藍三種超高亮度LED按光強3:1:6比例混合而成白色,二種,利用超高度InGan藍色LED,其管總上加少許的釔鉆石榴為主體的熒光粉、它能在藍光激發(fā)下產生黃綠光、而此黃綠光又可與透出的藍光合成白光,三種是不可制紫外光LED,采用紫外光激三基色熒光粉或其他熒光粉,產生多色混合而成的白光。
6.LED光源更節(jié)能
當然,節(jié)能是我們考慮使用LED的最主要原因,也許LED要比傳統(tǒng)光源昂貴,但是用一年時間的節(jié)能收回光源的投資,從而獲得4-9年中每年幾倍的節(jié)能凈收蓋期。