绿色光源基本概念
LED的绿色照明含义

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Laboratory - Cool White Commercial Product - Cool White Commercial Product - Warm White Maximum Efficacy - Warm White Maximum Efficacy - Cool White
0 2004
1.4 LED绿色照明的含义-LED是未来绿色照明的主角
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写, 它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一 个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到 保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
1.4 LED绿色照明的含义-LED是未来绿色照明的主角
感镇流器。 电子镇流器的优点是: 自身功耗小 体积小、重量轻 可以实现调光等 通过高频化提高灯效率 可以瞬间点灯 无频闪 无噪音
1.4 LED绿色照明的含义-传统光源在绿色照明中的具体应用
采用各种照明节能的控制设备或器件
常用的方法有:
光传感器 热辐射传感器 超声传感器 时间程序控制 直接或遥控调光
1.4 LED绿色照明的含义-什么是绿色照明
节约能源资源、保护环境 现在,我国照明用电占全国发电总量的13%,每年达到 3000多亿千瓦时,约3个三峡发电站总量。 1996-2005全国绿色照明工程累计节电590亿千瓦。按
中国绿色照明工程的实施计划,2001-2010年间将累计
节电1033亿千瓦时,实现照明节能10%。
1.4 LED绿色照明的含义-传统光源在绿色照明中的具体应用
金属卤化物灯 金属卤化物灯是近年发展起来的所谓第三代光源,它与 高压汞灯类似,但在放电管中除了充有汞和氢气外,还 加充发光的金属卤化物(以碘化物为主)。 金属卤化物灯发光效率高、显色性能好、但平均寿命短。
LED显示屏中所用的蓝色与绿色芯片解析

LED显示屏中所用的蓝色与绿色芯片解析转载:中国LED显示屏网LED的工作原理是在正向导通的情况下,注入二极管P/N节区的电子和空穴相遇复合,将电势能转换为光能。
所发出光子的波长(也就是光的颜色)是由半导体的能带宽度决定的,通俗地讲,半导体能带宽度越宽,发出的光子能量越大,对应的波长越短,简单的换算关系是:(nm)。
当前蓝、绿光LED器件的材料基础是III族氮化物半导体,也就是GaN为主,InN、AlN为辅的四元AlGaInN合金体系,目前,绝大部分蓝、绿光LED芯片的量子阱发光层材料是由InxGa1-xN合金和GaN组成的,由于InxGa1-xN合金的能带宽度随着InN的比例x变化,可以在3.4eV(对应GaN的能带宽度)和0.7eV(对应InN的能带宽度)调整,所以理论上这个材料体系可以覆盖整个可见光光谱区域。
但是,目前的材料制备技术是基于GaN晶体的外延层生长技术,只能生长含InN组份较低的合金材料。
InxGa1-xN合金在InN的组份x>15%以后,晶体质量急剧下降。
实际上,目前工业界的技术水平通常做到蓝光芯片的电光转换效率大约是绿光的2倍,就是因为前者的InN组份远小于后者,绿光器件中InN的组份估计已经在30%以上(InGaN合金材料精确组份的测定目前在学术界还是一个疑难科学问题)。
也就是说,目前的技术还很难通过继续增加InN的组份,使得InGaN合金器件能高效率地发出红光。
但值得庆幸的是,早在上个世纪90年代,III族磷化物体系(也通常表述为四元体系,AlGaInP)已经成为红、黄光LED 器件成熟的材料基础。
这两个材料体系的基本物理特征以及其所含元素在周期表中的位置。
III族氮化物半导体材料目前工业化制备是通过金属有机物化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)来实现的。
该技术的基本原理是通过在密闭化学反应腔中引入高纯度的金属有机源(MO源)和氨气(NH3),使其在加热的衬底基板(一般选择蓝宝石做衬底)上生长出高质量的晶体。
LED光源简述

LED光源简述LED光源摘要:发光⼆极管(LED)作为⼀种新型绿⾊光源被⼴泛地应⽤于诸多领域,本⽂阐述了LED的发光原理、优缺点、加⼯⼯艺、应⽤领域以及发展前景。
关键词:LED;绿⾊光源;环保节能;寿命长第53届世界博览会在中国上海市举⾏,世博期间璀璨的夜景给⼈们留下了深刻的印象,尤其是5⽉4⽇晚上“LED夜间⾳乐灯光秀”与⽓势恢弘的现场演出的完美结合,营造出如诗如画的“春江花⽉夜”氛围,为参观者呈现了⼀场美轮美奂的视觉盛宴。
承担这项任务的是光源家族的新秀:发光⼆极管LED。
整个世博会⽤了10.3亿个LED芯⽚。
负责夜景照明总体规划的同济⼤学郝洛西教授说:“它们共同点亮了上海世博会”。
下⾯我们就来谈谈这⼀新型光源的原理、特点以及在现实⽣活中的各种应⽤。
(⼀)LED简介LED(Lighting Emitting Diode)即发光⼆极管,是⼀种半导体发光器件,由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成,它可以直接把电能转化为光能。
它利⽤固体半导体芯⽚作为发光材料,基本结构是⼀块电致发光的半导体材料,置于⼀个有引线的架⼦上,四周⽤环氧树脂密封,保护内部芯线。
发光⼆极管的核⼼部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶⽚。
当有正向电流通过导线作⽤于这个晶⽚的时候,电⼦就会被推向P区,在P区⾥电⼦跟空⽳复合,然后就会以光⼦的形式发出能量,辐射出可见光。
⽽加反向电压时,少数载流⼦难以注⼊,故不发光,反向击穿电压约为5V。
光的颜⾊由形成PN结的材料决定(磷砷化镓⼆极管发红光,磷化镓⼆极管发绿光,碳化硅⼆极管发黄光)。
在很⼤的⼯作电流范围内,发光⼆极管的亮度随电流的增⼤⽽提⾼。
(⼆)LED的优点2.1亮度⾼1W LED=3W CFL(节能灯)=15W⽩炽灯3W LED=8W CFL(节能灯)=25W⽩炽灯4W LED=11W CFL(节能灯)=40W⽩炽灯8W LED=15W CFL(节能灯)=75W⽩炽灯12W LED=20W CFL(节能灯)=100W⽩炽灯2.2发光效率⾼⽬前普通⽩炽灯的发光效率为120lm/w,荧光灯为50~70lm/w,螺旋节能灯为60lm /w,⽽⽬前⽩光LED的发光效率已经达到100~200lm/w,远远⾼于其它照明光源的发光效率,并且其光的单⾊性好,所发的光⼤多都在可见光⾊谱内。
LED基本常识

LED 概述LED (发光二极管),是一种半导体固体发光器件。
利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫和白色的光。
LED产品就是利用LED作为光源制造出来的高科技产品LED作为一个发光器件,之所以备受人们关注,是有其较其他发光器件优越的方面,归纳起来LED有下列一些优点:(1) 工作寿命长:LED作为一种导体固体发光器件,较之其他发光器具有更长的工作寿命。
其亮度半衰期通常可达到十万小时。
如用LED替代传统的汽车用灯,那么它的寿命将远大于汽车车体的寿命,具有终身不用修理与更换的特点。
(2) 耗电低:LED是一种低压工作器件,因此在同等亮度下,耗电最小,可大量降低能耗。
相反,随着今后工艺和材料的发展,将具有更高的发光效率。
人们做过计算,假如日本的照明灯具全部用LED替代,则可减少两座大型电厂,从而对环境保护十分有利。
(3) 响应时间快:LED一般可在几十毫秒内响应,因此是一种高速器件,这也是其他光源望尘莫及的。
采用LED制作汽车的高位刹车灯的高速状态下,大大提高了汽车的安全性。
(4) 体积小、重量轻、耐抗击:这是半导体固体器件的固有特点。
所以LED可以被制作到各类清晰精致的显示器件。
(5) 易于调光、调色、可控性大:LED作为一种发光器件,可以通过流过电流的变化控制亮度,也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。
因此用LED组成的光源或显示屏,易于通过电子控制来达到各种应用的需要。
另外,LED光源的应用原则上不受窨的限制,可塑性极强,可以任意延伸,实现积木式拼装。
目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属综上所述,LED节能环保的特性,必将成为未来照明的主要领导者,无论从环境保护还是从企业的效益来讲,LED都是一个潜在市场,而且相当的大,只是目前LED 在功能上的成本花销很大,价格上比普通的灯泡要贵很大,但是从长远意义来讲,LED 长寿命换修理节能,这些优越的特性,会为我们带来很好的效益。
1.1_LED的基本概念

五、 LED的优缺点
LED的缺点
(4)易出现「黄圈」问题 白光的产生蓝光与黄光荧光粉。 由于白光LED本身制造工艺上缺陷加上与反射 杯或透镜的配合误差,容易造成「黄圈」问题。 主要表现在光斑周围出现「黄圈」,不易消除。 白光LED顏色偏差还有色斑、顏色偏蓝或偏红 等现象。近来,业界使用混合萤光粉,能获得 理想的白光LED,并高显色指数。
四、 LED发光颜色
1、LED的优点
(1)节能:目前70lm/W的发光效率,2015 年150~200lm/W的发光效率。
发光效率定义:每瓦的电功率转换成的光通量。
(2)环保:无紫外、红外部分辐射,无汞。 (3)寿命长:数万小时,连续使用是几年的 概念。 (4)结构牢固:从引脚封装结构可以看出是 全固态结构,抗震动、抗冲击。
一、LED的工作原理
3、LED发光原理
一、LED的工作原理
3、LED发光原理
LED有pn结 p (positive)区:正电荷,空穴。 n (negative)区:负电荷,电子。 外加电源正向导通电压,空穴和电子在pn 结处复合,复合过程中的部分能量以光的 形式发射。
一、LED的工作原理
五、 LED的优缺点
LED的缺点
(5)散热问题 如果不能够有效散热,产品的使用寿命 就会缩短。业界正努力开发更多有效 的高散热系数材质来应用在LED领域。
五、 LED的优缺点
我们细数了LED光源的优缺点,但是 瑕不掩瑜, LED必将是新兴的下一代 绿色照明光源。
五、 LED的优缺点
绿色照明
五、 LED的优缺点
1、LED的优点
(5)便于灯具设计:近似点光源,二 次光学设计。 (6)发光响应速度快:即给电就有光, 交通信号。 (7)做成薄型结构:节省空间,LED大 屏幕,背光源等。
三基色荧光粉发光原理

三基色荧光粉发光原理详解1. 引言三基色荧光粉(Tricolor phosphor)是指由红、绿、蓝三种不同颜色的荧光粉组合而成的一种发光材料。
它在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。
三基色荧光粉的发光原理是基于荧光效应,即通过吸收外部能量激发内部电子跃迁,从而发出特定波长的光。
本文将详细解释三基色荧光粉发光的基本原理。
2. 荧光效应荧光效应是指物质在吸收能量后,通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来,发出特定波长的光。
荧光效应的基本原理是能级的跃迁。
物质的电子在不同能级之间跃迁时,会吸收或释放能量,其中包括电子的激发、激发态的寿命以及光的发射等过程。
3. 三基色荧光粉的组成三基色荧光粉由三种不同颜色的荧光粉组合而成,分别是红色、绿色和蓝色荧光粉。
每种荧光粉都能吸收特定波长的光,并发出相应颜色的光。
通过调整三种荧光粉的比例,可以实现各种颜色的发光效果。
4. 红色荧光粉发光原理红色荧光粉主要由钇铝石榴石(YAG:Ce)组成。
钇铝石榴石是一种稀土离子掺杂的晶体材料,它具有很高的发光效率和较长的激发寿命。
红色荧光粉在被激发后,钇铝石榴石中的铈离子(Ce3+)被激发到高能级。
在铈离子的激发态,它会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来,发出红色的光。
5. 绿色荧光粉发光原理绿色荧光粉通常由硫化锌(ZnS)和铜(Cu)组成。
硫化锌是一种半导体材料,它具有很高的荧光效率和较长的激发寿命。
当绿色荧光粉被激发时,硫化锌中的电子被激发到导带,形成激子。
激子在激发态的寿命较长,会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来,发出绿色的光。
6. 蓝色荧光粉发光原理蓝色荧光粉通常由硫化锌(ZnS)和铜(Cu)掺杂钡(Ba)组成。
蓝色荧光粉的发光原理与绿色荧光粉类似,都是基于硫化锌中的激子发光。
不同之处在于,蓝色荧光粉通过掺杂钡元素,改变了硫化锌的晶格结构,从而使得蓝色荧光粉发出蓝色的光。
7. 三基色荧光粉的混合在显示技术中,通过将红色、绿色和蓝色荧光粉混合在一起,可以实现各种颜色的发光效果。
绿色光源进入家居 节能灯具演绎精彩

明。为改善照 明性 能 , 可采用异 形荧光灯 ( 如环形荧光
发展, 危害地球生态环境 的巨大难题 。节能环保 , 节约 电能 、 水 资源等对于人类 赖以生存 的资源 , 成为新 世纪
积照明。
前市场 的需求来 看 ,新型节 能光源成为 家居照 明产 品
的技术主流 。 结合新技术 的发展 , 环保 型灯具 的选用将
为家居环境带来 新 的气息 ,而且与充满情 趣的艺术造 型结合起来 , 将成为家庭灯具的新宠 。
1节能环保成 为新世纪人类面 临的最大 的发展课题 人类对光 源的渴望源 于对光 明的渴 望 。从火 源的
生 活的条件 和质量 。
2 照 明光源分类
0 咖
■● ●一
灯) 作光源 。近年来 , 在室 内照 明 中还广泛使用 新创制
0
●i _ 0
的体积小、 光效高的紧凑型节能荧光灯。
高 强度气体放 电灯是高压 汞灯 、 金属 卤化物灯 、 高 压钠灯等的总称 。 这类 灯功率大 , 发光效 率高 , 寿命 长 , 结构紧凑 , 体积小 。大部分 用作道 路 、 广场 、 运动场等处 的室外照 明 , 也用 于中 、 高顶棚 的工厂 、 体 育馆 、 礼 堂和 大型商场 的室 内照明 。高压汞 灯包括荧光 高压汞灯 和
于 白炽 灯。荧光灯 的光色有 日光色 、 冷 白色和暖白色三
步入 2 1 世 纪的今天 , 随着 电力在人类 生活 中的广
泛应用 , 随着火力发 电, 水 利发 电, 风 能发 电, 以及 目前
LED光源的利与弊

LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同,可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。LED产品主要应用于背光源、彩屏、室内照明三大领域。LED构成和相关知识LED(Light Emitting Diode),发光二极管,主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为光能的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、低辐射与低功耗。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010年)。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比,结果显示:普通白炽灯的光效为12lm/W,寿命小于2000小时,螺旋节能灯的光效为60lm/W,寿命小于8000小时,T5荧光灯则为96lm/W,寿命大约为10000小时,而直径为5毫米的白光LED光效理论上可以超过150lm/W,寿命可大于100000小时。有人还预测,未来的LED寿命上限将无穷大。随着近来LED散热技术的改进,室外照明的大功率LED路灯、投光灯等LED大功率照明灯具已经实现工业化生产并开始被大量应用。对色温和显色性要求很高的室内照明的舞台灯、影棚灯等也已实现量产并投入应用。适用范围最大、用量也最大的通用照明的T8、T5、T4、灯管和代替白炽灯和节能灯的螺口球泡灯以形成系列化,使用寿命已高达5万小时。LED照明已进入高速发展期。LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附着在一个支架上,是负极,另一端连接电源的正极,整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色,是由形成P-N结材料决定的。LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。优点一、体积小LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常小,非常轻。二、耗电量低LED耗电相当低,直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦),电光功率转换接近30%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V,工作电流是0.02-0.03A;这就是说,它消耗的电能不超过0.1W,相同照明效果比传统光源节能近80%。三、使用寿命长有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,在恰当的电流和电压下,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。四、高亮度、低热量LED使用冷发光技术,发热量比普通照明灯具低很多。五、环保LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源六、坚固耐用LED被完全封装在环氧树脂里面,比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,使得LED不易损坏。七、多变幻LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。八、技术先进与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。LED缺点第一点LED发光二极管已被全球公认为最高效的人造照明技术。虽然国内还有不少人在商家误导下认为LED是用来替代LCD液晶的显示技术,但实际上这种高能效照明技术从上世纪六七十年代就已经开始应用,如今从各种指示灯、路灯、节日彩灯再到笔记本、电视背光都在广泛采用LED照明。由于其高能效,人们普遍认为用LED灯取代传统的灯泡、荧光灯是一种非常环保的做法。然而,近日由美国加州大学艾尔文分校进行的一项调查却显示,使用LED的环保功效很可能会被其包含的有毒物质所抵消。在该校社会生态学系和公共健康项目共同进行的这项研究中,他们分析了市场上常见的圣诞树彩灯组中的红色、黄色、绿色和蓝色的LED灯,其中既包括高亮度LED,也包括低亮度产品。结果显示,这些LED灯中包含有锑、砷、铬、铅以及其他多种金属元素。其中,部分LED灯的有毒元素含量已经超过了监管部门制定的标准。比如在低亮度红色LED灯中,研究人员发现其铅含量超标达到8倍,镍含量也超标2.5倍。实际上在美国加州法律中,绝大多数LED灯都已经被明确定义为有毒垃圾,如果使用普通填埋的办法处理将会污染土壤和地下水。而如果LED灯破碎,还可能会对直接接触的人体健康造成损害。但至今,无论各国政府还是民众都对LED灯的环境和健康危险知之甚少。该报告表示,LED中的砷、铅、镍和铜元素对人体和环境的影响最为严重,未来应当进行更为细致深入的调查,以促进政府对LED产品的安全使用和回收处理制定规范。简单的说,大家应该清楚,虽然LED的能效非常高,但它绝非完全环保的选择,只是蕴含的潜在危险和其他照明技术不同罢了。第二点LED需要由于单个发光面比较窄,通常大规模集成在线路板上,形成一个比较大的发光源,由此会造成大量热量积累,有时会击穿电路板。所以LED灯的散热一定要好。第三点人眼最不能接受的是蓝光和UV光(即紫外线光),蓝光杀伤人眼活性细胞的能力是绿光的10倍,而UV光杀伤人眼活性细胞的能力又是蓝光的10倍,长期接触大量低波长的蓝光能大量杀伤人眼活性细胞,最终癌化形成斑块。而LED白光形成主要是靠450-455NM波长蓝光激发荧光粉,其中波长越低击发能力越强,通常LED的波长出厂控制在500NM之内,即450-455NM,或455-460NM,属于伤害最强的区段,如果波长变大,那么激发荧光粉的能力就下降,效率降低。人们为了追求亮度,通常更会加强LED的蓝光强度,点灯时间越久,荧光粉衰减越快,进而导致人眼接触的蓝光波段的光照越强烈,从而对人眼造成伤害。所以LED灯具在道路交通的LED导航指示、LED路灯、LED台灯的使用上具有一定的不利因素,容易让人在使用过程中产生头晕眼花、不舒服的感觉,甚至长期使用会变成眼晴伤害,使得患眼病的机率会有所提高。其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的LED会闪烁发光,利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯,LED圣诞灯。家用室内照明的LED产品越来受人欢迎,LED筒灯,LED天花灯,LED日光灯,LED光纤灯已悄悄地进入家庭!LED移动广告车(OMDM),Outdoor Mobile Direct Mail advertising自身可以变换位置,一般自带发电机、音响、电脑等设备,属于广告车中的一种。优势:一,LED作为点光源,如果设计合理,很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题;二,对光照射面的均匀度可控,理论上可以做到在目标区域内完全均匀,这也能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费;三,色温可选,这样在不同场合的应用中,也是提高效率、降低成本的一个重要途径;第四,技术进步空间依然很大。劣势(影响路灯推广应用的因素)有:当前价格还太高,光通量低,当前同等照度设计的LED光源价格大约相当于传统光源的4倍(不过在路灯产品中,光源部分占总成本并不高,所以在工程安装中的成本提高比例也不会太高,应用的空间还是比较大的),在民用中难以承受。当前设计和制造标准比较混乱,损坏比例高,影响了LED的寿命优势。LED应用产品散热难结构设计在灯具中大概占20%,一直以来中国勤劳的人民都会定价很低,20%成本认为很合理,最大的问题是怎样更有创新,设计更合理。散热成本要维持在5%,实际散热设计很简单,把住两个方向:一是,LED芯片与外散热器件路径越短越好,越短你的散热设计就越好;二是,散热阻力,就是要有足够的散热传导路径同时也要有足够的'散热道路’.这部分成本主要
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绿色光源基本概念
一、绿色照明工程项目:是指由国家经贸委和联合国环境保护计划署共同实施的,旨在促进照明产业发展,在全社会构建一个绿色照明环境的促进计划。
二、绿色照明:指的是采用高效绿色光源,经科学设计构建的高效节能、明亮舒适的照明环境。
三、绿色照明技术指标:
一是光源发出的光通量充足,环境明亮。
二是太阳光色,看任何色彩不产生色偏(不变色)、显色性能好。
三是光通量稳定,不波动,无频闪效应危害,无光污染,给人的感觉舒适。
实现绿色照明技术指标的决定因素,是绿色光源技术性能的优劣
四、绿色光源主要技术性能:优质绿色光源,应具有以下主要技术性能:
一是高光效、高亮度、高节能。
光效:即光源每W电功率产生发出的光能量(俗称光通量)。
单位:流明/瓦特(Lm/w)。
光源每W电功率产生的光通量越多,光效越高,亮度越高,节约能源越多。
二是太阳光色、高显色性能。
电光源产生的光频谱,即:光的颜色应是太阳光色。
这样在观看物体表面颜色时,才能不产生色偏、不变色,显示物体表面的原本颜色。
为表示显色性能优劣,引入显色指数R值的概念。
以太阳光R=100为标准,绿色光源R值应为:R≥85。
光源的显色指数R值越大,光源显色性能越好。
三是光通量稳定、不波动、无频闪效应危害。
电光源产生的光通量不稳定,产生光波动,称为频闪。
频闪产生的危害性称为频闪效应。
频闪效应实质上是光污染,其危害极大。
其危害表现详见《论电光源频闪效应的危害性及改进技术对策》一文。
当前,广泛采用的T8直管日光灯(电感式)、白炽灯、高压汞灯、钠灯等电光源。
其光通量的波动深度在55—65%,波动频率为每秒100周,频闪效应的危害性很大。
消除频闪效应的技术措施,是提高驱动电光源发光体发光的电功率频率。
绿色光源其驱动电光源发光体发光的电功率频率应在40 KHz(千周)以上(CE认证规定在40 KHz以上),才能避免频闪效应。
需要说明的是,由于当前有些生产厂家,科技开发能力较弱。
市场上电子式直管日光灯和大部分节能灯的,驱动电功率频率仅为20KHz左右,甚者低至15KHz左右。
其光通量仍存在25-35%的波动深度,频闪效应的危害性仍然很大。
五、照明科技部分物理量的物理定义:
1、光通量:电光源产生发出的光能量,称为光通量,单位为流明(Lm)。
在某固定的空间内,电光源产生的光通量越多,人对周围环境的视觉感觉越明亮。
2、光效:电光源每w电功率产生发出的光通量称为光效,单位为流明/瓦特(Lm/w)。
电光源每w电功率产生发出的光通量越多,表明电光源将电能转换成光能的效率越高。
3、有效瞳孔流明(俗称有效视觉光效):指的是在电光源产生发出的光通量中,能被人的肉眼视觉感觉到那一部分可见光。
有效瞳孔流明为纯数字物理量,它表明的是光源光通量的有效性。
电光源的有效瞳孔流明倍数越高,光源实际的亮度越高。
因此在工业、商业照明中,应选用有效瞳孔流明倍数高的光源。
常用电光源的有效瞳孔流明倍数关系。
4、色温:指的是电光源产生发出的光的颜色。
为直观量化,通常引入K氏温度的概念进行描述。
色温分为:低色温、中度色温、高色温。
(1)、低色温:K氏温度在2700K-3500K。
如早晨8时以前的日出,钠灯、烛光等发出的
光为低色温。
含有长波红、橙光较多。
其光色表现为较柔和,给人的视觉感温馨温暖。
(2)、中度色温:K氏温度在3500K-4500K。
如上午8时以后,10时以前的太阳光。
含有较少的橙光和较多的蓝光,其光色表现柔而亮,给人的视觉感清晰舒适。
(3)、高色温:K氏温度在4500K-6500K。
如上午10时以后,下午2时以前的太阳光,高频率高效率节能灯等发出的光为高色温。
含短波篮、绿光较多,其光色表现为自然太阳光,给人的视觉感明亮舒适。
电光源色温高低,并不表明电光源性能优劣。
对电光源色温高低的选择,主要是根据应用场合和照明目标的需求而定。
对于工业和商业环境照明,要求明亮舒适,显色性能好,应选用高色温的电光源。
5、显色性能:电光源发出的光,显示物体表面原本颜色的能力。
光源显色性能越高,物体表面颜色越真实。
为量化描述显色性能,引入显色指数R值的概念。
以太阳光R=100值为标准,电光源的R值越接近100,说明电光源的显色性能越好。
在工业、商业照明中应选用R值大的光源。
6、光源寿命:指的是电光源从点亮至熄灭的时间为光源的寿命,单位为小时(h)。
7、电光源频闪及频闪效应:详见《论电光源频闪效应的危害性及改进技术对策》一文。
8、亮度与照度:
亮度与照度,是两个既关联又不同的物理量。
亮度:指的是人在看光源时,眼睛感觉到的光亮度。
亮度高低决定于光源的色温高低和光源的光通量,光源的光通量多少是决定性因素。
光源的光通量多,亮度就高。
照度:指的是光源照射到周围空间或地面上,单位被照射面积上的光通量。
光源照射到周围空间和地面上的光通量多,照度就高。
亮度和照度的关联与不同:亮度与照度,是两个既关联又不同的物理量。
关联点是影响光源亮度和照度高低的物理量是共同的,即:光通量。
不同点是:影响光源亮度的光通量,指的是光源表面辐射出来的光通量多少;影响光源照度的光通量,指的是光源辐射到被照面(如墙壁、地面、作业台面)上的光通量多少。
两者位置不同,数量关系不同,外界影响因素也不同。
在实际生产、生活照明设计和测量中,主要评估照度这个物理量的数值高低。
特别说明:
光源的亮度,有时受色温影响较大。
在光通量相同的光源中,色温高的光源会产生亮度高的视觉感。
这种“高亮度“光源,照度并不比其它光源高,光效并不比其它光源高,只是一种刺眼的“虚假亮“。