高亮度LED在照明中的应用
发布时间:2008/8/18 0:00:00 访问次数:494
传统照明光源种类包括:白炽灯、卤钨灯、荧光灯和高强度气体放电灯。与此相比,采用高亮度led的固态照明光源具有诸多的优点:低功耗,高光效,长寿命,响应快,易数字控制,环境友好。
led与传统光源的光效对比
据美国能源部(doe)表示,美国22%的电能用于照明。doe声称在今后20年中,led照明将在美国得到快速普及,可以减少62%的照明电能需求。另外,它能消除2.58亿吨的二氧化硅排放量,少建133座新的电厂。采用led照明能使财政节减1150多亿美元。
在中国,国家半导体照明工程研发及产业联盟已经成立。联盟制定的技术规范,将通过研讨、培训等方式在联盟内部推广使用,并向政府采购部门和标准管理部门推荐,纳入到国家和行业标准工作体系中,引导和推动国家和行业标准的制定与实施。联盟在适当的时机将成立“联盟标准化技术委员会”,邀请政府领导、行业专家、标准化专家、质检机构、检测设备专家等共同参与 。国家已经出台高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法,这是我国政府加大力度推广高效照明产品,促进实现节能减排目标的又一重要举措,确保实现“十一五”期间通过财政补贴方式推广高效照明产品1.5亿只,可节电290亿千瓦时,减少二氧化碳排放2900万吨。
目前我国的半导体照明主要应用于特殊照明领域,如交通信号灯、景观照明、led全彩显示屏等,但节能的效果明显:如景观照明(替代霓虹灯)节能70%,交通信号灯(替代白炽灯)节能80%;庭院灯节能70%。在功能性照明领域,节能效果已开始显现,如led作为次干道路灯(替代高压钠灯)节能70%。虽然初始采购价格是普通路灯的3倍,综合成本约3-4年可持平。 预计当led产品的发光效率达到 100 lm/w时,将开始进入普通照明市场,年节电500亿度,通过节电可减少co2、so2、nox、粉尘排放5000万吨。当led产品的发光效率达到 150 lm/w时,led照明将占有 20% 的照明市场 (照明用电将超过5000亿度),每年将节约用电 1000 亿度,超过三峡水电站的年发电量(847亿度/年)。通过节电可减少co2、so2、nox、粉尘排放1亿吨。
目前,led的成熟应用市场有:建筑景观照明,建筑景观照明,广告显示屏,小尺寸lcd背光源,汽车应用,太阳能led照明。在未来,还有着更广阔的应用前景,如中大尺寸lcd背光源,道路照明,室内普通白光照明,农业生产用人工光源,医疗用光源,led液晶投影机,dlp背投用led光源,航空照明光源,博物馆文物展示照明等。
led固态照明的产业链分布也极为广泛。在产业链的上游,包括半导体材料供应,晶圆制造,封装等。在中游,包括功率驱动,光学组件,散热器等。在下游,包括灯具,照明管理软件,工程系统集成等。其中,功率驱动单元的作用是为led提供恒定的电流,实现调光,混色,与上位机的通讯,热监测等。目前,在很多集成电路供应商的产品线中都能找到led驱动的专用芯片。近来,该类驱动芯片的技术趋势是,功率开关器件被集成进芯片内部,开关模式工作在更高的频率,芯片具备更宽的工作电压。对于小电流的led驱动,该类芯片通常使用开关电容来实现电荷泵,总的输出电流有限。而对于大电流led的驱动,一般采用基于电感的开关拓扑结构,如boost , buck , sepic 等。由于mhz的工作频率,其中的电感已经能够微型化。转换效率是该类电路的重要指标之一,最佳条件下,可以达到最高95%的效率。电流环的控制,大致可分为两类,一是滞环控制,二是平均电流控制。两者各有优缺点,对滞环控制,其动态响应快但电流精度较差。对平均电流控制,其控制精度较高,但动态响应较慢。两种控制模式均需要进行电流信号的采样和反馈,电流的采样方式有多种,包括低端电流采样,高端电流采样和浮置电流采样。对于不同的应用要求,可以采用不同的拓扑结构,不同的控制方式,以及不同的电流采样位置。
总的来说,led在照明领域中的应用极其广泛和多样,被认为是人造光源中的第三次革命,其带来的影响是极为深远的。
欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)
传统照明光源种类包括:白炽灯、卤钨灯、荧光灯和高强度气体放电灯。与此相比,采用高亮度led的固态照明光源具有诸多的优点:低功耗,高光效,长寿命,响应快,易数字控制,环境友好。
led与传统光源的光效对比
据美国能源部(doe)表示,美国22%的电能用于照明。doe声称在今后20年中,led照明将在美国得到快速普及,可以减少62%的照明电能需求。另外,它能消除2.58亿吨的二氧化硅排放量,少建133座新的电厂。采用led照明能使财政节减1150多亿美元。
在中国,国家半导体照明工程研发及产业联盟已经成立。联盟制定的技术规范,将通过研讨、培训等方式在联盟内部推广使用,并向政府采购部门和标准管理部门推荐,纳入到国家和行业标准工作体系中,引导和推动国家和行业标准的制定与实施。联盟在适当的时机将成立“联盟标准化技术委员会”,邀请政府领导、行业专家、标准化专家、质检机构、检测设备专家等共同参与 。国家已经出台高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法,这是我国政府加大力度推广高效照明产品,促进实现节能减排目标的又一重要举措,确保实现“十一五”期间通过财政补贴方式推广高效照明产品1.5亿只,可节电290亿千瓦时,减少二氧化碳排放2900万吨。
目前我国的半导体照明主要应用于特殊照明领域,如交通信号灯、景观照明、led全彩显示屏等,但节能的效果明显:如景观照明(替代霓虹灯)节能70%,交通信号灯(替代白炽灯)节能80%;庭院灯节能70%。在功能性照明领域,节能效果已开始显现,如led作为次干道路灯(替代高压钠灯)节能70%。虽然初始采购价格是普通路灯的3倍,综合成本约3-4年可持平。 预计当led产品的发光效率达到 100 lm/w时,将开始进入普通照明市场,年节电500亿度,通过节电可减少co2、so2、nox、粉尘排放5000万吨。当led产品的发光效率达到 150 lm/w时,led照明将占有 20% 的照明市场 (照明用电将超过5000亿度),每年将节约用电 1000 亿度,超过三峡水电站的年发电量(847亿度/年)。通过节电可减少co2、so2、nox、粉尘排放1亿吨。
目前,led的成熟应用市场有:建筑景观照明,建筑景观照明,广告显示屏,小尺寸lcd背光源,汽车应用,太阳能led照明。在未来,还有着更广阔的应用前景,如中大尺寸lcd背光源,道路照明,室内普通白光照明,农业生产用人工光源,医疗用光源,led液晶投影机,dlp背投用led光源,航空照明光源,博物馆文物展示照明等。
led固态照明的产业链分布也极为广泛。在产业链的上游,包括半导体材料供应,晶圆制造,封装等。在中游,包括功率驱动,光学组件,散热器等。在下游,包括灯具,照明管理软件,工程系统集成等。其中,功率驱动单元的作用是为led提供恒定的电流,实现调光,混色,与上位机的通讯,热监测等。目前,在很多集成电路供应商的产品线中都能找到led驱动的专用芯片。近来,该类驱动芯片的技术趋势是,功率开关器件被集成进芯片内部,开关模式工作在更高的频率,芯片具备更宽的工作电压。对于小电流的led驱动,该类芯片通常使用开关电容来实现电荷泵,总的输出电流有限。而对于大电流led的驱动,一般采用基于电感的开关拓扑结构,如boost , buck , sepic 等。由于mhz的工作频率,其中的电感已经能够微型化。转换效率是该类电路的重要指标之一,最佳条件下,可以达到最高95%的效率。电流环的控制,大致可分为两类,一是滞环控制,二是平均电流控制。两者各有优缺点,对滞环控制,其动态响应快但电流精度较差。对平均电流控制,其控制精度较高,但动态响应较慢。两种控制模式均需要进行电流信号的采样和反馈,电流的采样方式有多种,包括低端电流采样,高端电流采样和浮置电流采样。对于不同的应用要求,可以采用不同的拓扑结构,不同的控制方式,以及不同的电流采样位置。
总的来说,led在照明领域中的应用极其广泛和多样,被认为是人造光源中的第三次革命,其带来的影响是极为深远的。
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