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LED照明
來(lái)源：作者：日期：2017-11-10 11:24:10點(diǎn)擊：4965次
LED照明
智能LED照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。其功能是為用戶提供了包括智能設(shè)備和云平臺(tái)的完整解決方案，實(shí)時(shí)提供大數(shù)據(jù)分析和可視化管理。
目錄
1、智能LED照明的簡(jiǎn)介
2、智能LED照明的功能
3、智能LED照明的優(yōu)勢(shì)
4、智能LED照明系統(tǒng)構(gòu)成
5、智能LED照明的設(shè)計(jì)
6、智能LED照明分類
7、智能LED照明驅(qū)動(dòng)方案
8、智能LED照明應(yīng)用領(lǐng)域
9、智能LED照明發(fā)展歷史
10、智能LED照明影響因素
11、智能LED照明應(yīng)用案例
12、智能LED照明發(fā)展
13、智能LED照明節(jié)能燈
14、智能LED照明原理簡(jiǎn)介
1. 智能LED照明簡(jiǎn)介
LED（LightingEmittingDiode）照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠色的光，在此基礎(chǔ)上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色等任意顏色的光。LED燈具就是利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具。
2. 智能LED照明功能：
做到節(jié)能減排，降低能耗，又減少了維修量 體積小、功耗低、功能強(qiáng)和可靈活擴(kuò)展節(jié)約能耗，降低管理成本，故障自動(dòng)巡檢，消防溫度警示；易安裝，免布線，遠(yuǎn)程維護(hù)。WiFi模塊就可以方便的通過(guò)WiFi熱點(diǎn)連上網(wǎng)絡(luò)智能電源、恒功率電源、恒流明電源 智能臺(tái)燈通過(guò)光傳感器和智能手機(jī)攝像頭來(lái)搜集和處理光信號(hào)，使用領(lǐng)先的光校準(zhǔn)算法將光調(diào)成最適宜工作或閱讀的狀態(tài)，最大程度地提升視覺(jué)舒適度。只需按下按鈕，聯(lián)接至智能家庭app，就能開啟這絕妙的照明之旅?，F(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)、光纖通信技術(shù)、大屏幕指揮調(diào)度技術(shù)及城市地理信息集成技術(shù)，形成了精確、敏捷、高效、可視化、全時(shí)段、全方位的城市路燈照明設(shè)施智能化管理平臺(tái)。
3. 智能LED照明優(yōu)勢(shì)：
指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通訊數(shù)據(jù)傳輸、電力載波通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能化信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)及節(jié)能型電器控制等技術(shù)組成的分布式無(wú)線或有線控制系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)設(shè)程序的運(yùn)行，根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時(shí)間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來(lái)自動(dòng)控制照明。
七大優(yōu)勢(shì)：
1）智能化控制更簡(jiǎn)單；
2）提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用；
3）可觀的節(jié)能效果；
4）保護(hù)燈具，延長(zhǎng)壽命；
5）改善展示環(huán)境，提高展示效果；
6）安裝便捷，節(jié)省線纜；
7）使用安全，與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
4. 智能LED照明系統(tǒng)構(gòu)成
智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元、監(jiān)控單元四部分組成。
一、輸入單元（包括輸入開關(guān)、場(chǎng)景開關(guān)、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器等）：將外界的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)，在系統(tǒng)總線上傳播。
二、輸出單元（包括智能繼電器、智能調(diào)光模塊）：收到相關(guān)的命令，并按照命令對(duì)燈光做出相應(yīng)的輸出動(dòng)作。
三、系統(tǒng)單元（包括系統(tǒng)電源、系統(tǒng)時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)通信）：為系統(tǒng)提供弱電電源和控制信號(hào)載波，維持系統(tǒng)正常工作。
四、監(jiān)控單元（電腦、軟件及PC轉(zhuǎn)換器）：監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備、燈光狀態(tài)并且可以直接控制系統(tǒng)上每個(gè)場(chǎng)景或者細(xì)到每個(gè)回路。
5. 智能LED照明的設(shè)計(jì)
5.1總體實(shí)際
本系統(tǒng)主要由終端節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)組成。三個(gè)節(jié)點(diǎn)各司其職，終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)消息的傳輸和允許共它節(jié)點(diǎn)通過(guò)它接入到網(wǎng)絡(luò)中;協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)則主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、維持和管理，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的收集、處理和顯示等。在這三個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：
（1）采用帶調(diào)光模塊的LED燈具，通過(guò)程序控制可以實(shí)現(xiàn)燈光亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，利用室內(nèi)燈光與自然光的相互補(bǔ)償使室內(nèi)照度保持在一個(gè)合適狀態(tài);
（2）采用照度采集節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)地采集并監(jiān)控室內(nèi)外照度;
（3）加入掉電自鎖功能（在突然停電的情況下再次來(lái)電所有燈具都處于關(guān)閉狀態(tài)）;
（4）加入部分情景模式，在不同的室內(nèi)外環(huán)境需求時(shí)可以很方便地對(duì)燈光環(huán)境進(jìn)行選擇（如
5.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件電路部分主要由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)電路、系統(tǒng)照度采集節(jié)點(diǎn)電路、系統(tǒng)LED調(diào)光節(jié)點(diǎn)電路以及系統(tǒng)路由器節(jié)點(diǎn)電路四部分組成。
（一）系統(tǒng)照度節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
照度采集節(jié)點(diǎn)由CC2530和光照度傳感器（BH1750FVI）組成。主要是對(duì)室內(nèi)外的照度進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集并通過(guò)模塊發(fā)送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器再對(duì)接收到的照度信息進(jìn)行整合處理，然后在LCD上實(shí)時(shí)顯示出室內(nèi)的照度信息，并根據(jù)照度信息給LED照明節(jié)點(diǎn)發(fā)送相應(yīng)的指令，對(duì)LED燈進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)節(jié)。
BH1750FVI傳感器是一個(gè)光電集成傳感器，其主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1）可以輸出對(duì)應(yīng)亮度的數(shù)字值;2）廣泛的輸入光范圍（相當(dāng)于1-65535lx）;3）通過(guò)降低功率功能，實(shí)現(xiàn)低電流化;4）無(wú)需其它外圍部件;5）光源依賴性弱（白熾燈、熒光燈、鹵素?zé)?、白光LED、日光燈）。
（二）系統(tǒng)LED調(diào)光節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
LED調(diào)光節(jié)點(diǎn)由CC2530和調(diào)光模塊組成。調(diào)光模塊可以根據(jù)模塊接收到的指令實(shí)時(shí)地對(duì)LED燈進(jìn)行亮度的調(diào)節(jié)。調(diào)光的目的是為了使室內(nèi)自然光跟LED燈光進(jìn)行相互的補(bǔ)償，使室內(nèi)外照度達(dá)到一個(gè)合適狀態(tài)?！ ?br /> （三）系統(tǒng)路由器節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
路由器節(jié)點(diǎn)是在CC2530模塊上擴(kuò)展了一個(gè)CC2591模塊，該模塊是一個(gè)真正意義上精心設(shè)計(jì)的帶PA+LNA無(wú)線收發(fā)模塊。該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)接收終端節(jié)點(diǎn)信息并轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)器，或轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)調(diào)器的反饋信息給終端節(jié)點(diǎn)。
在開闊的場(chǎng)地上，CC2530的傳輸距離可達(dá)100m，但在室內(nèi)環(huán)境下由于有墻體的遮擋，存在路徑損耗問(wèn)題，實(shí)際傳輸距離大大縮短。在室內(nèi)中間位置若僅放置一個(gè)由CC2530構(gòu)成的路由節(jié)點(diǎn)，很可能造成數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤甚至數(shù)據(jù)丟失。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)電路時(shí)，路由器節(jié)點(diǎn)采用的是CC2591+CC2530組合的形式。CC2591是一個(gè)2.4GHz的射頻前端芯片，它可以通過(guò)PA提高發(fā)射功率，從而延長(zhǎng)通信距離。該芯片還可以通過(guò)LNA來(lái)改善接收機(jī)的靈敏度。通過(guò)以上兩點(diǎn)可以很好地保證該系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?br /> 系統(tǒng)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
（四）協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)由STM32F107、CC2530、12864LCD、矩陣鍵盤、DS18B20和DS1302模塊組成。該節(jié)點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的組建、維護(hù)、控制終端節(jié)點(diǎn)的加入和刪除，以及整個(gè)系統(tǒng)信息的處理和顯示等。其中STM32F107是意法半導(dǎo)體推出的全新STM32互聯(lián)型微控制器，此芯片集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且STM32不同型號(hào)產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以適應(yīng)多種應(yīng)用。此外該芯片還可以嵌入μC/GUI系統(tǒng)，擁有獨(dú)立的32位指令總線和數(shù)據(jù)總線，全面支持32位Thumb-2和16位Thumb指令等。
矩陣鍵盤電路采用2×4的矩陣鍵盤，用于時(shí)鐘的時(shí)間調(diào)整及不同情景模式的選擇;顯示電路采用12864 LCD，可以顯示4行信息，每行顯示16個(gè)字符，完全滿足顯示照度、時(shí)間和溫度等要求。
5.3 軟件部分設(shè)計(jì)
a. 軟件部分主要是完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)硬件電路的編程設(shè)計(jì)。其中終端節(jié)點(diǎn)程序主要完成信息的采集、上傳和控制等。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組建、維護(hù)和管理以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的收集、處理和顯示等。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)首先判斷是否有數(shù)據(jù)傳送，若有，則選定信道建立網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描和讀取，并打包發(fā)送數(shù)據(jù)。由于電源損耗主要集中在無(wú)線數(shù)據(jù)的收發(fā)階段，在沒(méi)有接收到時(shí)鐘信號(hào)的喚醒命令前，使其處于睡眠狀態(tài)，以達(dá)到延長(zhǎng)電池的使用壽命、減少功耗的效果?！ ?br /> b. 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
c. 終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集的軟件設(shè)計(jì)包括兩部分，分別為單片機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和傳感器收發(fā)數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)。首先進(jìn)行模塊初始化，然后啟動(dòng)定時(shí)器，每隔一段時(shí)間進(jìn)行信道掃描，查看是否有入網(wǎng)申請(qǐng)指令，若有，則首先判斷啟動(dòng)哪一個(gè)傳感器端口，然后向端口發(fā)送數(shù)據(jù)采集請(qǐng)求，采集完畢后使單片機(jī)處于休眠模式，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給作進(jìn)一步處理。
d. 路由器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
程序中將設(shè)備類型設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)，在協(xié)議棧中只需要更改應(yīng)用層事件處理函數(shù)使其在接收到信息后調(diào)用程序把接收到的信息發(fā)送出去即可。
5.4 系統(tǒng)調(diào)試
為對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的測(cè)試，特選擇宿舍為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，分別在宿舍的三個(gè)臥室各放置3個(gè)照明節(jié)點(diǎn)和一個(gè)照度采集節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制功能。照度節(jié)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地采集環(huán)境的光照度信息，模塊能夠正常地進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳輸，PWM調(diào)光器模塊能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)LED燈進(jìn)行相應(yīng)亮度的調(diào)節(jié)。此外各種情景模式，如室內(nèi)外溫度和時(shí)鐘信息都可以按照預(yù)定指標(biāo)正常工作。
6. 智能LED照明分類：
手動(dòng)控制方式和自動(dòng)控制方式。
LED SOK標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)
波長(zhǎng)：光的色彩強(qiáng)弱變化，是可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)描述，這種數(shù)據(jù)叫波長(zhǎng)。我們能見到的光的波長(zhǎng)，范圍在380至780nm之間，單位：納米（nm）。
亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發(fā)光強(qiáng)度，單位：尼特（nit）。
光強(qiáng)：指光源的明亮程度，也即表示光源在一定方向和范圍內(nèi)發(fā)出的可見光輻射強(qiáng)弱的物理量，單位：燭光（cd）。
光通量：光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和，單位：流明（Lm）。
光效：光源發(fā)出的光通量除以光源的功率，它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)，單位：每瓦流明（Lm/w）。
顯色性：光源對(duì)物體呈現(xiàn)的程度，也就是顏色的逼真程度，通常叫做"顯色指數(shù)"，室內(nèi)顯色性通常表示為Ra，以數(shù)值表示，Ra100為日光下的顯色性。
色溫：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱為該光源的色溫，只有白光才有色溫， 單位：開爾文（k）。
眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，所造成的視覺(jué)不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。
同步性：兩個(gè)或兩個(gè)以上LED燈在不規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常按程序設(shè)定的方式運(yùn)行，一般指內(nèi)控方式的LED燈，同步性是LED燈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)變化的基本要求。
防護(hù)等級(jí)：IP防護(hù)等級(jí)是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級(jí)，由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(jí)（分0-6級(jí)），第二個(gè)數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度（分0-8級(jí)），數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高。
光周期：自然界或人造的能夠影響生物有機(jī)體的亮暗循環(huán)。
光度測(cè)量：根據(jù)給定的光效函數(shù)，如V(λ)和V’(λ)，測(cè)量輻射量的方法。
光強(qiáng)分布：光源或者燈具在空間各個(gè)方向的光強(qiáng)分布。
光強(qiáng)曲線圖（表）：光強(qiáng)由極坐標(biāo)或者圖表給出，表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時(shí)產(chǎn)生的光強(qiáng)。對(duì)于光強(qiáng)非對(duì)稱分布的情況，可采用兩個(gè)不同平面內(nèi)的光強(qiáng)分布圖來(lái)表示該燈具的光強(qiáng)分布情況。
7. 智能LED驅(qū)動(dòng)方案
驅(qū)動(dòng)方案一般來(lái)說(shuō)有兩種：線性驅(qū)動(dòng)和開關(guān)型驅(qū)動(dòng)。
線性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用是一種最為簡(jiǎn)單和最為直接的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方式。在照明級(jí)白光LED應(yīng)用中，雖然存在著效率低、調(diào)節(jié)性差等問(wèn)題，但是由于其電路簡(jiǎn)單、體積小巧，能滿足一些特定的場(chǎng)合應(yīng)用較多。
開關(guān)型驅(qū)動(dòng)可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應(yīng)用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓高于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。升壓式開關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓低于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。
一般認(rèn)為,隔離型驅(qū)動(dòng)安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動(dòng)效率較高,應(yīng)按實(shí)際使用的要求來(lái)選。
設(shè)計(jì)一般的基本LED驅(qū)動(dòng)器照明應(yīng)用相對(duì)較簡(jiǎn)單，但是如果還需要其它功能如相位控制調(diào)光和功率因子校正(PFC)，設(shè)計(jì)就變得復(fù)雜。無(wú)功率因子校正功能的非調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器通常包含一個(gè)離線式開關(guān)電源，用于恒定電流下調(diào)節(jié)輸出。
LED驅(qū)動(dòng)器的后端架構(gòu)包含一個(gè)具有短路保護(hù)功能的電流調(diào)節(jié)電路。可以利用線性調(diào)節(jié)電路達(dá)到這一目的，然而這種方法本身效率低下，因此適用低輸出電流，通常不會(huì)應(yīng)用到多級(jí)架構(gòu)中去。替代方法是使用簡(jiǎn)單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路，以便限制了輸出電流超過(guò)期望的LED驅(qū)動(dòng)電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化，還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時(shí)的電流,從而能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)器免遭損壞。
8. 智能LED照明應(yīng)用領(lǐng)域
LED照明燈具里，底燈，吊燈，投射燈等裝飾用，反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場(chǎng)合，包括美術(shù)LED控制模組館，博物館等對(duì)顏色度要求較高的場(chǎng)所。但是對(duì)于商場(chǎng)，寫字樓等大規(guī)模設(shè)施來(lái)說(shuō)，作為大范圍照明的LED燈具雖然已經(jīng)誕生，但是其指向性(LED芯片發(fā)出的光是直線，發(fā)散性不好)太高，造成大面積內(nèi)設(shè)計(jì)平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過(guò)密，設(shè)計(jì)成本過(guò)高，失去節(jié)能效果。因此，現(xiàn)階段裝飾用途場(chǎng)合，LED照明燈具完全可用，大面積室內(nèi)照明還不成熟。
l 信號(hào)指示應(yīng)用：信號(hào)照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用市場(chǎng)的4%左右。
l 顯示應(yīng)用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。
l 照明應(yīng)用：
①便攜燈具：手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等；
led照明導(dǎo)軌燈
②汽車用燈：高位剎車燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車燈等，大功率的LED已被大量用于汽車照明中。
③特殊照明：太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能路燈、水底燈等；由于LED尺寸小，便于動(dòng)態(tài)的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑照明。
④背光照明：普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等，LED作為手機(jī)顯示的背光源是LED應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。
⑤投影光源：投影儀用RGB光源。
⑥普通照明：各類通用照明燈具、照明光源等分為商業(yè)照明和家居照明。
9. 智能LED照明發(fā)展歷史
9.1歷史
應(yīng)用半導(dǎo)體P·N結(jié)發(fā)光源原理制成LED問(wèn)世于20世紀(jì)60年代初，1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管，之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年藍(lán)色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亞）成功開發(fā)出白色LED。
LED以其固有的特點(diǎn)，如省電、壽命長(zhǎng)、耐震動(dòng)，響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于指示燈、信號(hào)燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域，在我們的日常生活中處處可見，家用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號(hào)燈等。但由于其亮度差、價(jià)格昂貴等條件的限制，無(wú)法作為通用光源推廣應(yīng)用。
近幾年來(lái)，隨著人們對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入，LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料（氮化物晶體和熒光粉）的開發(fā)和應(yīng)用，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進(jìn)展，其發(fā)光效率提高了近1000倍，色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見光波段的所有顏色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn)，使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場(chǎng)成為可能。曾經(jīng)有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一。
9.2現(xiàn)狀
當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要的問(wèn)題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。LED球泡燈具與白熾燈比較，其最大的發(fā)展動(dòng)力就是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。前LED行業(yè)的快速發(fā)展，已經(jīng)使得部分LED照明產(chǎn)品價(jià)格低于白熾燈或等同的水平，使得普通百姓家都可以接受，而且亮度也優(yōu)于白熾燈泡。如：塑料球泡、貼片車鋁、筒燈等。如果做工程還是要選用一些優(yōu)質(zhì)的LED產(chǎn)品，在各方面保證它的穩(wěn)定性，當(dāng)然價(jià)格也會(huì)高一些。
中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國(guó)LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過(guò)300億元，已成為LED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀亮化等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國(guó)，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國(guó)內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶外照明發(fā)展最快，已有上百家LED路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但在室內(nèi)通用照明市場(chǎng)方面仍顯落后。
2008年北京奧運(yùn)會(huì)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，核心競(jìng)爭(zhēng)力仍有待于進(jìn)一步提升。對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來(lái)取得大廠專利授權(quán)時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過(guò)研發(fā)突破核心專利。
9.3發(fā)展趨勢(shì)
隨著全球?qū)Πl(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)取得共識(shí)，LED照明產(chǎn)業(yè)憑借其在節(jié)能降耗領(lǐng)域的性能優(yōu)勢(shì)將迎來(lái)寶貴的快速發(fā)展機(jī)遇。在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，LED照明產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)不斷升溫，競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。2011年，中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到730.15億元。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各
種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領(lǐng)域。世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競(jìng)賽。美國(guó)從2000年起投資5億美元實(shí)施“國(guó)家半導(dǎo)體照明計(jì)劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類似的“彩虹計(jì)劃”。我國(guó)科技部在“863”計(jì)劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計(jì)劃。 多年來(lái)，LED照明以其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，已受到國(guó)家和各級(jí)政府的重視，各地紛紛出臺(tái)相關(guān)政策和舉措加快LED燈具的發(fā)展；大眾消費(fèi)者也對(duì)這種環(huán)保新型的照明產(chǎn)品渴求已久。但是，由于投入在技術(shù)和推廣上的成本居高不下，使得令萬(wàn)千消費(fèi)者翹首以待的LED照明產(chǎn)品一直可望而不可及，遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗！
9.4優(yōu)點(diǎn)：
高節(jié)能：節(jié)能能源無(wú)污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉(zhuǎn)換較高，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能。
壽命長(zhǎng)：LED光源有人稱它為長(zhǎng)壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。
多變幻：LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。
利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。
高新尖：與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無(wú)限升級(jí)，靈活多變的特點(diǎn)。
10. 智能LED照明影響因素
相較于傳統(tǒng)光源，LED照明具有體積小、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、高亮度環(huán)保等特點(diǎn)。但是其價(jià)格也相對(duì)高于傳統(tǒng)光源，這也成為了LED進(jìn)入市場(chǎng)的障礙之一，產(chǎn)能過(guò)剩也導(dǎo)致LED市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈。
10.1.營(yíng)銷組合
面對(duì)高價(jià)成為L(zhǎng)ED照明進(jìn)入千家萬(wàn)戶的主要攔路虎，LED照明企業(yè)在提高產(chǎn)品技術(shù)、加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)、注重規(guī)?；a(chǎn)等降低價(jià)格以爭(zhēng)奪替代節(jié)能燈、白熾燈市場(chǎng)份額，同時(shí)，注重營(yíng)銷組合策略是打破LED照明發(fā)展桎梏長(zhǎng)期而有效戰(zhàn)略。
營(yíng)銷組合是指企業(yè)在選定市場(chǎng)目標(biāo)上，綜合考慮環(huán)境、能力、競(jìng)爭(zhēng)狀況對(duì)企業(yè)自身可控的因素，加以最佳組合運(yùn)用，已完成企業(yè)目標(biāo)與任務(wù)。應(yīng)用在LED照明市場(chǎng)，LED照明企業(yè)可以根據(jù)自己細(xì)分市場(chǎng)，制定最優(yōu)化組合的產(chǎn)品策略、定價(jià)策略、渠道策略等。同時(shí)，LED企業(yè)針對(duì)家庭替換性光源、酒店、店鋪、辦公等對(duì)光不同需求而制定營(yíng)銷組合策略。
舉個(gè)例子，普通家居對(duì)光源需求定位于滿足照明功能、高的性價(jià)比、節(jié)能。而店鋪照明不僅僅滿足于基本照明、節(jié)能，還需要專業(yè)照明特點(diǎn)、可調(diào)光、光的主題或者情景模式等。因而，針對(duì)不同的客戶需求，制訂最佳的營(yíng)銷組合策略將是打破LED照明發(fā)展“叫好不叫座”主要方法之一。
10.2人才缺失
2013年剛開年，各地企業(yè)招營(yíng)銷類人才、業(yè)務(wù)員、技術(shù)類人員、設(shè)計(jì)師等招聘信息就滿天飛。很多企業(yè)都開始準(zhǔn)備好槍支彈藥，摩拳擦掌準(zhǔn)備開打2013渠道之戰(zhàn)。但是，LED行業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)LED人才需求激增，而高等院校對(duì)這方面人才培養(yǎng)完全跟不上LED行業(yè)發(fā)展速度。不言而喻，LED照明行業(yè)出現(xiàn)人才結(jié)構(gòu)性缺失，人才頻頻跳巢及企業(yè)高薪“挖墻腳”成了行業(yè)現(xiàn)狀?？偠灾琇ED行業(yè)缺乏懂技術(shù)銷售人員、懂LED技術(shù)高端人才等。
面對(duì)如此現(xiàn)狀，LED企業(yè)應(yīng)加快與大專院校人才培養(yǎng)合作，培養(yǎng)具有LED基礎(chǔ)教育的人才。其次，加強(qiáng)企業(yè)培訓(xùn)。尤其是加強(qiáng)對(duì)業(yè)務(wù)人員培訓(xùn)。據(jù)了解，現(xiàn)在LED行業(yè)最缺乏的是懂技術(shù)銷售人員，銷售人員與客戶聊天的時(shí)候，技術(shù)是不得不談到的內(nèi)容，很多業(yè)務(wù)人員對(duì)技術(shù)一竅不通。包括一些在公司工作好多年的員工，客戶經(jīng)常把他們問(wèn)得啞口無(wú)言。
10.3降價(jià)
據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，2012年LED照明行業(yè)工程火熱而零售慢熱，關(guān)于LED照明終端“叫好不叫座”現(xiàn)狀新聞紛紛報(bào)道。盡管2012年芯片價(jià)格下降30%以上、封裝技術(shù)得到穩(wěn)步提升，但是相對(duì)節(jié)能燈，LED照明產(chǎn)品依然“高高在上”。其次，在中國(guó)LED企業(yè)大部分處于中下游封裝及終端產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，且產(chǎn)品同質(zhì)化、渠道同質(zhì)化、市場(chǎng)需求供過(guò)于求等情況嚴(yán)重困擾LED企業(yè)。相對(duì)2012年，由于打價(jià)格戰(zhàn)等造成一些企業(yè)倒閉、行業(yè)洗牌現(xiàn)象，2013降價(jià)拓渠道、降價(jià)清庫(kù)存仍然為L(zhǎng)ED照明市場(chǎng)主基調(diào)。
11. LED應(yīng)用方案
11.1 LED特性
LED需要一個(gè)與白熾燈或鹵素?zé)敉耆煌愋偷尿?qū)動(dòng)器。白熾燈表現(xiàn)為具備自穩(wěn)定特性的純電阻負(fù)載，LED則需要一個(gè)電流源。LED產(chǎn)生的光通量近似正比于流經(jīng)該器件的電流。LED的正向電壓隨電流增加而增加，但隨溫度的上升而減少。在這方面，LED表現(xiàn)得像二極管。不過(guò)，在工作期間LED的正向電壓（VF）是很大的。該電壓與電子轉(zhuǎn)化為光子時(shí)產(chǎn)生的能量（eV）相關(guān)，該能量又直接相關(guān)于光的顏色。此外，不同生產(chǎn)批次之間的VF值可以相差很大。
11.2串行/并行配置
在大多數(shù)用LED替代現(xiàn)有光源的應(yīng)用中，需要連接多個(gè)LED到驅(qū)動(dòng)器上，因?yàn)閱我坏腖ED不能產(chǎn)生足夠的光通量。LED可以采用串行或并行連接。
如果LED采用串行連接，LED鏈上的總電壓等于正向電壓的總和（所有LED上的電流相等）。
如果LED并行連接，電流將分配到各支路中。不過(guò)，由于一個(gè)LED的正向電壓會(huì)隨著溫度上升而下降，因此這一配置本質(zhì)上是不穩(wěn)定的。隨著溫度的升高，越來(lái)越多的電流將流到具有更低正向電壓的支路上去，這些支路將變得更亮，而那些具有更高正向電壓的支路將變得更暗。
不過(guò)，采用并聯(lián)配置（或串并聯(lián)組合）的一個(gè)原因是，它允許大量的LED以一個(gè)安全的電源電壓結(jié)合在一起，而如果要采用串行連接來(lái)達(dá)到相同的亮度，你可能需要一個(gè)高得令人無(wú)法接受的電壓。
在當(dāng)前太陽(yáng)能行業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的大環(huán)境下，光伏組件生產(chǎn)商都在竭力使各自的產(chǎn)品與眾不同，主要的方向是用最低的成本實(shí)現(xiàn)最高的組件效率。有眾多的技術(shù)概念和市場(chǎng)推廣方案都聲稱已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品，但大部分產(chǎn)品都經(jīng)不起仔細(xì)的研究推敲。有太多的例子證明，在某一方面取得的一些技術(shù)優(yōu)勢(shì)并不一定能轉(zhuǎn)化成組件的最終收益。例如，盡管電池片的成本降低了，但是最終的組件成本并沒(méi)有因此降低;再如，電池片的效率也許得到提高了，但最終的組件效率并沒(méi)有得到同樣程度的提高。
11.3需求
一、中高級(jí)專賣店、商場(chǎng)等室內(nèi)商業(yè)氣氛照明
LED光源節(jié)能環(huán)保、無(wú)紫外線，迎合了某些商家展示個(gè)性化光環(huán)境的心理，成了一些商家針對(duì)某些特殊產(chǎn)品展示的偏好光源；它全光譜的色彩范圍很適合烘托專賣店和商場(chǎng)的氣氛，LED光源在局部照明、重點(diǎn)照明和區(qū)域照明方面的優(yōu)勢(shì)，能營(yíng)造出其他傳統(tǒng)照明電光源所無(wú)法比擬的高品質(zhì)光環(huán)境，非常適合商業(yè)照明網(wǎng)域。這時(shí)候，價(jià)格成了次要考慮的因素。
二、娛樂(lè)場(chǎng)所、美容院照明
LED整合的光源具備全特性容易控制，可以創(chuàng)造靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的照明效果，從白光到全光譜的任意色彩，渲染出一種強(qiáng)烈的娛樂(lè)氣氛來(lái)，LED的出現(xiàn)給這類空間環(huán)境的裝潢設(shè)計(jì)開啟了新的思路。
三、酒吧、咖啡廳等休閑場(chǎng)所的氣氛照明
LED光源體積小，固態(tài)發(fā)光，給了燈飾制造商無(wú)限的發(fā)揮空間，可以專業(yè)制作各式不同風(fēng)格的LED燈飾，而LED全光譜的任意色彩和動(dòng)靜態(tài)的照明效果讓它的裝飾性和制造情調(diào)的功能在這一類場(chǎng)所表現(xiàn)得淋漓盡致。
四、博物館、美術(shù)陳列館等專業(yè)場(chǎng)所的照明
博物館、美術(shù)陳列館等場(chǎng)所屬于對(duì)照明環(huán)境要求較高的特殊場(chǎng)合，其展示物品的特殊性要求照明光源不含紫外線，沒(méi)有熱輻射。LED是冷光源，光線中不含紫外線，完全可以滿足博物館、美術(shù)陳列館對(duì)照明的特殊要求。
五、五、商業(yè)性劇場(chǎng)、電視演播廳舞蹈和攝影的舞臺(tái)照明
LED光源在室內(nèi)照明的應(yīng)用，給劇場(chǎng)、演播廳的照明環(huán)境詮釋了一個(gè)新的概念。作為一流的英國(guó)電視臺(tái)，GMTV將演播室的照明改為變色LED，照明方面的能源利用減少了60%以上，演播室的溫度也降到更為舒適的程度。
六、旅館、酒店、賓館照明酒店、賓館的照明
運(yùn)用LED產(chǎn)品，給顧客帶來(lái)一種不一樣的感受，除了節(jié)約能源之外，還能盡顯豪華和溫馨，對(duì)業(yè)主而言，LED營(yíng)造的個(gè)性化的光環(huán)境可以充分彰顯企業(yè)的實(shí)力。
七、會(huì)議室、多功能廳照明
智能化控制的LED灰階可調(diào)，可以依據(jù)會(huì)議內(nèi)容的不同調(diào)整會(huì)議室或多功能廳的照明環(huán)境，嚴(yán)肅或是活潑可以自由設(shè)定，LED智能化照明可以滿足不同會(huì)議主題對(duì)光環(huán)境的需求。
八、展覽會(huì)、時(shí)裝表演照明
展覽會(huì)、時(shí)裝表演是商家展示其產(chǎn)品和服務(wù)的場(chǎng)地。對(duì)商家而言，為了更好的吸引顧客，推銷商品并最終達(dá)成合作協(xié)定，他們需要個(gè)性化的光環(huán)境來(lái)展示其產(chǎn)品和服務(wù)，LED在展覽會(huì)和時(shí)裝表演照明領(lǐng)域大有用武之。
12. LED照明發(fā)展
LED照明燈具市場(chǎng)發(fā)展越來(lái)越熱，從眼下的市場(chǎng)來(lái)看，不久以后LED照明燈具產(chǎn)業(yè)就將迎來(lái)行業(yè)的高速發(fā)展時(shí)期。國(guó)外來(lái)看，目前最先推廣的領(lǐng)域也是在2，3兩項(xiàng)，反而LED路燈這塊連洋人都很謹(jǐn)慎。所以做盲目LED路燈的老板很可能會(huì)成為“革命先驅(qū)”，而其他兩個(gè)市場(chǎng)反而會(huì)培養(yǎng)很多行業(yè)的“領(lǐng)軍”力量。
大陸目前最熱的是LED路燈，在科技部十城萬(wàn)盞的推動(dòng)下，以驚人的熱情在推進(jìn)，很多人都扎進(jìn)這個(gè)市場(chǎng)，看起來(lái)是最先起來(lái)的照明領(lǐng)域。全國(guó)有21個(gè)試點(diǎn)城市，預(yù)計(jì)100萬(wàn)盞，科技部計(jì)劃批復(fù)50個(gè)城市，預(yù)計(jì)200萬(wàn)盞，這就是中國(guó)特色!也算是創(chuàng)造中國(guó)速度!不過(guò)整體產(chǎn)品成熟度令人擔(dān)憂；也可能是照明領(lǐng)域最先被做爛的一個(gè)市場(chǎng)，有重蹈LED護(hù)欄燈初期之嫌，泡沫是否已經(jīng)比較嚴(yán)重，雖然很繁榮、很熱鬧，可以預(yù)見的是經(jīng)過(guò)政府拿錢，最終經(jīng)過(guò)2-3年會(huì)培養(yǎng)出來(lái)一批不錯(cuò)的LED光電科技的公司，這也許是政府最終的目的所在。
LEDT8管應(yīng)用，從市場(chǎng)產(chǎn)品方案來(lái)看，已有接近商品化產(chǎn)品推出，是最先可成熟推廣的一個(gè)市場(chǎng)?？勺鐾＼噲?chǎng)，商場(chǎng)，廣告背光等市場(chǎng);而且以產(chǎn)品成本和售價(jià)已基本接近商業(yè)應(yīng)用臨近點(diǎn)(150)。好的產(chǎn)品，無(wú)論在光學(xué)，散熱，和電源處理上都有比較成熟的方案。產(chǎn)品也最接近商品化。當(dāng)然，市場(chǎng)還存在大量的低品質(zhì)產(chǎn)品。這是目前最大的挑戰(zhàn)。隨著美國(guó)能源之星和歐盟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，相信以上問(wèn)題會(huì)有很大的改觀，也就是說(shuō)，T8-LED的商業(yè)化推廣也就會(huì)開始。
led燈杯，應(yīng)該來(lái)講，燈杯是LED照明最先開始的一個(gè)領(lǐng)域之一，一直以來(lái)主要是產(chǎn)品方案不夠成熟，所以很難大規(guī)模應(yīng)用。從以前的壓鑄，改為鋁擠型材;但是真正能解決散熱和電源的產(chǎn)品還沒(méi)看到，也就是，至今沒(méi)有一個(gè)可以商品化應(yīng)用的產(chǎn)品方案。雖然LED本身成本已大幅下降，但市場(chǎng)一直是沒(méi)有大的起色。國(guó)外一些報(bào)導(dǎo)東芝有推出一些可以很好解決燈杯散熱和電源的產(chǎn)品，如果真是這樣的話，燈杯的市場(chǎng)應(yīng)該是會(huì)緊隨T8-LED其后，很快起來(lái)。也是LED最先有希望做大一個(gè)領(lǐng)域之一。
就當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的水準(zhǔn)來(lái)看，LED照明還沒(méi)有足夠的能力打破傳統(tǒng)照明觀念，依然停留在取代型路線上；而在取代型路線里面，LED照明還必須依賴政府政策指引。也就是說(shuō)，雖然LED照明某些領(lǐng)取發(fā)展到足夠成熟的程度，但是相對(duì)于整個(gè)市場(chǎng)而言，其還處在一個(gè)起步階段的雛形層面上。
隨著LED照明產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型LED照明企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的LED照明企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱?，一大批?guó)內(nèi)優(yōu)秀的LED照明品牌迅速崛起，逐漸成為L(zhǎng)ED照明產(chǎn)業(yè)中的翹楚!
13. 智能LED照明節(jié)能燈
13.1進(jìn)步
眾所周知,白熾燈是愛迪生的重要發(fā)明,這個(gè)重要的發(fā)明使人類從此告別了黑暗,迎來(lái)了光明.但是白熾燈太耗電了,它大概只有不到十分之一的能量才變成了光能,其它都是熱能白白的被浪費(fèi)掉了。所以人們都在想辦法要用新的光源來(lái)替代白熾燈，節(jié)能燈就應(yīng)運(yùn)而生了。由于它相比而言便宜又好制作，所以就得到了大量的應(yīng)用,有逐步取代白熾燈的趨勢(shì).
13..2原理
節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲.鎢絲通電發(fā)熱后,就能發(fā)射出電子.在燈管兩側(cè)加上比較高的電壓,形成電場(chǎng),這些電子就會(huì)在燈管里被加速,形成有一定速度和能量的電子流. 燈管是被抽成真空的，里面充有汞，就是我們稱為的水銀。
在燈管通電發(fā)熱的情況下,這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài).形成游離狀態(tài)的汞原子。電子流中的電子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激發(fā),變成激發(fā)狀態(tài)的電離子.稱為發(fā)生了階躍，激發(fā)狀態(tài)的汞過(guò)了很短的時(shí)間就自發(fā)地回落到原來(lái)的狀態(tài),同時(shí)釋放出紫外線光，紫外線光不能用來(lái)照明.于是我們?cè)跓艄艿膬?nèi)壁涂了一些熒光物質(zhì),在紫外線光的轟擊下,熒光物質(zhì)受到激發(fā)以后,就能發(fā)出比較自然的光線, 可用于我們照明。
市面上較常見的節(jié)能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管，和白熾燈泡相比都有省電的優(yōu)點(diǎn)。所不同的是普通燈管的顯色性偏低，而三基色的燈管則呈現(xiàn)出自然的陽(yáng)光色，并且在顯色性及光效率上都更勝過(guò)一般的普通燈管。從上面我們就可以知道，汞在節(jié)能燈管中是起中介作用的，沒(méi)有汞，節(jié)能燈就不會(huì)發(fā)光。每支燈管里的汞是很少的。
汞進(jìn)入人體后很難被排除。筆者工廠的工人有十多年沒(méi)有接觸汞了,但檢查身體汞的含量仍然很高，而且隨時(shí)都還在打排汞針。所以筆者對(duì)節(jié)能燈有種本能的恐懼。其實(shí)含汞照明燈在使用過(guò)程中一般沒(méi)有什么污染，污染主要是報(bào)廢后電光源被隨意丟棄，破裂造成汞擴(kuò)散到空氣中，危害人體健康，污染環(huán)境。由于回收困難和回收價(jià)值太低，加之它還有許多的其它弊病，所以唯一的辦法就是淘汰它。
所以為了克服節(jié)能燈以上的缺點(diǎn)，LED照明應(yīng)運(yùn)而生。LED燈杯、射燈等成為室內(nèi)照明的主流，也將取代節(jié)能燈，成為下一代家庭照明的主流產(chǎn)品。
13.3缺點(diǎn)
v 生產(chǎn)過(guò)程中和使用廢棄后有汞污染,西方國(guó)家對(duì)汞污染是相當(dāng)?shù)闹匾?國(guó)人也越來(lái)越認(rèn)識(shí)到了汞污染的危害性.
v 由于是玻璃制品,易破碎,不好運(yùn)輸,不好安裝.
v 其耗電量對(duì)比LED燈還是偏大了些.
v 容易損壞,壽命短,節(jié)能不省錢，這句話就是它的最好寫照.
13.4優(yōu)點(diǎn)
² 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(zhǎng)壽：一個(gè)LED燈杯的壽命可達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上,對(duì)普通家庭照明來(lái)說(shuō)可謂一勞永逸。
² 可以工作在高速狀態(tài)：節(jié)能燈如果頻繁的啟動(dòng)或關(guān)斷燈絲就會(huì)發(fā)黑很快的壞掉
² 固態(tài)封裝，屬于冷光源類型。所以它很方便運(yùn)輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設(shè)備中，不怕振動(dòng)。
² LED技術(shù)正日新月異的在進(jìn)步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價(jià)格也在不斷的降低。一個(gè)白光LED進(jìn)入家庭的時(shí)代正在迅速到來(lái)。據(jù)“CPL燈杯”的工程部劉總介紹，未來(lái)的照明發(fā)展趨勢(shì)必將是LED燈杯等室內(nèi)照明產(chǎn)品淘汰節(jié)能燈的使用。
² 環(huán)保，沒(méi)有汞的有害物質(zhì)。
² 對(duì)人身無(wú)輻射作用.
14. LED照明原理簡(jiǎn)介：
14.1LED照明原理
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-V特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。
假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料帶隙Eg有關(guān)，即 λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長(zhǎng)在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、價(jià)格很高，使用不普遍。
14.2照明特性：
極限參數(shù)
u 允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過(guò)它的電流之積的最大值。超過(guò)此值，LED發(fā)熱、損壞。
u 最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過(guò)此值可損壞二極管。
u 最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過(guò)此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
u 工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。
不改變材質(zhì)的前提下，在LED的極限范圍內(nèi)，提高亮度的手段就是提高電流，隨著電流升高，LED發(fā)熱量會(huì)劇增。使用過(guò)LED光源便攜投影機(jī)的，或微投的朋友，一定都深有體會(huì)，LED光源的投影機(jī)，非常熱，而且普遍會(huì)有明顯的噪音。這些產(chǎn)品，機(jī)身小是一方面，關(guān)鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。
隨著功率的增加，LED的散熱問(wèn)題顯得越來(lái)越突出，大量實(shí)際應(yīng)用表明，LED不能加大輸入功率的基本原因，是由于LED在工作過(guò)程中會(huì)放出大量的熱，使管芯結(jié)溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發(fā)熱效應(yīng)越大。溫度的升高將導(dǎo)致器件性能變化與衰減，非輻射復(fù)合增加，器件的漏電流增加，半導(dǎo)體材料缺陷增長(zhǎng)，金屬電極電遷移，封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等，嚴(yán)重影響LED的光電參數(shù)。甚至使功率LED失效。因此，對(duì)于LED器件，降低熱阻與結(jié)溫、對(duì)發(fā)光二極管的熱特性進(jìn)行研究顯得日趨重要。
14.3可靠性
LED驅(qū)動(dòng)電源壽數(shù)偏低的一個(gè)重要原因是驅(qū)動(dòng)電源所需的鋁電解電容的壽數(shù)缺乏，首要原因是長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)時(shí)LED燈內(nèi)部的環(huán)境溫度很高，致使鋁電解電容的電解液很快被耗干，壽數(shù)大為縮短，通常只能作業(yè)5千小時(shí)左右。而LED光源的壽數(shù)是5萬(wàn)小時(shí)，因而鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)就成為了LED驅(qū)動(dòng)電源壽數(shù)的短肋。
如今有些供貨商為了處理這個(gè)難題，創(chuàng)造了無(wú)鋁電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃。但并不是所有的LED驅(qū)動(dòng)電源供貨商都擁護(hù)這種做法。陳嶸指出：“當(dāng)前量產(chǎn)的LED驅(qū)動(dòng)電源中沒(méi)有一款是選用了無(wú)電解電容的驅(qū)動(dòng)計(jì)劃，由于沒(méi)有它的話，許多試驗(yàn)規(guī)范通不過(guò)，如EMI測(cè)驗(yàn)和無(wú)閃爍測(cè)驗(yàn)。”
而選用鋁電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃很簡(jiǎn)單通常以上測(cè)驗(yàn)， pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容，情況如何呢？薄膜電容要到達(dá)一樣的電容量（通常為100-220uF），體積就會(huì)很大，并且本錢也太高，陶瓷電容通常容量太小，如用多個(gè)陶瓷電容完成這么大的容量，占板面積和本錢都太大，鉭電容要具有這么大容量，一是太貴，而是耐壓太低達(dá)不到需求，因而換成其它任何品種的電容，基本上不是體積太大，就是太貴，如為了這些缺陷換成容量較小的電容，消除紋波的作用就沒(méi)有那么好，許多出口產(chǎn)品所需的嚴(yán)厲認(rèn)證測(cè)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)就無(wú)法經(jīng)過(guò)，因而當(dāng)前高質(zhì)量的LED驅(qū)動(dòng)電源仍是遍及選用鋁電解電容。
許多供貨商聲稱的無(wú)電解電容LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃，很可能僅僅去掉了AC輸入端的鋁電解電容，恒流輸出端的鋁電解電容應(yīng)該是很難去掉或代替的。
一家公司推出了一款可TRIAC調(diào)光的內(nèi)嵌了驅(qū)動(dòng)電源的13WLED燈泡，這款根據(jù)SSL2102的驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃選用了鋁電解電容。當(dāng)筆者問(wèn)及該燈泡的作業(yè)壽數(shù)時(shí)，鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)難題肯定會(huì)影響到整個(gè)LED燈泡的壽數(shù)，但能夠采納一些物理方法來(lái)減輕這個(gè)難題，如將鋁電解電容在PCB上方位接近燈尾，通常來(lái)說(shuō)，最接近LED光源有些的溫度最高，可到達(dá)100-200℃，散熱金屬外殼有些其次，通常為100℃左右，燈尾有些最低，通常為70℃左右，因而只需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾，其壽數(shù)就不會(huì)衰減得太兇猛。咱們的試驗(yàn)標(biāo)明，它的壽數(shù)還可到達(dá)1萬(wàn)小時(shí)左右，相當(dāng)于10年使用時(shí)間，這關(guān)于通常家庭用戶來(lái)說(shuō)，十年換一次LED燈泡基本上是能夠承受的。
14.4綠色環(huán)保
不含汞、鉛等對(duì)環(huán)境污染很大的重金屬，發(fā)光時(shí)不會(huì)產(chǎn)生紫外線，因此LED照明不會(huì)象傳統(tǒng)的燈具那樣有很多蚊蟲圍繞在光源旁使環(huán)境變得更加干凈衛(wèi)整潔；金屬殼恒流驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)使產(chǎn)品電能轉(zhuǎn)換成光效率非常高。
14.5獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
Ø 節(jié)約能源：LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80―90%。筆者還將LED燈與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈做了一番比較，結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/w，壽命小于2000小時(shí)，螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/w，壽命小于8000小時(shí)，T5熒光燈則為96Alm/w，壽命大約為10000小時(shí)，而直徑為5毫米的白光LED為20―28lm/w，壽命可大于100000小時(shí)。有人還預(yù)測(cè)，未來(lái)的LED壽命上限將無(wú)窮大。
一般人都認(rèn)為，節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉，但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4，這是固體光源更偉大的改革。除此之外，LED還具有其他優(yōu)勢(shì)，光線質(zhì)量高，基本上無(wú)輻射，屬于典型的綠色照明光源；可靠耐用，維護(hù)費(fèi)用極為低廉等等。正因?yàn)長(zhǎng)ED具有以上其他固體光源還無(wú)法匹敵的特點(diǎn)，10年后LED將是照明行業(yè)的主流光源。
Ø 安全環(huán)保：LED的工作電壓低，多為1.4―3V;普通LED工作電流僅為10mA，超高亮度的也不過(guò)1A。LED在生產(chǎn)過(guò)程中不要添加“汞”，也不需要充氣，不需要玻璃外殼，抗沖擊性好，抗震性好，不易破碎，便于運(yùn)輸，非常環(huán)保，被稱為”綠色能源”。
Ø 使用壽命長(zhǎng)：LED體積小、重量輕，外殼為環(huán)氧樹脂封裝，不僅可以保護(hù)內(nèi)部芯片，還具有透光聚光的能力。LED使用壽命普遍在5萬(wàn)―10萬(wàn)小時(shí)之間，因?yàn)長(zhǎng)ED是半導(dǎo)體器件,即使是頻繁的開關(guān)，也不會(huì)影響到使用壽命。當(dāng)今家用照明主要使用的是白熾燈、熒光燈及節(jié)能熒光燈。
Ø 響應(yīng)速度快：LED的響應(yīng)頻率fτ與注入少數(shù)載流子的壽命τmc有關(guān)，如GaAs材料制成的LED，其τmc一般在1―10ns 范圍內(nèi)，則響應(yīng)頻率約為16―160MHz，這樣高的響應(yīng)頻率對(duì)于顯示6.5MHz的視頻信號(hào)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，這也是實(shí)現(xiàn)視頻 LED大屏幕的關(guān)鍵因素之一。
LED響應(yīng)時(shí)間最低的已達(dá)1微秒，一般的多為幾個(gè)毫秒，約為普通光源響應(yīng)時(shí)間的1/100。因此可用于很多高頻環(huán)境，如汽車剎車燈或狀態(tài)燈，可以縮短車后車輛的剎車時(shí)間，從而提高安全性。
Ø 發(fā)光效率高：白熾燈、鹵鎢燈的光效為12-24lm/w(流明/瓦)，熒光燈的光效為50―70lm/w，鈉燈的光效為90―140lm/w，大部分的耗電變成熱量損耗。而LED的光效經(jīng)改善后可達(dá)到50―200lm/w，且光的單色性好、光譜窄，無(wú)需過(guò)濾就可直接發(fā)出有色可見光。
Ø LED元件的體積?。焊颖阌诟鞣N設(shè)備的布置和設(shè)計(jì)，而且能夠更好地實(shí)現(xiàn)夜景照明中“只見燈光不見光源”的效果。
Ø LED光線能量集中度高：集中在較小的波長(zhǎng)窗口內(nèi)，純度高。
Ø LED發(fā)光指向性強(qiáng)：亮度衰減比傳統(tǒng)光源低很多。
Ø LED低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)：具有負(fù)載小、干擾弱的優(yōu)點(diǎn),對(duì)使用環(huán)境要求較低。
Ø 可較好控制發(fā)光光譜組成：從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點(diǎn)照明。
Ø 可控制半導(dǎo)體發(fā)光層、半導(dǎo)體材料禁止帶幅的大?。簭亩l(fā)出各種顏色的光線，且彩度更高.
Ø 顯色性高：不會(huì)對(duì)人的眼睛造成傷害。
14.6照明規(guī)范
隨著LED陸續(xù)導(dǎo)入室內(nèi)、室外照明市場(chǎng)，LED照明價(jià)格也大幅下降，但品質(zhì)參差不齊也導(dǎo)致問(wèn)題叢生，據(jù)指出，各地陸續(xù)訂定LED照明規(guī)范，多項(xiàng)強(qiáng)制性照明標(biāo)準(zhǔn)將從2012年起上路，將可望加速淘汰劣質(zhì)品的惡性競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而帶動(dòng)LED照明市場(chǎng)洗牌效應(yīng)。
由于LED照明應(yīng)用日趨普遍及多元，臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)部標(biāo)準(zhǔn)局陸續(xù)制定多項(xiàng)LED照明標(biāo)準(zhǔn)，繼LED路燈規(guī)范制定腳步領(lǐng)先世界各國(guó)公布，2010年底又頒布3項(xiàng)常見LED室內(nèi)燈標(biāo)準(zhǔn)，包括LED T8直管燈管、LED投光燈以及輕鋼架燈(含平板燈)等，業(yè)界指出，盡管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已定，但LED路燈經(jīng)過(guò)多年推廣，到2012年才可望擴(kuò)大安裝，由于政府導(dǎo)入緩慢加上預(yù)算編列作業(yè)，估計(jì)要到2013~2014年才可望釋出采購(gòu)標(biāo)案。
盡管大陸LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，但由于各地區(qū)氣候環(huán)境差異過(guò)大，因此產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未進(jìn)入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，由各省份各自主導(dǎo)推動(dòng)地區(qū)性LED照明標(biāo)準(zhǔn)建立，不過(guò)據(jù)指出，大陸發(fā)改委將通過(guò)LED照明的技術(shù)規(guī)范，以室內(nèi)LED筒燈為優(yōu)先項(xiàng)目，預(yù)料在技術(shù)規(guī)范定案后，2012年在大陸十二五規(guī)劃推動(dòng)下，中央公布LED室內(nèi)照明的補(bǔ)助財(cái)政方案將可望擴(kuò)大實(shí)施。
至于LED照明產(chǎn)品輸入歐盟必須通過(guò)CE認(rèn)證，而考量電磁輻射對(duì)人體可能會(huì)造成危害，歐盟也宣布于2013年起，強(qiáng)制執(zhí)行人體電磁輻射安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
隨著美國(guó)環(huán)保署于2011年10月公布新版固態(tài)照明燈具及光源產(chǎn)品上市規(guī)范，業(yè)界指出，備受關(guān)注的LM-80的光衰測(cè)試，預(yù)計(jì)將從2012年4月起強(qiáng)制實(shí)施，在新規(guī)范上路后，未來(lái)北美市場(chǎng)燈具廠商將優(yōu)先采購(gòu)?fù)ㄟ^(guò)LM-80驗(yàn)證的LED產(chǎn)品，對(duì)于未受驗(yàn)證的臺(tái)灣LED封裝及晶粒廠，日后進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)恐將遭受阻礙。
由于LM-80的光衰驗(yàn)證需經(jīng)過(guò)6,000小時(shí)測(cè)試，耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)6~8個(gè)月，部分LED業(yè)界認(rèn)為，LED產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)日新月異，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)個(gè)月后，LED照明驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)可能又將改變，故對(duì)此認(rèn)證仍抱持存疑，不過(guò)工研= 表示，LM-80被視為進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的入場(chǎng)券，廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗(yàn)的報(bào)告證書，才能取得能源之星標(biāo)章，北美照明工程學(xué)會(huì)(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅為L(zhǎng)ED應(yīng)用產(chǎn)品提供量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，也為消費(fèi)者提供品質(zhì)保證，將成為全球共通的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
智能LED照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。其功能是為用戶提供了包括智能設(shè)備和云平臺(tái)的完整解決方案，實(shí)時(shí)提供大數(shù)據(jù)分析和可視化管理。
| 中文名 | 英文名 | 分 類 |
功 能 |
| 照明 | Intelligent LED lighting | 電子照明 | 照明 |
1、智能LED照明的簡(jiǎn)介
2、智能LED照明的功能
3、智能LED照明的優(yōu)勢(shì)
4、智能LED照明系統(tǒng)構(gòu)成
5、智能LED照明的設(shè)計(jì)
6、智能LED照明分類
7、智能LED照明驅(qū)動(dòng)方案
8、智能LED照明應(yīng)用領(lǐng)域
9、智能LED照明發(fā)展歷史
10、智能LED照明影響因素
11、智能LED照明應(yīng)用案例
12、智能LED照明發(fā)展
13、智能LED照明節(jié)能燈
14、智能LED照明原理簡(jiǎn)介
1. 智能LED照明簡(jiǎn)介
LED（LightingEmittingDiode）照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠色的光，在此基礎(chǔ)上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色等任意顏色的光。LED燈具就是利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具。
2. 智能LED照明功能：
做到節(jié)能減排，降低能耗，又減少了維修量 體積小、功耗低、功能強(qiáng)和可靈活擴(kuò)展節(jié)約能耗，降低管理成本，故障自動(dòng)巡檢，消防溫度警示；易安裝，免布線，遠(yuǎn)程維護(hù)。WiFi模塊就可以方便的通過(guò)WiFi熱點(diǎn)連上網(wǎng)絡(luò)智能電源、恒功率電源、恒流明電源 智能臺(tái)燈通過(guò)光傳感器和智能手機(jī)攝像頭來(lái)搜集和處理光信號(hào)，使用領(lǐng)先的光校準(zhǔn)算法將光調(diào)成最適宜工作或閱讀的狀態(tài)，最大程度地提升視覺(jué)舒適度。只需按下按鈕，聯(lián)接至智能家庭app，就能開啟這絕妙的照明之旅?，F(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)、光纖通信技術(shù)、大屏幕指揮調(diào)度技術(shù)及城市地理信息集成技術(shù)，形成了精確、敏捷、高效、可視化、全時(shí)段、全方位的城市路燈照明設(shè)施智能化管理平臺(tái)。
3. 智能LED照明優(yōu)勢(shì)：
指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通訊數(shù)據(jù)傳輸、電力載波通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能化信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)及節(jié)能型電器控制等技術(shù)組成的分布式無(wú)線或有線控制系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)設(shè)程序的運(yùn)行，根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時(shí)間、室外光亮度或該區(qū)域的用途來(lái)自動(dòng)控制照明。
七大優(yōu)勢(shì)：
1）智能化控制更簡(jiǎn)單；
2）提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用；
3）可觀的節(jié)能效果；
4）保護(hù)燈具，延長(zhǎng)壽命；
5）改善展示環(huán)境，提高展示效果；
6）安裝便捷，節(jié)省線纜；
7）使用安全，與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
4. 智能LED照明系統(tǒng)構(gòu)成
智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元、監(jiān)控單元四部分組成。
一、輸入單元（包括輸入開關(guān)、場(chǎng)景開關(guān)、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器等）：將外界的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)，在系統(tǒng)總線上傳播。
二、輸出單元（包括智能繼電器、智能調(diào)光模塊）：收到相關(guān)的命令，并按照命令對(duì)燈光做出相應(yīng)的輸出動(dòng)作。
三、系統(tǒng)單元（包括系統(tǒng)電源、系統(tǒng)時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)通信）：為系統(tǒng)提供弱電電源和控制信號(hào)載波，維持系統(tǒng)正常工作。
四、監(jiān)控單元（電腦、軟件及PC轉(zhuǎn)換器）：監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備、燈光狀態(tài)并且可以直接控制系統(tǒng)上每個(gè)場(chǎng)景或者細(xì)到每個(gè)回路。
5. 智能LED照明的設(shè)計(jì)
5.1總體實(shí)際
本系統(tǒng)主要由終端節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)組成。三個(gè)節(jié)點(diǎn)各司其職，終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)消息的傳輸和允許共它節(jié)點(diǎn)通過(guò)它接入到網(wǎng)絡(luò)中;協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)則主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、維持和管理，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的收集、處理和顯示等。在這三個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：
（1）采用帶調(diào)光模塊的LED燈具，通過(guò)程序控制可以實(shí)現(xiàn)燈光亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，利用室內(nèi)燈光與自然光的相互補(bǔ)償使室內(nèi)照度保持在一個(gè)合適狀態(tài);
（2）采用照度采集節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)地采集并監(jiān)控室內(nèi)外照度;
（3）加入掉電自鎖功能（在突然停電的情況下再次來(lái)電所有燈具都處于關(guān)閉狀態(tài)）;
（4）加入部分情景模式，在不同的室內(nèi)外環(huán)境需求時(shí)可以很方便地對(duì)燈光環(huán)境進(jìn)行選擇（如
5.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件電路部分主要由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)電路、系統(tǒng)照度采集節(jié)點(diǎn)電路、系統(tǒng)LED調(diào)光節(jié)點(diǎn)電路以及系統(tǒng)路由器節(jié)點(diǎn)電路四部分組成。
（一）系統(tǒng)照度節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
照度采集節(jié)點(diǎn)由CC2530和光照度傳感器（BH1750FVI）組成。主要是對(duì)室內(nèi)外的照度進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集并通過(guò)模塊發(fā)送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器再對(duì)接收到的照度信息進(jìn)行整合處理，然后在LCD上實(shí)時(shí)顯示出室內(nèi)的照度信息，并根據(jù)照度信息給LED照明節(jié)點(diǎn)發(fā)送相應(yīng)的指令，對(duì)LED燈進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)節(jié)。
BH1750FVI傳感器是一個(gè)光電集成傳感器，其主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1）可以輸出對(duì)應(yīng)亮度的數(shù)字值;2）廣泛的輸入光范圍（相當(dāng)于1-65535lx）;3）通過(guò)降低功率功能，實(shí)現(xiàn)低電流化;4）無(wú)需其它外圍部件;5）光源依賴性弱（白熾燈、熒光燈、鹵素?zé)?、白光LED、日光燈）。
（二）系統(tǒng)LED調(diào)光節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
LED調(diào)光節(jié)點(diǎn)由CC2530和調(diào)光模塊組成。調(diào)光模塊可以根據(jù)模塊接收到的指令實(shí)時(shí)地對(duì)LED燈進(jìn)行亮度的調(diào)節(jié)。調(diào)光的目的是為了使室內(nèi)自然光跟LED燈光進(jìn)行相互的補(bǔ)償，使室內(nèi)外照度達(dá)到一個(gè)合適狀態(tài)?！ ?br /> （三）系統(tǒng)路由器節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
路由器節(jié)點(diǎn)是在CC2530模塊上擴(kuò)展了一個(gè)CC2591模塊，該模塊是一個(gè)真正意義上精心設(shè)計(jì)的帶PA+LNA無(wú)線收發(fā)模塊。該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)接收終端節(jié)點(diǎn)信息并轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)器，或轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)調(diào)器的反饋信息給終端節(jié)點(diǎn)。
在開闊的場(chǎng)地上，CC2530的傳輸距離可達(dá)100m，但在室內(nèi)環(huán)境下由于有墻體的遮擋，存在路徑損耗問(wèn)題，實(shí)際傳輸距離大大縮短。在室內(nèi)中間位置若僅放置一個(gè)由CC2530構(gòu)成的路由節(jié)點(diǎn)，很可能造成數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤甚至數(shù)據(jù)丟失。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)電路時(shí)，路由器節(jié)點(diǎn)采用的是CC2591+CC2530組合的形式。CC2591是一個(gè)2.4GHz的射頻前端芯片，它可以通過(guò)PA提高發(fā)射功率，從而延長(zhǎng)通信距離。該芯片還可以通過(guò)LNA來(lái)改善接收機(jī)的靈敏度。通過(guò)以上兩點(diǎn)可以很好地保證該系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?br /> 系統(tǒng)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
（四）協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)由STM32F107、CC2530、12864LCD、矩陣鍵盤、DS18B20和DS1302模塊組成。該節(jié)點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的組建、維護(hù)、控制終端節(jié)點(diǎn)的加入和刪除，以及整個(gè)系統(tǒng)信息的處理和顯示等。其中STM32F107是意法半導(dǎo)體推出的全新STM32互聯(lián)型微控制器，此芯片集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且STM32不同型號(hào)產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以適應(yīng)多種應(yīng)用。此外該芯片還可以嵌入μC/GUI系統(tǒng)，擁有獨(dú)立的32位指令總線和數(shù)據(jù)總線，全面支持32位Thumb-2和16位Thumb指令等。
矩陣鍵盤電路采用2×4的矩陣鍵盤，用于時(shí)鐘的時(shí)間調(diào)整及不同情景模式的選擇;顯示電路采用12864 LCD，可以顯示4行信息，每行顯示16個(gè)字符，完全滿足顯示照度、時(shí)間和溫度等要求。
5.3 軟件部分設(shè)計(jì)
a. 軟件部分主要是完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)硬件電路的編程設(shè)計(jì)。其中終端節(jié)點(diǎn)程序主要完成信息的采集、上傳和控制等。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組建、維護(hù)和管理以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的收集、處理和顯示等。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)首先判斷是否有數(shù)據(jù)傳送，若有，則選定信道建立網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描和讀取，并打包發(fā)送數(shù)據(jù)。由于電源損耗主要集中在無(wú)線數(shù)據(jù)的收發(fā)階段，在沒(méi)有接收到時(shí)鐘信號(hào)的喚醒命令前，使其處于睡眠狀態(tài)，以達(dá)到延長(zhǎng)電池的使用壽命、減少功耗的效果?！ ?br /> b. 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
c. 終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集的軟件設(shè)計(jì)包括兩部分，分別為單片機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和傳感器收發(fā)數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)。首先進(jìn)行模塊初始化，然后啟動(dòng)定時(shí)器，每隔一段時(shí)間進(jìn)行信道掃描，查看是否有入網(wǎng)申請(qǐng)指令，若有，則首先判斷啟動(dòng)哪一個(gè)傳感器端口，然后向端口發(fā)送數(shù)據(jù)采集請(qǐng)求，采集完畢后使單片機(jī)處于休眠模式，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給作進(jìn)一步處理。
d. 路由器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
程序中將設(shè)備類型設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)，在協(xié)議棧中只需要更改應(yīng)用層事件處理函數(shù)使其在接收到信息后調(diào)用程序把接收到的信息發(fā)送出去即可。
5.4 系統(tǒng)調(diào)試
為對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的測(cè)試，特選擇宿舍為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，分別在宿舍的三個(gè)臥室各放置3個(gè)照明節(jié)點(diǎn)和一個(gè)照度采集節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制功能。照度節(jié)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地采集環(huán)境的光照度信息，模塊能夠正常地進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳輸，PWM調(diào)光器模塊能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)LED燈進(jìn)行相應(yīng)亮度的調(diào)節(jié)。此外各種情景模式，如室內(nèi)外溫度和時(shí)鐘信息都可以按照預(yù)定指標(biāo)正常工作。
6. 智能LED照明分類：
手動(dòng)控制方式和自動(dòng)控制方式。
LED SOK標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)
波長(zhǎng)：光的色彩強(qiáng)弱變化，是可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)描述，這種數(shù)據(jù)叫波長(zhǎng)。我們能見到的光的波長(zhǎng)，范圍在380至780nm之間，單位：納米（nm）。
亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發(fā)光強(qiáng)度，單位：尼特（nit）。
光強(qiáng)：指光源的明亮程度，也即表示光源在一定方向和范圍內(nèi)發(fā)出的可見光輻射強(qiáng)弱的物理量，單位：燭光（cd）。
光通量：光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和，單位：流明（Lm）。
光效：光源發(fā)出的光通量除以光源的功率，它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)，單位：每瓦流明（Lm/w）。
顯色性：光源對(duì)物體呈現(xiàn)的程度，也就是顏色的逼真程度，通常叫做"顯色指數(shù)"，室內(nèi)顯色性通常表示為Ra，以數(shù)值表示，Ra100為日光下的顯色性。
色溫：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱為該光源的色溫，只有白光才有色溫， 單位：開爾文（k）。
眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，所造成的視覺(jué)不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。
同步性：兩個(gè)或兩個(gè)以上LED燈在不規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常按程序設(shè)定的方式運(yùn)行，一般指內(nèi)控方式的LED燈，同步性是LED燈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)變化的基本要求。
防護(hù)等級(jí)：IP防護(hù)等級(jí)是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級(jí)，由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(jí)（分0-6級(jí)），第二個(gè)數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度（分0-8級(jí)），數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高。
光周期：自然界或人造的能夠影響生物有機(jī)體的亮暗循環(huán)。
光度測(cè)量：根據(jù)給定的光效函數(shù)，如V(λ)和V’(λ)，測(cè)量輻射量的方法。
光強(qiáng)分布：光源或者燈具在空間各個(gè)方向的光強(qiáng)分布。
光強(qiáng)曲線圖（表）：光強(qiáng)由極坐標(biāo)或者圖表給出，表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時(shí)產(chǎn)生的光強(qiáng)。對(duì)于光強(qiáng)非對(duì)稱分布的情況，可采用兩個(gè)不同平面內(nèi)的光強(qiáng)分布圖來(lái)表示該燈具的光強(qiáng)分布情況。
7. 智能LED驅(qū)動(dòng)方案
驅(qū)動(dòng)方案一般來(lái)說(shuō)有兩種：線性驅(qū)動(dòng)和開關(guān)型驅(qū)動(dòng)。
線性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用是一種最為簡(jiǎn)單和最為直接的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方式。在照明級(jí)白光LED應(yīng)用中，雖然存在著效率低、調(diào)節(jié)性差等問(wèn)題，但是由于其電路簡(jiǎn)單、體積小巧，能滿足一些特定的場(chǎng)合應(yīng)用較多。
開關(guān)型驅(qū)動(dòng)可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應(yīng)用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓高于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。升壓式開關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓低于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。
一般認(rèn)為,隔離型驅(qū)動(dòng)安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動(dòng)效率較高,應(yīng)按實(shí)際使用的要求來(lái)選。
設(shè)計(jì)一般的基本LED驅(qū)動(dòng)器照明應(yīng)用相對(duì)較簡(jiǎn)單，但是如果還需要其它功能如相位控制調(diào)光和功率因子校正(PFC)，設(shè)計(jì)就變得復(fù)雜。無(wú)功率因子校正功能的非調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器通常包含一個(gè)離線式開關(guān)電源，用于恒定電流下調(diào)節(jié)輸出。
LED驅(qū)動(dòng)器的后端架構(gòu)包含一個(gè)具有短路保護(hù)功能的電流調(diào)節(jié)電路。可以利用線性調(diào)節(jié)電路達(dá)到這一目的，然而這種方法本身效率低下，因此適用低輸出電流，通常不會(huì)應(yīng)用到多級(jí)架構(gòu)中去。替代方法是使用簡(jiǎn)單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路，以便限制了輸出電流超過(guò)期望的LED驅(qū)動(dòng)電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化，還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時(shí)的電流,從而能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)器免遭損壞。
8. 智能LED照明應(yīng)用領(lǐng)域
LED照明燈具里，底燈，吊燈，投射燈等裝飾用，反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場(chǎng)合，包括美術(shù)LED控制模組館，博物館等對(duì)顏色度要求較高的場(chǎng)所。但是對(duì)于商場(chǎng)，寫字樓等大規(guī)模設(shè)施來(lái)說(shuō)，作為大范圍照明的LED燈具雖然已經(jīng)誕生，但是其指向性(LED芯片發(fā)出的光是直線，發(fā)散性不好)太高，造成大面積內(nèi)設(shè)計(jì)平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過(guò)密，設(shè)計(jì)成本過(guò)高，失去節(jié)能效果。因此，現(xiàn)階段裝飾用途場(chǎng)合，LED照明燈具完全可用，大面積室內(nèi)照明還不成熟。
l 信號(hào)指示應(yīng)用：信號(hào)照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用市場(chǎng)的4%左右。
l 顯示應(yīng)用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。
l 照明應(yīng)用：
①便攜燈具：手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等；
led照明導(dǎo)軌燈
②汽車用燈：高位剎車燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車燈等，大功率的LED已被大量用于汽車照明中。
③特殊照明：太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能路燈、水底燈等；由于LED尺寸小，便于動(dòng)態(tài)的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑照明。
④背光照明：普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等，LED作為手機(jī)顯示的背光源是LED應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。
⑤投影光源：投影儀用RGB光源。
⑥普通照明：各類通用照明燈具、照明光源等分為商業(yè)照明和家居照明。
9. 智能LED照明發(fā)展歷史
9.1歷史
應(yīng)用半導(dǎo)體P·N結(jié)發(fā)光源原理制成LED問(wèn)世于20世紀(jì)60年代初，1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管，之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年藍(lán)色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亞）成功開發(fā)出白色LED。
LED以其固有的特點(diǎn)，如省電、壽命長(zhǎng)、耐震動(dòng)，響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于指示燈、信號(hào)燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域，在我們的日常生活中處處可見，家用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號(hào)燈等。但由于其亮度差、價(jià)格昂貴等條件的限制，無(wú)法作為通用光源推廣應(yīng)用。
近幾年來(lái)，隨著人們對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入，LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料（氮化物晶體和熒光粉）的開發(fā)和應(yīng)用，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進(jìn)展，其發(fā)光效率提高了近1000倍，色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見光波段的所有顏色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn)，使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場(chǎng)成為可能。曾經(jīng)有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一。
9.2現(xiàn)狀
當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要的問(wèn)題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。LED球泡燈具與白熾燈比較，其最大的發(fā)展動(dòng)力就是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。前LED行業(yè)的快速發(fā)展，已經(jīng)使得部分LED照明產(chǎn)品價(jià)格低于白熾燈或等同的水平，使得普通百姓家都可以接受，而且亮度也優(yōu)于白熾燈泡。如：塑料球泡、貼片車鋁、筒燈等。如果做工程還是要選用一些優(yōu)質(zhì)的LED產(chǎn)品，在各方面保證它的穩(wěn)定性，當(dāng)然價(jià)格也會(huì)高一些。
中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國(guó)LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過(guò)300億元，已成為LED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀亮化等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國(guó)，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國(guó)內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶外照明發(fā)展最快，已有上百家LED路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但在室內(nèi)通用照明市場(chǎng)方面仍顯落后。
2008年北京奧運(yùn)會(huì)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，核心競(jìng)爭(zhēng)力仍有待于進(jìn)一步提升。對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來(lái)取得大廠專利授權(quán)時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過(guò)研發(fā)突破核心專利。
9.3發(fā)展趨勢(shì)
隨著全球?qū)Πl(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)取得共識(shí)，LED照明產(chǎn)業(yè)憑借其在節(jié)能降耗領(lǐng)域的性能優(yōu)勢(shì)將迎來(lái)寶貴的快速發(fā)展機(jī)遇。在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，LED照明產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)不斷升溫，競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。2011年，中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到730.15億元。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各
種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領(lǐng)域。世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競(jìng)賽。美國(guó)從2000年起投資5億美元實(shí)施“國(guó)家半導(dǎo)體照明計(jì)劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類似的“彩虹計(jì)劃”。我國(guó)科技部在“863”計(jì)劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計(jì)劃。 多年來(lái)，LED照明以其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，已受到國(guó)家和各級(jí)政府的重視，各地紛紛出臺(tái)相關(guān)政策和舉措加快LED燈具的發(fā)展；大眾消費(fèi)者也對(duì)這種環(huán)保新型的照明產(chǎn)品渴求已久。但是，由于投入在技術(shù)和推廣上的成本居高不下，使得令萬(wàn)千消費(fèi)者翹首以待的LED照明產(chǎn)品一直可望而不可及，遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗！
9.4優(yōu)點(diǎn)：
高節(jié)能：節(jié)能能源無(wú)污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉(zhuǎn)換較高，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能。
壽命長(zhǎng)：LED光源有人稱它為長(zhǎng)壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。
多變幻：LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。
利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。
高新尖：與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無(wú)限升級(jí)，靈活多變的特點(diǎn)。
10. 智能LED照明影響因素
相較于傳統(tǒng)光源，LED照明具有體積小、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、高亮度環(huán)保等特點(diǎn)。但是其價(jià)格也相對(duì)高于傳統(tǒng)光源，這也成為了LED進(jìn)入市場(chǎng)的障礙之一，產(chǎn)能過(guò)剩也導(dǎo)致LED市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈。
10.1.營(yíng)銷組合
面對(duì)高價(jià)成為L(zhǎng)ED照明進(jìn)入千家萬(wàn)戶的主要攔路虎，LED照明企業(yè)在提高產(chǎn)品技術(shù)、加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)、注重規(guī)?；a(chǎn)等降低價(jià)格以爭(zhēng)奪替代節(jié)能燈、白熾燈市場(chǎng)份額，同時(shí)，注重營(yíng)銷組合策略是打破LED照明發(fā)展桎梏長(zhǎng)期而有效戰(zhàn)略。
營(yíng)銷組合是指企業(yè)在選定市場(chǎng)目標(biāo)上，綜合考慮環(huán)境、能力、競(jìng)爭(zhēng)狀況對(duì)企業(yè)自身可控的因素，加以最佳組合運(yùn)用，已完成企業(yè)目標(biāo)與任務(wù)。應(yīng)用在LED照明市場(chǎng)，LED照明企業(yè)可以根據(jù)自己細(xì)分市場(chǎng)，制定最優(yōu)化組合的產(chǎn)品策略、定價(jià)策略、渠道策略等。同時(shí)，LED企業(yè)針對(duì)家庭替換性光源、酒店、店鋪、辦公等對(duì)光不同需求而制定營(yíng)銷組合策略。
舉個(gè)例子，普通家居對(duì)光源需求定位于滿足照明功能、高的性價(jià)比、節(jié)能。而店鋪照明不僅僅滿足于基本照明、節(jié)能，還需要專業(yè)照明特點(diǎn)、可調(diào)光、光的主題或者情景模式等。因而，針對(duì)不同的客戶需求，制訂最佳的營(yíng)銷組合策略將是打破LED照明發(fā)展“叫好不叫座”主要方法之一。
10.2人才缺失
2013年剛開年，各地企業(yè)招營(yíng)銷類人才、業(yè)務(wù)員、技術(shù)類人員、設(shè)計(jì)師等招聘信息就滿天飛。很多企業(yè)都開始準(zhǔn)備好槍支彈藥，摩拳擦掌準(zhǔn)備開打2013渠道之戰(zhàn)。但是，LED行業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)LED人才需求激增，而高等院校對(duì)這方面人才培養(yǎng)完全跟不上LED行業(yè)發(fā)展速度。不言而喻，LED照明行業(yè)出現(xiàn)人才結(jié)構(gòu)性缺失，人才頻頻跳巢及企業(yè)高薪“挖墻腳”成了行業(yè)現(xiàn)狀?？偠灾琇ED行業(yè)缺乏懂技術(shù)銷售人員、懂LED技術(shù)高端人才等。
面對(duì)如此現(xiàn)狀，LED企業(yè)應(yīng)加快與大專院校人才培養(yǎng)合作，培養(yǎng)具有LED基礎(chǔ)教育的人才。其次，加強(qiáng)企業(yè)培訓(xùn)。尤其是加強(qiáng)對(duì)業(yè)務(wù)人員培訓(xùn)。據(jù)了解，現(xiàn)在LED行業(yè)最缺乏的是懂技術(shù)銷售人員，銷售人員與客戶聊天的時(shí)候，技術(shù)是不得不談到的內(nèi)容，很多業(yè)務(wù)人員對(duì)技術(shù)一竅不通。包括一些在公司工作好多年的員工，客戶經(jīng)常把他們問(wèn)得啞口無(wú)言。
10.3降價(jià)
據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，2012年LED照明行業(yè)工程火熱而零售慢熱，關(guān)于LED照明終端“叫好不叫座”現(xiàn)狀新聞紛紛報(bào)道。盡管2012年芯片價(jià)格下降30%以上、封裝技術(shù)得到穩(wěn)步提升，但是相對(duì)節(jié)能燈，LED照明產(chǎn)品依然“高高在上”。其次，在中國(guó)LED企業(yè)大部分處于中下游封裝及終端產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，且產(chǎn)品同質(zhì)化、渠道同質(zhì)化、市場(chǎng)需求供過(guò)于求等情況嚴(yán)重困擾LED企業(yè)。相對(duì)2012年，由于打價(jià)格戰(zhàn)等造成一些企業(yè)倒閉、行業(yè)洗牌現(xiàn)象，2013降價(jià)拓渠道、降價(jià)清庫(kù)存仍然為L(zhǎng)ED照明市場(chǎng)主基調(diào)。
11. LED應(yīng)用方案
11.1 LED特性
LED需要一個(gè)與白熾燈或鹵素?zé)敉耆煌愋偷尿?qū)動(dòng)器。白熾燈表現(xiàn)為具備自穩(wěn)定特性的純電阻負(fù)載，LED則需要一個(gè)電流源。LED產(chǎn)生的光通量近似正比于流經(jīng)該器件的電流。LED的正向電壓隨電流增加而增加，但隨溫度的上升而減少。在這方面，LED表現(xiàn)得像二極管。不過(guò)，在工作期間LED的正向電壓（VF）是很大的。該電壓與電子轉(zhuǎn)化為光子時(shí)產(chǎn)生的能量（eV）相關(guān)，該能量又直接相關(guān)于光的顏色。此外，不同生產(chǎn)批次之間的VF值可以相差很大。
11.2串行/并行配置
在大多數(shù)用LED替代現(xiàn)有光源的應(yīng)用中，需要連接多個(gè)LED到驅(qū)動(dòng)器上，因?yàn)閱我坏腖ED不能產(chǎn)生足夠的光通量。LED可以采用串行或并行連接。
如果LED采用串行連接，LED鏈上的總電壓等于正向電壓的總和（所有LED上的電流相等）。
如果LED并行連接，電流將分配到各支路中。不過(guò)，由于一個(gè)LED的正向電壓會(huì)隨著溫度上升而下降，因此這一配置本質(zhì)上是不穩(wěn)定的。隨著溫度的升高，越來(lái)越多的電流將流到具有更低正向電壓的支路上去，這些支路將變得更亮，而那些具有更高正向電壓的支路將變得更暗。
不過(guò)，采用并聯(lián)配置（或串并聯(lián)組合）的一個(gè)原因是，它允許大量的LED以一個(gè)安全的電源電壓結(jié)合在一起，而如果要采用串行連接來(lái)達(dá)到相同的亮度，你可能需要一個(gè)高得令人無(wú)法接受的電壓。
在當(dāng)前太陽(yáng)能行業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的大環(huán)境下，光伏組件生產(chǎn)商都在竭力使各自的產(chǎn)品與眾不同，主要的方向是用最低的成本實(shí)現(xiàn)最高的組件效率。有眾多的技術(shù)概念和市場(chǎng)推廣方案都聲稱已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品，但大部分產(chǎn)品都經(jīng)不起仔細(xì)的研究推敲。有太多的例子證明，在某一方面取得的一些技術(shù)優(yōu)勢(shì)并不一定能轉(zhuǎn)化成組件的最終收益。例如，盡管電池片的成本降低了，但是最終的組件成本并沒(méi)有因此降低;再如，電池片的效率也許得到提高了，但最終的組件效率并沒(méi)有得到同樣程度的提高。
11.3需求
一、中高級(jí)專賣店、商場(chǎng)等室內(nèi)商業(yè)氣氛照明
LED光源節(jié)能環(huán)保、無(wú)紫外線，迎合了某些商家展示個(gè)性化光環(huán)境的心理，成了一些商家針對(duì)某些特殊產(chǎn)品展示的偏好光源；它全光譜的色彩范圍很適合烘托專賣店和商場(chǎng)的氣氛，LED光源在局部照明、重點(diǎn)照明和區(qū)域照明方面的優(yōu)勢(shì)，能營(yíng)造出其他傳統(tǒng)照明電光源所無(wú)法比擬的高品質(zhì)光環(huán)境，非常適合商業(yè)照明網(wǎng)域。這時(shí)候，價(jià)格成了次要考慮的因素。
二、娛樂(lè)場(chǎng)所、美容院照明
LED整合的光源具備全特性容易控制，可以創(chuàng)造靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的照明效果，從白光到全光譜的任意色彩，渲染出一種強(qiáng)烈的娛樂(lè)氣氛來(lái)，LED的出現(xiàn)給這類空間環(huán)境的裝潢設(shè)計(jì)開啟了新的思路。
三、酒吧、咖啡廳等休閑場(chǎng)所的氣氛照明
LED光源體積小，固態(tài)發(fā)光，給了燈飾制造商無(wú)限的發(fā)揮空間，可以專業(yè)制作各式不同風(fēng)格的LED燈飾，而LED全光譜的任意色彩和動(dòng)靜態(tài)的照明效果讓它的裝飾性和制造情調(diào)的功能在這一類場(chǎng)所表現(xiàn)得淋漓盡致。
四、博物館、美術(shù)陳列館等專業(yè)場(chǎng)所的照明
博物館、美術(shù)陳列館等場(chǎng)所屬于對(duì)照明環(huán)境要求較高的特殊場(chǎng)合，其展示物品的特殊性要求照明光源不含紫外線，沒(méi)有熱輻射。LED是冷光源，光線中不含紫外線，完全可以滿足博物館、美術(shù)陳列館對(duì)照明的特殊要求。
五、五、商業(yè)性劇場(chǎng)、電視演播廳舞蹈和攝影的舞臺(tái)照明
LED光源在室內(nèi)照明的應(yīng)用，給劇場(chǎng)、演播廳的照明環(huán)境詮釋了一個(gè)新的概念。作為一流的英國(guó)電視臺(tái)，GMTV將演播室的照明改為變色LED，照明方面的能源利用減少了60%以上，演播室的溫度也降到更為舒適的程度。
六、旅館、酒店、賓館照明酒店、賓館的照明
運(yùn)用LED產(chǎn)品，給顧客帶來(lái)一種不一樣的感受，除了節(jié)約能源之外，還能盡顯豪華和溫馨，對(duì)業(yè)主而言，LED營(yíng)造的個(gè)性化的光環(huán)境可以充分彰顯企業(yè)的實(shí)力。
七、會(huì)議室、多功能廳照明
智能化控制的LED灰階可調(diào)，可以依據(jù)會(huì)議內(nèi)容的不同調(diào)整會(huì)議室或多功能廳的照明環(huán)境，嚴(yán)肅或是活潑可以自由設(shè)定，LED智能化照明可以滿足不同會(huì)議主題對(duì)光環(huán)境的需求。
八、展覽會(huì)、時(shí)裝表演照明
展覽會(huì)、時(shí)裝表演是商家展示其產(chǎn)品和服務(wù)的場(chǎng)地。對(duì)商家而言，為了更好的吸引顧客，推銷商品并最終達(dá)成合作協(xié)定，他們需要個(gè)性化的光環(huán)境來(lái)展示其產(chǎn)品和服務(wù)，LED在展覽會(huì)和時(shí)裝表演照明領(lǐng)域大有用武之。
12. LED照明發(fā)展
LED照明燈具市場(chǎng)發(fā)展越來(lái)越熱，從眼下的市場(chǎng)來(lái)看，不久以后LED照明燈具產(chǎn)業(yè)就將迎來(lái)行業(yè)的高速發(fā)展時(shí)期。國(guó)外來(lái)看，目前最先推廣的領(lǐng)域也是在2，3兩項(xiàng)，反而LED路燈這塊連洋人都很謹(jǐn)慎。所以做盲目LED路燈的老板很可能會(huì)成為“革命先驅(qū)”，而其他兩個(gè)市場(chǎng)反而會(huì)培養(yǎng)很多行業(yè)的“領(lǐng)軍”力量。
大陸目前最熱的是LED路燈，在科技部十城萬(wàn)盞的推動(dòng)下，以驚人的熱情在推進(jìn)，很多人都扎進(jìn)這個(gè)市場(chǎng)，看起來(lái)是最先起來(lái)的照明領(lǐng)域。全國(guó)有21個(gè)試點(diǎn)城市，預(yù)計(jì)100萬(wàn)盞，科技部計(jì)劃批復(fù)50個(gè)城市，預(yù)計(jì)200萬(wàn)盞，這就是中國(guó)特色!也算是創(chuàng)造中國(guó)速度!不過(guò)整體產(chǎn)品成熟度令人擔(dān)憂；也可能是照明領(lǐng)域最先被做爛的一個(gè)市場(chǎng)，有重蹈LED護(hù)欄燈初期之嫌，泡沫是否已經(jīng)比較嚴(yán)重，雖然很繁榮、很熱鬧，可以預(yù)見的是經(jīng)過(guò)政府拿錢，最終經(jīng)過(guò)2-3年會(huì)培養(yǎng)出來(lái)一批不錯(cuò)的LED光電科技的公司，這也許是政府最終的目的所在。
LEDT8管應(yīng)用，從市場(chǎng)產(chǎn)品方案來(lái)看，已有接近商品化產(chǎn)品推出，是最先可成熟推廣的一個(gè)市場(chǎng)?？勺鐾＼噲?chǎng)，商場(chǎng)，廣告背光等市場(chǎng);而且以產(chǎn)品成本和售價(jià)已基本接近商業(yè)應(yīng)用臨近點(diǎn)(150)。好的產(chǎn)品，無(wú)論在光學(xué)，散熱，和電源處理上都有比較成熟的方案。產(chǎn)品也最接近商品化。當(dāng)然，市場(chǎng)還存在大量的低品質(zhì)產(chǎn)品。這是目前最大的挑戰(zhàn)。隨著美國(guó)能源之星和歐盟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，相信以上問(wèn)題會(huì)有很大的改觀，也就是說(shuō)，T8-LED的商業(yè)化推廣也就會(huì)開始。
led燈杯，應(yīng)該來(lái)講，燈杯是LED照明最先開始的一個(gè)領(lǐng)域之一，一直以來(lái)主要是產(chǎn)品方案不夠成熟，所以很難大規(guī)模應(yīng)用。從以前的壓鑄，改為鋁擠型材;但是真正能解決散熱和電源的產(chǎn)品還沒(méi)看到，也就是，至今沒(méi)有一個(gè)可以商品化應(yīng)用的產(chǎn)品方案。雖然LED本身成本已大幅下降，但市場(chǎng)一直是沒(méi)有大的起色。國(guó)外一些報(bào)導(dǎo)東芝有推出一些可以很好解決燈杯散熱和電源的產(chǎn)品，如果真是這樣的話，燈杯的市場(chǎng)應(yīng)該是會(huì)緊隨T8-LED其后，很快起來(lái)。也是LED最先有希望做大一個(gè)領(lǐng)域之一。
就當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的水準(zhǔn)來(lái)看，LED照明還沒(méi)有足夠的能力打破傳統(tǒng)照明觀念，依然停留在取代型路線上；而在取代型路線里面，LED照明還必須依賴政府政策指引。也就是說(shuō)，雖然LED照明某些領(lǐng)取發(fā)展到足夠成熟的程度，但是相對(duì)于整個(gè)市場(chǎng)而言，其還處在一個(gè)起步階段的雛形層面上。
隨著LED照明產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型LED照明企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的LED照明企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱?，一大批?guó)內(nèi)優(yōu)秀的LED照明品牌迅速崛起，逐漸成為L(zhǎng)ED照明產(chǎn)業(yè)中的翹楚!
13. 智能LED照明節(jié)能燈
13.1進(jìn)步
眾所周知,白熾燈是愛迪生的重要發(fā)明,這個(gè)重要的發(fā)明使人類從此告別了黑暗,迎來(lái)了光明.但是白熾燈太耗電了,它大概只有不到十分之一的能量才變成了光能,其它都是熱能白白的被浪費(fèi)掉了。所以人們都在想辦法要用新的光源來(lái)替代白熾燈，節(jié)能燈就應(yīng)運(yùn)而生了。由于它相比而言便宜又好制作，所以就得到了大量的應(yīng)用,有逐步取代白熾燈的趨勢(shì).
13..2原理
節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲.鎢絲通電發(fā)熱后,就能發(fā)射出電子.在燈管兩側(cè)加上比較高的電壓,形成電場(chǎng),這些電子就會(huì)在燈管里被加速,形成有一定速度和能量的電子流. 燈管是被抽成真空的，里面充有汞，就是我們稱為的水銀。
在燈管通電發(fā)熱的情況下,這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài).形成游離狀態(tài)的汞原子。電子流中的電子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激發(fā),變成激發(fā)狀態(tài)的電離子.稱為發(fā)生了階躍，激發(fā)狀態(tài)的汞過(guò)了很短的時(shí)間就自發(fā)地回落到原來(lái)的狀態(tài),同時(shí)釋放出紫外線光，紫外線光不能用來(lái)照明.于是我們?cè)跓艄艿膬?nèi)壁涂了一些熒光物質(zhì),在紫外線光的轟擊下,熒光物質(zhì)受到激發(fā)以后,就能發(fā)出比較自然的光線, 可用于我們照明。
市面上較常見的節(jié)能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管，和白熾燈泡相比都有省電的優(yōu)點(diǎn)。所不同的是普通燈管的顯色性偏低，而三基色的燈管則呈現(xiàn)出自然的陽(yáng)光色，并且在顯色性及光效率上都更勝過(guò)一般的普通燈管。從上面我們就可以知道，汞在節(jié)能燈管中是起中介作用的，沒(méi)有汞，節(jié)能燈就不會(huì)發(fā)光。每支燈管里的汞是很少的。
汞進(jìn)入人體后很難被排除。筆者工廠的工人有十多年沒(méi)有接觸汞了,但檢查身體汞的含量仍然很高，而且隨時(shí)都還在打排汞針。所以筆者對(duì)節(jié)能燈有種本能的恐懼。其實(shí)含汞照明燈在使用過(guò)程中一般沒(méi)有什么污染，污染主要是報(bào)廢后電光源被隨意丟棄，破裂造成汞擴(kuò)散到空氣中，危害人體健康，污染環(huán)境。由于回收困難和回收價(jià)值太低，加之它還有許多的其它弊病，所以唯一的辦法就是淘汰它。
所以為了克服節(jié)能燈以上的缺點(diǎn)，LED照明應(yīng)運(yùn)而生。LED燈杯、射燈等成為室內(nèi)照明的主流，也將取代節(jié)能燈，成為下一代家庭照明的主流產(chǎn)品。
13.3缺點(diǎn)
v 生產(chǎn)過(guò)程中和使用廢棄后有汞污染,西方國(guó)家對(duì)汞污染是相當(dāng)?shù)闹匾?國(guó)人也越來(lái)越認(rèn)識(shí)到了汞污染的危害性.
v 由于是玻璃制品,易破碎,不好運(yùn)輸,不好安裝.
v 其耗電量對(duì)比LED燈還是偏大了些.
v 容易損壞,壽命短,節(jié)能不省錢，這句話就是它的最好寫照.
13.4優(yōu)點(diǎn)
² 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(zhǎng)壽：一個(gè)LED燈杯的壽命可達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上,對(duì)普通家庭照明來(lái)說(shuō)可謂一勞永逸。
² 可以工作在高速狀態(tài)：節(jié)能燈如果頻繁的啟動(dòng)或關(guān)斷燈絲就會(huì)發(fā)黑很快的壞掉
² 固態(tài)封裝，屬于冷光源類型。所以它很方便運(yùn)輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設(shè)備中，不怕振動(dòng)。
² LED技術(shù)正日新月異的在進(jìn)步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價(jià)格也在不斷的降低。一個(gè)白光LED進(jìn)入家庭的時(shí)代正在迅速到來(lái)。據(jù)“CPL燈杯”的工程部劉總介紹，未來(lái)的照明發(fā)展趨勢(shì)必將是LED燈杯等室內(nèi)照明產(chǎn)品淘汰節(jié)能燈的使用。
² 環(huán)保，沒(méi)有汞的有害物質(zhì)。
² 對(duì)人身無(wú)輻射作用.
14. LED照明原理簡(jiǎn)介：
14.1LED照明原理
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-V特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。
假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料帶隙Eg有關(guān)，即 λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長(zhǎng)在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、價(jià)格很高，使用不普遍。
14.2照明特性：
極限參數(shù)
u 允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過(guò)它的電流之積的最大值。超過(guò)此值，LED發(fā)熱、損壞。
u 最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過(guò)此值可損壞二極管。
u 最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過(guò)此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
u 工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。
不改變材質(zhì)的前提下，在LED的極限范圍內(nèi)，提高亮度的手段就是提高電流，隨著電流升高，LED發(fā)熱量會(huì)劇增。使用過(guò)LED光源便攜投影機(jī)的，或微投的朋友，一定都深有體會(huì)，LED光源的投影機(jī)，非常熱，而且普遍會(huì)有明顯的噪音。這些產(chǎn)品，機(jī)身小是一方面，關(guān)鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。
隨著功率的增加，LED的散熱問(wèn)題顯得越來(lái)越突出，大量實(shí)際應(yīng)用表明，LED不能加大輸入功率的基本原因，是由于LED在工作過(guò)程中會(huì)放出大量的熱，使管芯結(jié)溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發(fā)熱效應(yīng)越大。溫度的升高將導(dǎo)致器件性能變化與衰減，非輻射復(fù)合增加，器件的漏電流增加，半導(dǎo)體材料缺陷增長(zhǎng)，金屬電極電遷移，封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等，嚴(yán)重影響LED的光電參數(shù)。甚至使功率LED失效。因此，對(duì)于LED器件，降低熱阻與結(jié)溫、對(duì)發(fā)光二極管的熱特性進(jìn)行研究顯得日趨重要。
14.3可靠性
LED驅(qū)動(dòng)電源壽數(shù)偏低的一個(gè)重要原因是驅(qū)動(dòng)電源所需的鋁電解電容的壽數(shù)缺乏，首要原因是長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)時(shí)LED燈內(nèi)部的環(huán)境溫度很高，致使鋁電解電容的電解液很快被耗干，壽數(shù)大為縮短，通常只能作業(yè)5千小時(shí)左右。而LED光源的壽數(shù)是5萬(wàn)小時(shí)，因而鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)就成為了LED驅(qū)動(dòng)電源壽數(shù)的短肋。
如今有些供貨商為了處理這個(gè)難題，創(chuàng)造了無(wú)鋁電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃。但并不是所有的LED驅(qū)動(dòng)電源供貨商都擁護(hù)這種做法。陳嶸指出：“當(dāng)前量產(chǎn)的LED驅(qū)動(dòng)電源中沒(méi)有一款是選用了無(wú)電解電容的驅(qū)動(dòng)計(jì)劃，由于沒(méi)有它的話，許多試驗(yàn)規(guī)范通不過(guò)，如EMI測(cè)驗(yàn)和無(wú)閃爍測(cè)驗(yàn)。”
而選用鋁電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃很簡(jiǎn)單通常以上測(cè)驗(yàn)， pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容，情況如何呢？薄膜電容要到達(dá)一樣的電容量（通常為100-220uF），體積就會(huì)很大，并且本錢也太高，陶瓷電容通常容量太小，如用多個(gè)陶瓷電容完成這么大的容量，占板面積和本錢都太大，鉭電容要具有這么大容量，一是太貴，而是耐壓太低達(dá)不到需求，因而換成其它任何品種的電容，基本上不是體積太大，就是太貴，如為了這些缺陷換成容量較小的電容，消除紋波的作用就沒(méi)有那么好，許多出口產(chǎn)品所需的嚴(yán)厲認(rèn)證測(cè)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)就無(wú)法經(jīng)過(guò)，因而當(dāng)前高質(zhì)量的LED驅(qū)動(dòng)電源仍是遍及選用鋁電解電容。
許多供貨商聲稱的無(wú)電解電容LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃，很可能僅僅去掉了AC輸入端的鋁電解電容，恒流輸出端的鋁電解電容應(yīng)該是很難去掉或代替的。
一家公司推出了一款可TRIAC調(diào)光的內(nèi)嵌了驅(qū)動(dòng)電源的13WLED燈泡，這款根據(jù)SSL2102的驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃選用了鋁電解電容。當(dāng)筆者問(wèn)及該燈泡的作業(yè)壽數(shù)時(shí)，鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)難題肯定會(huì)影響到整個(gè)LED燈泡的壽數(shù)，但能夠采納一些物理方法來(lái)減輕這個(gè)難題，如將鋁電解電容在PCB上方位接近燈尾，通常來(lái)說(shuō)，最接近LED光源有些的溫度最高，可到達(dá)100-200℃，散熱金屬外殼有些其次，通常為100℃左右，燈尾有些最低，通常為70℃左右，因而只需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾，其壽數(shù)就不會(huì)衰減得太兇猛。咱們的試驗(yàn)標(biāo)明，它的壽數(shù)還可到達(dá)1萬(wàn)小時(shí)左右，相當(dāng)于10年使用時(shí)間，這關(guān)于通常家庭用戶來(lái)說(shuō)，十年換一次LED燈泡基本上是能夠承受的。
14.4綠色環(huán)保
不含汞、鉛等對(duì)環(huán)境污染很大的重金屬，發(fā)光時(shí)不會(huì)產(chǎn)生紫外線，因此LED照明不會(huì)象傳統(tǒng)的燈具那樣有很多蚊蟲圍繞在光源旁使環(huán)境變得更加干凈衛(wèi)整潔；金屬殼恒流驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)使產(chǎn)品電能轉(zhuǎn)換成光效率非常高。
14.5獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
Ø 節(jié)約能源：LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80―90%。筆者還將LED燈與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈做了一番比較，結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/w，壽命小于2000小時(shí)，螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/w，壽命小于8000小時(shí)，T5熒光燈則為96Alm/w，壽命大約為10000小時(shí)，而直徑為5毫米的白光LED為20―28lm/w，壽命可大于100000小時(shí)。有人還預(yù)測(cè)，未來(lái)的LED壽命上限將無(wú)窮大。
一般人都認(rèn)為，節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉，但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4，這是固體光源更偉大的改革。除此之外，LED還具有其他優(yōu)勢(shì)，光線質(zhì)量高，基本上無(wú)輻射，屬于典型的綠色照明光源；可靠耐用，維護(hù)費(fèi)用極為低廉等等。正因?yàn)長(zhǎng)ED具有以上其他固體光源還無(wú)法匹敵的特點(diǎn)，10年后LED將是照明行業(yè)的主流光源。
Ø 安全環(huán)保：LED的工作電壓低，多為1.4―3V;普通LED工作電流僅為10mA，超高亮度的也不過(guò)1A。LED在生產(chǎn)過(guò)程中不要添加“汞”，也不需要充氣，不需要玻璃外殼，抗沖擊性好，抗震性好，不易破碎，便于運(yùn)輸，非常環(huán)保，被稱為”綠色能源”。
Ø 使用壽命長(zhǎng)：LED體積小、重量輕，外殼為環(huán)氧樹脂封裝，不僅可以保護(hù)內(nèi)部芯片，還具有透光聚光的能力。LED使用壽命普遍在5萬(wàn)―10萬(wàn)小時(shí)之間，因?yàn)長(zhǎng)ED是半導(dǎo)體器件,即使是頻繁的開關(guān)，也不會(huì)影響到使用壽命。當(dāng)今家用照明主要使用的是白熾燈、熒光燈及節(jié)能熒光燈。
Ø 響應(yīng)速度快：LED的響應(yīng)頻率fτ與注入少數(shù)載流子的壽命τmc有關(guān)，如GaAs材料制成的LED，其τmc一般在1―10ns 范圍內(nèi)，則響應(yīng)頻率約為16―160MHz，這樣高的響應(yīng)頻率對(duì)于顯示6.5MHz的視頻信號(hào)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，這也是實(shí)現(xiàn)視頻 LED大屏幕的關(guān)鍵因素之一。
LED響應(yīng)時(shí)間最低的已達(dá)1微秒，一般的多為幾個(gè)毫秒，約為普通光源響應(yīng)時(shí)間的1/100。因此可用于很多高頻環(huán)境，如汽車剎車燈或狀態(tài)燈，可以縮短車后車輛的剎車時(shí)間，從而提高安全性。
Ø 發(fā)光效率高：白熾燈、鹵鎢燈的光效為12-24lm/w(流明/瓦)，熒光燈的光效為50―70lm/w，鈉燈的光效為90―140lm/w，大部分的耗電變成熱量損耗。而LED的光效經(jīng)改善后可達(dá)到50―200lm/w，且光的單色性好、光譜窄，無(wú)需過(guò)濾就可直接發(fā)出有色可見光。
Ø LED元件的體積?。焊颖阌诟鞣N設(shè)備的布置和設(shè)計(jì)，而且能夠更好地實(shí)現(xiàn)夜景照明中“只見燈光不見光源”的效果。
Ø LED光線能量集中度高：集中在較小的波長(zhǎng)窗口內(nèi)，純度高。
Ø LED發(fā)光指向性強(qiáng)：亮度衰減比傳統(tǒng)光源低很多。
Ø LED低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)：具有負(fù)載小、干擾弱的優(yōu)點(diǎn),對(duì)使用環(huán)境要求較低。
Ø 可較好控制發(fā)光光譜組成：從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點(diǎn)照明。
Ø 可控制半導(dǎo)體發(fā)光層、半導(dǎo)體材料禁止帶幅的大?。簭亩l(fā)出各種顏色的光線，且彩度更高.
Ø 顯色性高：不會(huì)對(duì)人的眼睛造成傷害。
14.6照明規(guī)范
隨著LED陸續(xù)導(dǎo)入室內(nèi)、室外照明市場(chǎng)，LED照明價(jià)格也大幅下降，但品質(zhì)參差不齊也導(dǎo)致問(wèn)題叢生，據(jù)指出，各地陸續(xù)訂定LED照明規(guī)范，多項(xiàng)強(qiáng)制性照明標(biāo)準(zhǔn)將從2012年起上路，將可望加速淘汰劣質(zhì)品的惡性競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而帶動(dòng)LED照明市場(chǎng)洗牌效應(yīng)。
由于LED照明應(yīng)用日趨普遍及多元，臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)部標(biāo)準(zhǔn)局陸續(xù)制定多項(xiàng)LED照明標(biāo)準(zhǔn)，繼LED路燈規(guī)范制定腳步領(lǐng)先世界各國(guó)公布，2010年底又頒布3項(xiàng)常見LED室內(nèi)燈標(biāo)準(zhǔn)，包括LED T8直管燈管、LED投光燈以及輕鋼架燈(含平板燈)等，業(yè)界指出，盡管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已定，但LED路燈經(jīng)過(guò)多年推廣，到2012年才可望擴(kuò)大安裝，由于政府導(dǎo)入緩慢加上預(yù)算編列作業(yè)，估計(jì)要到2013~2014年才可望釋出采購(gòu)標(biāo)案。
盡管大陸LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，但由于各地區(qū)氣候環(huán)境差異過(guò)大，因此產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未進(jìn)入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，由各省份各自主導(dǎo)推動(dòng)地區(qū)性LED照明標(biāo)準(zhǔn)建立，不過(guò)據(jù)指出，大陸發(fā)改委將通過(guò)LED照明的技術(shù)規(guī)范，以室內(nèi)LED筒燈為優(yōu)先項(xiàng)目，預(yù)料在技術(shù)規(guī)范定案后，2012年在大陸十二五規(guī)劃推動(dòng)下，中央公布LED室內(nèi)照明的補(bǔ)助財(cái)政方案將可望擴(kuò)大實(shí)施。
至于LED照明產(chǎn)品輸入歐盟必須通過(guò)CE認(rèn)證，而考量電磁輻射對(duì)人體可能會(huì)造成危害，歐盟也宣布于2013年起，強(qiáng)制執(zhí)行人體電磁輻射安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
隨著美國(guó)環(huán)保署于2011年10月公布新版固態(tài)照明燈具及光源產(chǎn)品上市規(guī)范，業(yè)界指出，備受關(guān)注的LM-80的光衰測(cè)試，預(yù)計(jì)將從2012年4月起強(qiáng)制實(shí)施，在新規(guī)范上路后，未來(lái)北美市場(chǎng)燈具廠商將優(yōu)先采購(gòu)?fù)ㄟ^(guò)LM-80驗(yàn)證的LED產(chǎn)品，對(duì)于未受驗(yàn)證的臺(tái)灣LED封裝及晶粒廠，日后進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)恐將遭受阻礙。
由于LM-80的光衰驗(yàn)證需經(jīng)過(guò)6,000小時(shí)測(cè)試，耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)6~8個(gè)月，部分LED業(yè)界認(rèn)為，LED產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)日新月異，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)個(gè)月后，LED照明驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)可能又將改變，故對(duì)此認(rèn)證仍抱持存疑，不過(guò)工研= 表示，LM-80被視為進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的入場(chǎng)券，廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗(yàn)的報(bào)告證書，才能取得能源之星標(biāo)章，北美照明工程學(xué)會(huì)(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅為L(zhǎng)ED應(yīng)用產(chǎn)品提供量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，也為消費(fèi)者提供品質(zhì)保證，將成為全球共通的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
