LED即半導體發光二極管，LED節能燈是用高亮度白色發光二極管發光源，光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護、安全環保；是新一代固體冷光源，光色柔和、艷麗、豐富多彩、低損耗、低能耗，綠色環保，適用家庭，商場，銀行，醫院，賓館，飯店他各種公共場所長時間照明。無閃直流電，對眼睛起到很好的保護作用，是臺燈，手電的最佳選擇。

基本概述

　　LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED

小功率LED節能燈(16張)

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，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。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。

　　50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識，第一個商用二極管產生于1960年。LED是英文light emitting diode（發光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。

發光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為p-n結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理制作的二極管叫發光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。

　　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，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后，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年發白光的LED開發成功。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后發出黃色光射，峰值550nm。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基片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，可以得到得白光。現在，對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度，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。

　　上個世紀60年代，科技工作者利用半導體PN結發光的原理，研制成了LED發光二極管。當時研制的LED，所用的材料是GaASP，其發光顏色為紅色。經過近30年的發展，現在大家十分熟悉的LED，已能發出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在近年才發展起來，這里向讀者介紹有關照明用白光LED。

編輯本段發展歷程

　　—產業照明技術在IT及BIO革命中起著主角和配角的（舉足輕重）的作用

　　—LED是21世紀的新光，其應用及研究并迅速發展

　　—韓國及東亞的LED技術領先于世界市場（占世 界市場的70%）

　　—LED技術的巨大浪潮將是人類照明史的第二次革命

　　—在未來五年，LED技術將邁向白熱燈，日光燈，鹵素燈的替代地位。

　　—2010年LED燈將占世界照明市場的16%。

　　照明大事記

　　—1879愛迪生發明電燈

　　—1959鹵素燈問世

　　—1961高壓鈉燈問世

　　—1962金屬鹵化物燈

　　—1969 第一盞LED燈(紅色)

　　—1976 綠色LED燈

　　—1983熒光燈問世

　　—1993 藍色LED燈

　　—1999 白色LED燈

　　—2000 LED應用于室內照明

　　—LED的開發是繼愛迪生發明白熾燈照明發展歷史120年以來的第二革命

　　—21世紀開始的現在，通過在自然，人類和科學之間奇妙的相遇而開發的LED，將成為光世界的創新，對人類必不可少的綠色技術光革命。

　　LED燈泡目前現狀LED照明燈主要還是以大功率白光LED單燈為主，目前世界前三的LED照明燈生產廠家 質保三年，大顆粒每瓦大于等于100流明，小顆粒每瓦大于等于110流明。光衰大顆粒小于3%每年，光衰小顆粒小于3%每年。

　　LED太陽能路燈，LED投光燈，LED吊頂燈，LED日光燈都已經可以批量生產了。例如10瓦的LED日光燈就可以替換40瓦的普通日光燈或者節能燈。

　　目前led節能燈已經進入平常百姓家，但是尚未普及！

什么是LED節能燈，LED節能燈的分類？

　　LED節能燈是繼緊湊型熒光燈(即普通節能燈)后的新一代照明光源。

相比普通節能燈，LED節能燈環保不含汞，可回收再利用，高光效，長壽命，即開即亮，耐頻繁開關，光衰小，色彩豐富，可調光，變幻豐富。大量使用普通節能燈，會造成汞污染，污染土壤水源，從而間接的污染食品，環境危害不可小覷。

　　LED節能燈品種豐富，目前市面上，基本由三種種類：

　　一類：由草帽型小功率LED制成的LED節能燈，電源采用阻容降壓電路。草帽型LED延用指示燈LED的封裝形式，環氧樹脂封裝，使得LED芯片無法將熱量散出，光衰嚴重，很多白光LED，在使用一段時間后，色溫變高，漸漸成偏藍色，變得昏暗。也有廠家致力于開發低光衰的草帽型LED，但是由于沒有改變封裝形式，光衰依然沒有大的改觀。這類LED節能燈產品，為過渡性產品，價格低，質量較差。　　

二類：由3528或5050貼片中功率LED制成的LED節能燈，電源也普遍采用阻容降壓電路，也有部分三家采用恒流電路，相比草帽型LED，貼片LED散熱稍好，有導熱基板，在配合鋁基板，能將一部分熱量導出。但是由于還是忽視的LED的熱量，很多中功率貼片LED節能燈，沒有散熱器，依舊使用塑料外殼，光衰依然嚴重。采用阻容降壓低端電源，因電網電壓不穩，電流有波動，亮度也有波動，價格適中，質量稍好

　　三類：由大功率貼片LED制成的LED節能燈，電源普遍采用恒流隔離電路，即有一個恒定的電流，如5W的LED，通常采用5片1瓦的LED芯片，串聯，采用恒流300mA的電流源供電，寬電壓電源，使電網波動時，電流沒有改變，光通量即亮度維持恒定，5片貼片LED焊接在鋁基板之上，再貼面于散熱器上，使用熱量能夠及時快速的散去，保證LED芯片溫度低于LED結溫，從而保證LED節能燈的真實有效壽命。這類LED燈價格高，質量好，也是LED節能燈的發展方向。

　　一個好的LED節能燈，應該由四部分組成：優質的LED芯片，恒流隔離電源，相對燈具功率的合適的散熱器，光擴散效果柔和不見點光源的燈罩。

　　LED芯片很重要：好的LED芯片，光效高，溫升低，顯色指數高，結溫高，抗靜電。

　　散熱很重要：如果一味強調LED是冷光源，不需要散熱，那是個完全的錯誤，在還沒有開發出真正低發熱的LED芯片之前，LED不加優質散熱器，那么它的壽命可能還遠不及現行的普通節能燈！因為光衰到初始光通量70%時，就已經標識著LED節能燈壽命終了。

　　電源很重要：是否經得了高溫高濕，是否過得了高壓安規，是否過得了電磁干擾(EMC/EMI)，也都是些硬性指標，也決定了LED節能燈的真實壽命，木桶效應中，電源可能就是LED節能燈的短板。

　　燈罩很關鍵：燈罩是LED節能燈的二次配光，現行的，有不加燈罩，有透明燈罩，有磨砂燈罩，有乳白燈罩，有光擴散燈罩幾種。不加燈罩和透明燈罩，無二次配光，看得見LED，多LED即多光源，直視刺眼，且物體照射發虛。磨砂燈罩點亮能看見LED光源，物體也部分發虛。乳白燈罩點亮看不見LED光源但透光率偏低。優質的LED節能燈，普遍采用光擴散材料，在LED光線到達燈罩時，將光線擴散開去，點亮后看不見LED光源，LED節能燈成為一個大的光源，照射物體不發虛，且光擴散型燈罩普遍透光率在80%以上，效果好。

特性

　　1、 高效節能：以相同亮度比較，3W的LED節能燈333小時耗1度電，而普通60W白熾燈17小時耗1度電，普通5W節能燈200小時耗1度電。

　　2、超長壽命：半導體芯片發光，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，普通節能燈使用壽命也只有八千小時）

　　3、健康：光線健康光線中含紫外線和紅外線少，產生輻射少（普通燈光線中含有紫外線和紅外線）

　　4、綠色環保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，普通燈管中含有汞和鉛等元素。

　　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：CREE公司實驗室最高光效已達260lm/W，而市面上的單顆大功率LED也已經突破100lm/W，制成的LED節能燈，由于電源效率損耗，燈罩的光通損耗，實際光效在60lm/W，而白熾燈僅為15lm/W左右，質量好的節能燈在60lm/W左右，所以總體來說，現在LED節能燈光效與節能燈持平或略優。(2011年5月數據)

　　7、安全系數高：所需電壓、電流較小，安全隱患小，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，于邊遠山區及野外照明等缺電、少電場所。

編輯本段led節能燈比起普通節能燈的缺點

　1、LED節能燈光效仍然不高，現今之LED節能光效普遍在60-70lm/W，作為新一代的光源，LED節能燈光效如果能達到120lm/W，到那時才是LED燈具的春天。 2、LED節能燈，需要相對應的散熱器，在LED芯片本身發熱量沒有大的改善情況下，需要在散熱器的結構，熱管技術的應用上，進一步的發展。

　　3、LED節能燈，價格過高，LED單體價格，鋁制散熱器，高效恒流電源，高透光率柔和燈罩，四者成本集體推高LED成本。

　　4、顯色指數不高，大部分LED節能燈顯色指數沒有過80，相比節能燈，還有差距。

　　因此，led節能燈目前來說，已經可以作為筒燈，射燈，吊燈所用，但是，如果想要LED節能燈大規模取代普通節能燈，仍需要LED節能燈本身，具備壓倒性的優勢。

如何選購LED節能燈

　　1、LED亮度（MCD）不同，價格不同。用于LED燈具的LED應符合雷射等級Ⅰ類標準。

　　2、抗靜電能力抗靜電能力強的LED，壽命長，因而價格高。通常抗靜電大于700V的LED才能用于LED燈飾

　　3、波長一致的LED，顏色一致，如要求顏色一致，則價格高。沒有LED分光分色儀的生產商很難生產色彩純正的產品。

　　4、漏電電流LED是單向導電的發光體，如果有反向電流，則稱為漏電，漏電電流大的LED，壽命短，價格低

5、發光角度用途不同的LED其發光角度不一樣。特殊的發光角度，價格較高。如全漫射角，價格較高。

　　6、壽命不同品質的關鍵是壽命，壽命由光衰決定。光衰小、壽命長，壽命長，價格高。

　　7、晶片LED的發光體為晶片，不同的晶片，價格差異很大。日本、美國的晶片較貴，一般臺灣及國產的晶片價格低于日、美（CREE）。

　　8、晶片大小晶片的大小以邊長表示，大晶片LED的品質比小晶片的要好。價格同晶片大小成正比。

　　9、膠體普通的LED的膠體一般為環氧樹脂，加有抗紫外線及防火劑的LED價格較貴，高品質的戶外LED燈飾應抗紫外線及防火。每一種產品都會有不同的設計，不同的設計適用于不同的用途，LED燈飾的可靠性設計方面包含：電氣安全、防火安全、適用環境安全、機械安全、健康安全、安全使用時間等因素。從電氣安全角度看，應符合相關的國際、國家標準。

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