深度分析：LED在照明工程中應用設計標準

2008年LED產(chǎn)品在各主要應用領(lǐng)域銷(xiāo)售額分布統計顯示：建筑景觀(guān)為我國LED最大的應用領(lǐng)域，占總市場(chǎng)份額的28%;LED顯示屏與家電顯示為第二大應用領(lǐng)域，占總市場(chǎng)份額的27%;手機、電腦筆記本等中小尺寸背光源為第三大應用領(lǐng)域，占總市場(chǎng)份額的22%;交通信號燈、汽車(chē)燈、特種燈等各類(lèi)應用占有一定市場(chǎng)份額。

未來(lái)隨著(zhù)上海2010年世博會(huì )、廣州亞運會(huì )等重大賽會(huì )的舉辦和籌備以及城市化進(jìn)程加快，LED在景觀(guān)照明領(lǐng)域的應用將進(jìn)一步加大比重，LED顯示屏的市場(chǎng)應用空間也不斷擴大。隨著(zhù)LED的不斷成熟，手機、電腦等背光源、交通信號及指示燈、汽車(chē)照明以及手電筒、礦燈、防爆燈、航標燈等特種照明，將成為重要的應用市場(chǎng)，LED的應用市場(chǎng)結構也將產(chǎn)生較大的變化。根據國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預計2010年，我國半導體照明市場(chǎng)總體規模將達到1000億元左右，LED背光源市場(chǎng)規模將超過(guò)景觀(guān)裝飾照明，成為最大應用領(lǐng)域，功能性及普通照明的市場(chǎng)規模也將快速增長(cháng)。預計2010年到2015年的年均復合增長(cháng)率預計可達到40%,2015年產(chǎn)業(yè)規模達到5000億元以上。

2010年我國半導體照明主要應用市場(chǎng)預測

2、LED的性能與特點(diǎn)

2.1 耗能低、外形尺寸小 LED作為固體發(fā)光器件，單顆功率低，目前應用最為廣泛的均小于0.5W,功率型的也都在0.5W~1.0W.加之LED在外形尺寸上的優(yōu)勢，其體積小、重量輕和厚度薄的特點(diǎn)大大拓展了其應用空間，在背光源和顯示系統的應用中游刃有余，在傳統照明領(lǐng)域也使的設計更為靈活多樣、光線(xiàn)更加容易控制。

2.2 節能 LED自上世紀60年代誕生以來(lái)，以每10年亮度提高30倍，價(jià)格下降10倍的“海茲定律”快速發(fā)展。據報道，目前白光LED光效的實(shí)驗室數據已超過(guò)160lm/W,而進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域的功率型白光LED也達到100lm/W.隨著(zhù)關(guān)鍵技術(shù)的突破，未來(lái)功率型LED的光效仍具有很大的上升空間，最高有可能達到200lm/W.

2.3 色彩豐富逼真、圖形多變不同的芯片材料可以獲得不同的單色LED;而相同的芯片材料在不同的外延片部位生長(cháng)出來(lái)的LED的光色也各不相同。只要芯片合金組分有細微的變化，就會(huì )造成LED的發(fā)光顏色有較大的改變。理論上可以在可見(jiàn)光范圍內獲得各種單色光和白光的LED.

2.4 長(cháng)壽命具有固態(tài)結構的LED不同于一般的熱輻射光源或氣體放電光源那樣具有易碎的泡殼和易斷的燈絲或，其結構牢固，在使用期一般不會(huì )破裂或爆裂，具有安全的保障和很長(cháng)的壽命。一般LED的壽命理論上可超過(guò)50000小時(shí)，與傳統光源相比相差一個(gè)數量等級，應用在照明工程中可以大大降低維護費用。

2.5 抗震性能好 LED的結構主要由PN結芯片、電極和光學(xué)系統組成，是一種電致發(fā)光光源，其結構特性決定了震動(dòng)對其的影響比較小。

2.6 安全LED是低壓器件，驅動(dòng)單顆LED的電壓僅需2.5~3V,驅動(dòng)電流為幾十毫安，不會(huì )造成觸電事故，因而比較安全，也適用于低電壓電源的場(chǎng)所，如汽車(chē)、火車(chē)等的車(chē)廂照明，并可與太陽(yáng)能發(fā)電裝置配合使用。

2.7 環(huán)保LED照明器件不同于高強氣體放電燈，如熒光燈、熒光高壓汞燈等，內壁涂有熒光涂層，包括熒光粉使用后的處理都對人和環(huán)境造成污染，而LED照明器件不加汞，因此污染減少。

2.8 響應快 電致發(fā)光的原理賦予了LED只有幾個(gè)ms的響應時(shí)間，使LED能在瞬間達到全光通輸出，作為信號照明具有強大優(yōu)勢。結合其色彩多樣性，LED產(chǎn)品更便于實(shí)現色彩和亮度的控制，從而可以用到很多需要實(shí)現控制的領(lǐng)域中。

3、我國照明工程應用的設計標準

節約能源、保護環(huán)境、提高照明品質(zhì)是我們實(shí)施綠色照明的宗旨。節約能源的前提是要滿(mǎn)足人們正常的視覺(jué)需求，也就是要滿(mǎn)足照明設計標準的要求，不應該一味的強調節能而降低照明的數量和質(zhì)量的要求。我國工程建設的標準體系建立的比較完善，不同的照明場(chǎng)所都已經(jīng)制訂或正在制訂相應的設計標準。這些標準均是針對人們的視覺(jué)工作需求而制訂，具有一定的科學(xué)性和可行性，并盡量和國際標準靠攏，具有一定的先進(jìn)性。

表2 我國的照明設計標準

4、照明的分類(lèi)及LED的適用性

在我國的照明設計標準中，根據不同的照明場(chǎng)所對照明的方式根據其特點(diǎn)，進(jìn)行了不同的分類(lèi)。

表3 照明的分類(lèi)及LED的適用性標準

5、不同照明場(chǎng)所對照明裝置的要求