淺談LED光源的能效問(wèn)題

led，簡(jiǎn)單地理解，就是半導體發(fā)光二極體，是目前世界上最先進(jìn)的固態(tài)照明技術(shù)。LED燈并非燈絲加燈泡的老面孔，而是以半導體芯片為材料的固態(tài)光源。它利用電子移動(dòng)來(lái)發(fā)光，直接把電能轉換成光能。因此，LED的耗電量掉低，使用壽命較高。當一般的優(yōu)質(zhì)節能燈使用1年左右可收回成本時(shí)，大功率LED光源的維修成本低，一次性投入的回報更明顯。

大多數節能燈雖然比白熾燈節能效果明顯，但本質(zhì)上還是一種螢光燈，通過(guò)低壓汞蒸氣放電照射稀土三基色螢光粉來(lái)發(fā)光，目前只能做成雙端細長(cháng)管。而且，不少節能燈所含的汞等對環(huán)境有害，燈管報廢以后如果人們隨意丟棄，容易出現節能不環(huán)保的情況。而像LED這樣的半導體固態(tài)光源與螢光燈在工藝上有本質(zhì)不同，半導體照明用的是冷光源，不需要充氣，不需要玻璃外殼，不添加汞，從生產(chǎn)過(guò)程到使用過(guò)程直至報廢可謂全程無(wú)污染。此外，LED照明還具有顯色性好、無(wú)頻閃、光線(xiàn)柔和等特性。

國外為實(shí)現節能的目標，發(fā)表了許多政策法規鼓勵節能燈的生產(chǎn)和使用。據瞭解，最新的是美國國會(huì )通過(guò)的能源法有訂出淘汰傳統燈泡的時(shí)程，而目前歐盟市場(chǎng)上已不再出售白熾燈，歐盟國家不僅對研發(fā)低成本、長(cháng)壽命節能燈的企業(yè)進(jìn)行補償，還對購置節能燈的困難家庭進(jìn)行補償?；贚ED照明技術(shù)所發(fā)展出燈具的效能，可望在今后10年內提高1~2倍以上。

光源的性能，即能效，可以用它的功率與它所產(chǎn)生的亮度二者的比值來(lái)衡量，用流明/瓦（lm/W）來(lái)表示。一隻普通的Philips 60W磨砂白熾燈能夠產(chǎn)生890流明的亮度，因此該光源的能效就是15.8lm/W。根據燈泡封裝類(lèi)型的不同，照明裝置的實(shí)際性能可能會(huì )出現大幅度下降。例如，如果將一個(gè)標準白熾燈放在凹進(jìn)式光源中，用一個(gè)反光鏡反射光源，那麼由于反光鏡的損耗我們最終只能得到50%的照明效率。整個(gè)照明裝置的能效就變成了7.5lm/W。

我們經(jīng)常能夠看到某些LED制造商聲稱(chēng)又進(jìn)一步提高了LED照明光源的lm/W性能。比方說(shuō)DOE制訂的研究計畫(huà)是將商用照明領(lǐng)域的SSL光源效率從當前的30lm/W提高到150lm/W以上。根據當前SSL凹進(jìn)式照明裝置的能源之星計畫(huà)草案，我們可以計算出利用現有的元件構成的SLL照明裝置的總體能效，對于孔徑略大于4英寸、相關(guān)色溫（CCT）為3000K的照明裝置，它的最小亮度為500lm，最小光源效率為每瓦35流明。

冷白色LED的性能在過(guò)去兩年內已經(jīng)提高了一倍。如果暖白色LED的能效也有類(lèi)似的性能提升，那麼不久的將來(lái)我們就能夠看到具有80lm/W的暖白色LED。

隔離型驅動(dòng)器的選擇對于提高整個(gè)照明裝置的能效也發(fā)揮了重要作用。目前這是一個(gè)價(jià)格和性能二者之間的權衡選擇問(wèn)題。線(xiàn)性驅動(dòng)器的價(jià)格是最低的，但是其能效處于50%～60%的范圍之間。開(kāi)關(guān)式驅動(dòng)器的能效是最高的，一般在80%～85%之間。要想實(shí)現更高的能效，就需要更復雜的電路，因此驅動(dòng)器的成本也就更高。