深度分析：LED在照明工程中應(yīng)用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2008年LED產(chǎn)品在各主要應(yīng)用領(lǐng)域銷(xiāo)售額分布統(tǒng)計(jì)顯示：建筑景觀為我國(guó)LED最大的應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域，占總市場(chǎng)份額的27%;手機(jī)、電腦筆記本等中小尺寸背光源為第三大應(yīng)用領(lǐng)域，占總市場(chǎng)份額的22%;交通信號(hào)燈、汽車(chē)燈、特種燈等各類(lèi)應(yīng)用占有一定市場(chǎng)份額。

未來(lái)隨著上海2010年世博會(huì)、廣州亞運(yùn)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在景觀照明領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步加大比重，LED顯示屏的市場(chǎng)應(yīng)用空間也不斷擴(kuò)大。隨著LED的不斷成熟，手機(jī)、電腦等背光源、交通信號(hào)及指示燈、汽車(chē)照明以及手電筒、礦燈、防爆燈、航標(biāo)燈等特種照明，將成為重要的應(yīng)用市場(chǎng)，LED的應(yīng)用市場(chǎng)結(jié)構(gòu)也將產(chǎn)生較大的變化。根據(jù)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)計(jì)2010年，我國(guó)半導(dǎo)體照明市場(chǎng)總體規(guī)模將達(dá)到1000億元左右，LED背光源市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)景觀裝飾照明，成為最大應(yīng)用領(lǐng)域，功能性及普通照明的市場(chǎng)規(guī)模也將快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2010年到2015年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)可達(dá)到40%,2015年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到5000億元以上。

2010年我國(guó)半導(dǎo)體照明主要應(yīng)用市場(chǎng)預(yù)測(cè)

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(yīng)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(shì)，其體積小、重量輕和厚度薄的特點(diǎn)大大拓展了其應(yīng)用空間，在背光源和顯示系統(tǒng)的應(yīng)用中游刃有余，在傳統(tǒng)照明領(lǐng)域也使的設(shè)計(jì)更為靈活多樣、光線更加容易控制。

2.2 節(jié)能 LED自上世紀(jì)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(jù)報(bào)道，目前白光LED光效的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)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(dá)到100lm/W.隨著關(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(dá)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(zhǎng)出來(lái)的LED的光色也各不相同。只要芯片合金組分有細(xì)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(nèi)獲得各種單色光和白光的LED.

2.4 長(zhǎng)壽命具有固態(tài)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhǎng)的壽命。一般LED的壽命理論上可超過(guò)50000小時(shí)，與傳統(tǒng)光源相比相差一個(gè)數(shù)量等級(jí)，應(yīng)用在照明工程中可以大大降低維護(hù)費(fèi)用。

2.5 抗震性能好 LED的結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成，是一種電致發(fā)光光源，其結(jié)構(gòu)特性決定了震動(dòng)對(duì)其的影響比較小。

2.6 安全LED是低壓器件，驅(qū)動(dòng)單顆LED的電壓僅需2.5~3V,驅(qū)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(qiáng)氣體放電燈，如熒光燈、熒光高壓汞燈等，內(nèi)壁涂有熒光涂層，包括熒光粉使用后的處理都對(duì)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(yīng)快 電致發(fā)光的原理賦予了LED只有幾個(gè)ms的響應(yīng)時(shí)間，使LED能在瞬間達(dá)到全光通輸出，作為信號(hào)照明具有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。結(jié)合其色彩多樣性，LED產(chǎn)品更便于實(shí)現(xiàn)色彩和亮度的控制，從而可以用到很多需要實(shí)現(xiàn)控制的領(lǐng)域中。

3、我國(guó)照明工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、提高照明品質(zhì)是我們實(shí)施綠色照明的宗旨。節(jié)約能源的前提是要滿足人們正常的視覺(jué)需求，也就是要滿足照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不應(yīng)該一味的強(qiáng)調(diào)節(jié)能而降低照明的數(shù)量和質(zhì)量的要求。我國(guó)工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)均是針對(duì)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏，具有一定的先進(jìn)性。

表2 我國(guó)的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

4、照明的分類(lèi)及LED的適用性

在我國(guó)的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的照明場(chǎng)所對(duì)照明的方式根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)

5、不同照明場(chǎng)所對(duì)照明裝置的要求