LED初露鋒芒
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作者：Dan Strassberg
時(shí)間：2005-09-05
來(lái)源：EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù)
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LED初露鋒芒
● 貿(mào)易展覽會(huì)、儀式、音樂(lè)會(huì)和時(shí)裝表演的事件照明；
● 視覺(jué)商品、店鋪設(shè)計(jì)、陳列品和化妝品的零售照明；
● 商業(yè)性戲劇、電視演播室、電影布景、舞蹈和攝影的舞臺(tái)照明；
● 地面、水景、噴泉、游泳池和溫泉的景觀照明；
● 起居室與家庭影院的住宅照明；
● 展覽會(huì)、天文館、動(dòng)物園、水族館和紀(jì)念館的陳列品與教學(xué)照明；
● 飛機(jī)、火車、汽車和輪船環(huán)境的運(yùn)輸照明；
● 雕塑、各種媒體、圖像和表演的美術(shù)照明；
● 成像與色彩療法的科技照明。
在這些細(xì)分市場(chǎng)中，目前最引人注目的 LED 燈市場(chǎng)就是交通運(yùn)輸。LED 正在快速地進(jìn)入汽車剎車燈市場(chǎng)。當(dāng)汽車急剎車時(shí)，LED 剎車燈具有附加的安全余量，因?yàn)樗鼈冞_(dá)到最大亮度要比白熾燈快100ms。它的優(yōu)勢(shì)還不止這些；LED 剎車燈要比帶相關(guān)透鏡的白熾燈體積小，所以，LED 剎車燈可適當(dāng)增加行李箱空間。LED 燈也比其它類型的燈更牢固，這使它們更經(jīng)受得住汽車的顛簸和震動(dòng)。與白熾燈相比，LED 燈通常還能做成更有創(chuàng)意的款式，成本也更低。此外，LED 在汽車中的應(yīng)用遠(yuǎn)不只是剎車燈， LED在汽車中另外兩個(gè)用途是組合儀表照明和車內(nèi)照明。
● 視覺(jué)商品、店鋪設(shè)計(jì)、陳列品和化妝品的零售照明；
● 商業(yè)性戲劇、電視演播室、電影布景、舞蹈和攝影的舞臺(tái)照明；
● 地面、水景、噴泉、游泳池和溫泉的景觀照明；
● 起居室與家庭影院的住宅照明；
● 展覽會(huì)、天文館、動(dòng)物園、水族館和紀(jì)念館的陳列品與教學(xué)照明；
● 飛機(jī)、火車、汽車和輪船環(huán)境的運(yùn)輸照明；
● 雕塑、各種媒體、圖像和表演的美術(shù)照明；
● 成像與色彩療法的科技照明。
在這些細(xì)分市場(chǎng)中，目前最引人注目的 LED 燈市場(chǎng)就是交通運(yùn)輸。LED 正在快速地進(jìn)入汽車剎車燈市場(chǎng)。當(dāng)汽車急剎車時(shí)，LED 剎車燈具有附加的安全余量，因?yàn)樗鼈冞_(dá)到最大亮度要比白熾燈快100ms。它的優(yōu)勢(shì)還不止這些；LED 剎車燈要比帶相關(guān)透鏡的白熾燈體積小，所以，LED 剎車燈可適當(dāng)增加行李箱空間。LED 燈也比其它類型的燈更牢固，這使它們更經(jīng)受得住汽車的顛簸和震動(dòng)。與白熾燈相比，LED 燈通常還能做成更有創(chuàng)意的款式，成本也更低。此外，LED 在汽車中的應(yīng)用遠(yuǎn)不只是剎車燈， LED在汽車中另外兩個(gè)用途是組合儀表照明和車內(nèi)照明。
基于 LED 的交通信號(hào)燈一直在快速地取代白熾燈，因?yàn)檫@種固態(tài)光源的能耗成本更低，壽命更長(zhǎng)，更換成本更低（當(dāng)你把勞動(dòng)成本包括在內(nèi)時(shí)）。即使不考慮因每盞燈使用大量 LED而使可靠性提高這一因素，LED 燈的更換成本大大低于白熾燈。事實(shí)上，新型交通信號(hào)燈需要多個(gè) LED的時(shí)間也許不長(zhǎng) 了。自從五年前推出 LED 交通信號(hào)燈以來(lái)，技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)使每只LED的光輸出增加了約 20 倍。只要再將LED的光輸出增大三分之一，就可以在交通燈設(shè)計(jì)中只使用一只LED——再加上一個(gè)漫散器，使光線似乎不是從一個(gè)針尖大的光源，而是從一個(gè)較大的光源發(fā)出的。
照亮第三世界
照明器材行業(yè)的分析家看到，LED 照明在欠發(fā)達(dá)國(guó)家有著光明的前景，因?yàn)榍钒l(fā)達(dá)國(guó)家缺乏工業(yè)化國(guó)家具有的配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。這些分析家認(rèn)為，這一現(xiàn)象帶來(lái)的影響將與無(wú)線通信技術(shù)在缺乏有線通信基礎(chǔ)設(shè)施地區(qū)造成的影響相同。在許多欠發(fā)達(dá)地區(qū)，只有白天才能從事生產(chǎn)勞動(dòng)。由于使用煤油燈等裝置，從理論上說(shuō)，晚上從事勞動(dòng)或閱讀是可能的，但煤油燈燃料的分銷基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)不時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。LED 燈可由太陽(yáng)能電池供電，并裝有蓄電池以存儲(chǔ)白天來(lái)自太陽(yáng)能電池的電能，因此它不需要燃料分銷基礎(chǔ)設(shè)施，而且還可能使每年從事生產(chǎn)勞動(dòng)的時(shí)間增加大約三分之一。
有幾家公司為那些對(duì)不大的技術(shù)改造感興趣的人提供一種LED照明技術(shù)，其目標(biāo)再簡(jiǎn)單不過(guò)了——為那些忙碌而又不會(huì)按指法打字的筆記本電腦用戶提供鍵盤照明。如果你正在一間昏暗的房間中工作，周圍沒(méi)有交流電插座，又需要讀出鍵帽上的字符，那你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)僅靠個(gè)人電腦屏幕發(fā)出的光來(lái)照明是不夠的。在這種情況下，把一盞LED 燈插入電腦 USB 端口，就是一種理想的解決辦法。這種燈從 USB 端口獲得的是電能，而不是數(shù)據(jù)。Levenger 公司提供一款這樣的燈，其價(jià)格是 19.95 美元。它有一根長(zhǎng) 18 英寸的鵝頸狀臂，臂的一端是五只白光 LED，另一端則是一個(gè)插頭，可插入 USB 1.1 或 USB 2.0 端口。
為L(zhǎng)ED 燈設(shè)計(jì)燈具（或在照明器材行業(yè)中稱為“光源”），需要注意白熾燈和熒光燈燈具設(shè)計(jì)師很少需要關(guān)注的一些問(wèn)題。最明顯的兩個(gè)問(wèn)題就是電源和熱管理。大多數(shù)白熾燈直接由交流電線供電，因此不需要電源。熒光燈使用鎮(zhèn)流器來(lái)完成電源的功能。白熾燈的熱管理主要是防止對(duì)用戶造成傷害：他們可能接觸滾燙的燈具裝置而被燙傷，或者滾燙的燈具可能引起火災(zāi)。熒光燈一般不存在這兩個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兊暮碾娸^少。
像熒光燈一樣，LED 燈也有很高的效率；與熒光燈相比，LED 燈的效率或許會(huì)稍高一些，或許稍低一些，視所發(fā)光的顏色而定。然而，隨著 LED 燈的光輸出的增加（輸入功率也隨之上升），光源設(shè)計(jì)中的發(fā)熱問(wèn)題就日趨突出。因?yàn)榘谉霟舻臒艚z為了完成它的發(fā)光功能，必須燒到白熱狀態(tài)，并承受極高溫度；而 LED 則不同，它是半導(dǎo)體器件，因此，過(guò)高的溫度會(huì)縮短甚至終止其使用壽命。由于強(qiáng)制空氣冷卻通常在光源中是不可取的，所以隨著功率電平的提高，散熱片和其它增強(qiáng)自然對(duì)流冷卻的方法就在 LED 燈和光源設(shè)計(jì)中發(fā)揮日益重要的作用。
談到電源， LED 在照明領(lǐng)域里的地位不斷提高，恰逢供電技術(shù)發(fā)展的好時(shí)機(jī)。隨著硅集成電路電源電壓的直線下降，LED 工作電壓越來(lái)越多地處于電源輸出電壓的最佳區(qū)間。大多數(shù)為低電壓 IC 供電的技術(shù)也都適用于 為L(zhǎng)ED，特別是大功率 LED供電。再則，LED電源還應(yīng)能利用低電壓IC電源產(chǎn)量逐漸上升帶來(lái)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn)
1. Lighting Research Center, www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/glossary.asp.
2. US Department of Energy, www.eere.energy.gov/buildings/homes/lightingterms.cfm.
3. Philips, www.lighting.philips.com/glossary/index.php.
照亮第三世界
照明器材行業(yè)的分析家看到，LED 照明在欠發(fā)達(dá)國(guó)家有著光明的前景，因?yàn)榍钒l(fā)達(dá)國(guó)家缺乏工業(yè)化國(guó)家具有的配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。這些分析家認(rèn)為，這一現(xiàn)象帶來(lái)的影響將與無(wú)線通信技術(shù)在缺乏有線通信基礎(chǔ)設(shè)施地區(qū)造成的影響相同。在許多欠發(fā)達(dá)地區(qū)，只有白天才能從事生產(chǎn)勞動(dòng)。由于使用煤油燈等裝置，從理論上說(shuō)，晚上從事勞動(dòng)或閱讀是可能的，但煤油燈燃料的分銷基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)不時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。LED 燈可由太陽(yáng)能電池供電，并裝有蓄電池以存儲(chǔ)白天來(lái)自太陽(yáng)能電池的電能，因此它不需要燃料分銷基礎(chǔ)設(shè)施，而且還可能使每年從事生產(chǎn)勞動(dòng)的時(shí)間增加大約三分之一。
有幾家公司為那些對(duì)不大的技術(shù)改造感興趣的人提供一種LED照明技術(shù)，其目標(biāo)再簡(jiǎn)單不過(guò)了——為那些忙碌而又不會(huì)按指法打字的筆記本電腦用戶提供鍵盤照明。如果你正在一間昏暗的房間中工作，周圍沒(méi)有交流電插座，又需要讀出鍵帽上的字符，那你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)僅靠個(gè)人電腦屏幕發(fā)出的光來(lái)照明是不夠的。在這種情況下，把一盞LED 燈插入電腦 USB 端口，就是一種理想的解決辦法。這種燈從 USB 端口獲得的是電能，而不是數(shù)據(jù)。Levenger 公司提供一款這樣的燈，其價(jià)格是 19.95 美元。它有一根長(zhǎng) 18 英寸的鵝頸狀臂，臂的一端是五只白光 LED，另一端則是一個(gè)插頭，可插入 USB 1.1 或 USB 2.0 端口。
為L(zhǎng)ED 燈設(shè)計(jì)燈具（或在照明器材行業(yè)中稱為“光源”），需要注意白熾燈和熒光燈燈具設(shè)計(jì)師很少需要關(guān)注的一些問(wèn)題。最明顯的兩個(gè)問(wèn)題就是電源和熱管理。大多數(shù)白熾燈直接由交流電線供電，因此不需要電源。熒光燈使用鎮(zhèn)流器來(lái)完成電源的功能。白熾燈的熱管理主要是防止對(duì)用戶造成傷害：他們可能接觸滾燙的燈具裝置而被燙傷，或者滾燙的燈具可能引起火災(zāi)。熒光燈一般不存在這兩個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兊暮碾娸^少。
像熒光燈一樣，LED 燈也有很高的效率；與熒光燈相比，LED 燈的效率或許會(huì)稍高一些，或許稍低一些，視所發(fā)光的顏色而定。然而，隨著 LED 燈的光輸出的增加（輸入功率也隨之上升），光源設(shè)計(jì)中的發(fā)熱問(wèn)題就日趨突出。因?yàn)榘谉霟舻臒艚z為了完成它的發(fā)光功能，必須燒到白熱狀態(tài)，并承受極高溫度；而 LED 則不同，它是半導(dǎo)體器件，因此，過(guò)高的溫度會(huì)縮短甚至終止其使用壽命。由于強(qiáng)制空氣冷卻通常在光源中是不可取的，所以隨著功率電平的提高，散熱片和其它增強(qiáng)自然對(duì)流冷卻的方法就在 LED 燈和光源設(shè)計(jì)中發(fā)揮日益重要的作用。
談到電源， LED 在照明領(lǐng)域里的地位不斷提高，恰逢供電技術(shù)發(fā)展的好時(shí)機(jī)。隨著硅集成電路電源電壓的直線下降，LED 工作電壓越來(lái)越多地處于電源輸出電壓的最佳區(qū)間。大多數(shù)為低電壓 IC 供電的技術(shù)也都適用于 為L(zhǎng)ED，特別是大功率 LED供電。再則，LED電源還應(yīng)能利用低電壓IC電源產(chǎn)量逐漸上升帶來(lái)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn)
1. Lighting Research Center, www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/glossary.asp.
2. US Department of Energy, www.eere.energy.gov/buildings/homes/lightingterms.cfm.
3. Philips, www.lighting.philips.com/glossary/index.php.
評(píng)論