LED灯与传统灯的区别
一、各种灯源发光原理
1.1 白炽灯的发光原理
白炽灯是将电能转化为光能以提供照明的设备。其工作原理是:电首先被转化成了热,将灯丝加热至极高的温度(钨丝,熔点达3000℃多),这时候组成灯丝的元素的原子核外电子会被激发,从而使得其向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量便以光的形式放出来了。同时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。故称之为白炽灯。
优点:成本较低,价格也便宜!
缺点:1) 高耗能:发光效率低 ,不利于节能;产生的热为80%,光仅为20%。
2) 寿命相对地较短一般在1000小时左右。
3)颜色单一:其暖色和带黄色光,有时不一定受欢迎。容易损坏:玻璃制品。
4)光谱中红外线成成份较高。
1.2节能灯的发光原理
节能灯是由汞蒸气电离产生紫外线,紫外线使萤光粉发光的。刚开灯时汞没有完全变成汞蒸气,所以刚开灯时光线比较暗,过一会汞完全变成汞蒸气才会亮起来。
另外要说明的是,“我们现在使用的节能灯大多数是三基色与卤粉的”,它们都要“由汞蒸气电离产生紫外线来使萤光粉(三基色萤光粉或卤粉萤光粉)发光的”。这是节能灯与日光灯发光的基本原理!
优点:发光效率比白炽灯高,比白炽灯能节能百分之六十以上。
缺点:1)就是节能灯很明亮有闪烁现象,对眼睛有影响
2)生产过程中和使用废弃后有汞污染,目前西方国家对汞污染是相当的重视.
国人也越来越认识到了汞污染的危害性.
3)由于是玻璃制品,易破碎,不好运输,不好安装.
4)光谱中含有紫外线,对人体和动植物会造成一定的危害!
5)容易损坏,寿命短,节能不省钱这句话就是它的最好写照.
1.3日光灯的发光原理
日光灯管两端装有灯丝,玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉,管内被抽成真空度103-104毫米汞柱以后,充入少量惰性气体,同时还注入微量的液态水银。灯管内壁上涂有荧光粉,两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使荧光粉发出柔和的可见光。
灯管两端发黑原因:钨丝的升华直接变成钨气,这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝华在灯管壁上而发黑的,当钨丝升华到比较细瘦时,通电后就很容易烧断,从而结束了灯的寿命。
日光灯的缺点:(1)日光灯的附件多,故障机会较多。
(2)日光灯的价格比钨丝白炽灯贵。
(3)日光灯的功率不能做得很大。
(4)日光灯发光是闪烁的出现频闪。
1.4 LED的发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-V特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光.
LED照明较于普通照明有如下大优点:
1.LED利环保:LED是一种绿色光源,环保效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线,热量低和无频闪,无辐射,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
2.LED高节能:直流驱动,超低功耗(单管0.03瓦-1瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
3.LED长寿命:LED光源被称为长寿灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快等缺点,使用寿命可达5万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。LED性能稳定, 可在-30~+50oC环境下正常工作。
4.没有辐射:低压直流驱动无任何电磁辐射,目前电磁辐射已经被列为世界第四大公害;在医院CT室、核磁共振室、X光室、工作过的同志大多都知道,这些科室的照明灯具大多都是直流的照明灯具,否则这些科室的医疗设备在工作的同时就必须将照明灯进行关闭。
目前缺点:开发成本较高。价格相对传统灯来说价格较贵!技术还不够成熟。但是LED作为一种新型的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势,21世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。