白光LED照明將是未來主流趨勢

在很多家庭、機(jī)構(gòu)、政府和工業(yè)應(yīng)用中，高亮度(HB)白光LED(發(fā)光二極管)正在迅速取代白熾燈。在過去的一年中，白光LED照明系統(tǒng)在總的照明應(yīng)用中占到50%以上，最終超過了彩色LED應(yīng)用，彩色LED應(yīng)用主要受彩色照明的美感需求驅(qū)動(dòng)。白光LED照明增長的新驅(qū)動(dòng)力相當(dāng)簡單：較低的能耗導(dǎo)致低得多的電費(fèi)。

在很多情況下，LED更高的效率可將功耗降低多達(dá)88%。它們還極大地降低了為照明而發(fā)電和傳輸電能所導(dǎo)致的二氧化碳排放量。根據(jù)Strategies Unlimited公司的研究，到2012年，總的高亮度白光LED照明市場預(yù)計(jì)將超過50億美元，對應(yīng)于2009年至2012年的28%年復(fù)合增長率(CAGR)。這僅僅是個(gè)開始，因?yàn)樵贚ED發(fā)光效率的提高繼續(xù)加速了商業(yè)/住宅照明市場從白熾燈、熒光燈和高壓鈉燈向高亮度白光LED轉(zhuǎn)變的同時(shí)，LED從商業(yè)化角度來看甚至?xí)兊酶哂谐杀拘б妗?

根據(jù)一些計(jì)算，從傳統(tǒng)白熾燈和熒光燈轉(zhuǎn)向LED照明可使當(dāng)前全球總能耗節(jié)省高達(dá)10%。隨著人們加速努力降低發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳的總排放量，全球照明能源需求降低10%的潛力對這種轉(zhuǎn)變起到了極大的推動(dòng)作用。

美國紐約被高亮度LED照明的大橋

什么因素支持如此巨大的增長潛力？首先，目前這一代LED的發(fā)光效率比白熾燈高10倍，是熒光燈和高壓鈉燈(HPS)的兩倍多，從而極大地降低了提供所需光輸出(以流明量度)所必需的電力。隨著LED的進(jìn)一步開發(fā)，它們靠電力發(fā)光的效率會(huì)繼續(xù)提高，而且預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)將翻一番。

其次，在一個(gè)非常關(guān)注環(huán)保的世界上，LED照明不需要處理、接觸和清除熒光燈中常見的有毒水銀蒸氣。今天用于大多數(shù)住宅照明系統(tǒng)的冷陰極熒光燈(CCFL)含有多達(dá)5mg的水銀，而更大的燈含有的水銀會(huì)多得多！

第三，白熾燈每用1,000小時(shí)就需要更換，而熒光燈可持續(xù)使用長達(dá)1萬小時(shí)，相比之下，LED的壽命超過10萬小時(shí)。在大多數(shù)應(yīng)用中，這允許LED永久地嵌入到最終應(yīng)用之中，而無需附屬裝置。

實(shí)例包括室內(nèi)和室外商業(yè)及住宅照明，如路燈、室內(nèi)和室外工業(yè)照明以及諸如發(fā)電廠和提煉廠等有害環(huán)境中的照明。有些應(yīng)用(如提煉廠)24小時(shí)不間斷運(yùn)行的，LED將持續(xù)使用長達(dá)11年，這意味著它們將從不需要更換。另外，LED比其它類型的照明燈小和扁幾個(gè)數(shù)位級，能以非常扁平的外形尺寸制造，因此它們可以永久地置入內(nèi)部和外部應(yīng)用中。

LED的小尺寸還使置入LED外殼中的反射器能夠制作得更精細(xì)，從而更高效率地聚焦光。白光LED提供純的“全光譜”白色光，在色譜中沒有縫隙，從而就需要可靠視敏度的任務(wù)而言，可以非常容易地看清楚。例如，查看色標(biāo)導(dǎo)線、讀取彩色標(biāo)志或區(qū)分水蒸氣和火焰造成的煙霧。相反，在橙黃色的高壓鈉燈照明環(huán)境中完成同樣的任務(wù)可能很困難，因?yàn)樵谶@種照明環(huán)境中無法準(zhǔn)確區(qū)分顏色。

與人眼能察覺到的變化相比，LED還能以快得多的速度調(diào)光以及接通/斷開，這極大地降低了功耗。LED照明可以調(diào)光或斷開，直到需要時(shí)，再即時(shí)接通至最大光強(qiáng)，而熒光燈或高壓鈉燈需要長達(dá)30秒或更長的時(shí)間才能達(dá)到最大光強(qiáng)。

然而，照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)師面臨的最大挑戰(zhàn)之一是，如何優(yōu)化最新一代LED的所有好處。因?yàn)長ED通常需要一個(gè)準(zhǔn)確和高效率的DC電流源和一種調(diào)光方法，所以LED驅(qū)動(dòng)器IC在多種應(yīng)用中必須設(shè)計(jì)到滿足這些需求。電源解決方案必須是高效率、堅(jiān)固、非常緊湊和具成本效益?？梢宰C明，就驅(qū)動(dòng)照明從白熾燈、熒光燈和高壓鈉燈照明陣列向LED轉(zhuǎn)變而言，增長最快的應(yīng)用將出現(xiàn)在通用內(nèi)部/外部照明應(yīng)用中，因?yàn)樵谶@類應(yīng)用中，功耗節(jié)省的回報(bào)是最大的。

諸如尺寸小、使用壽命長、功耗低、易于調(diào)光和快速接通時(shí)間等好處已經(jīng)加速了高亮度LED在工業(yè)和住宅照明等很多已有照明應(yīng)用中被采用。LED的長壽命和小尺寸使得在各種應(yīng)用中引入新配置成為可能，這些應(yīng)用包括在冰箱正面提供照明的白光LED陣列、以至照亮整個(gè)大學(xué)校園的更復(fù)雜系統(tǒng)等。