樓體照明施工維修景觀夜景照明亮化

最近兩年農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品的生產(chǎn)和出口出現(xiàn)了一些波動(dòng)，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，我國(guó)農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域尚處于發(fā)展的初期，未來(lái)發(fā)展的潛能巨大，中國(guó)照明電器協(xié)會(huì)將繼續(xù)發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)的引領(lǐng)服務(wù)和協(xié)調(diào)作用，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和高質(zhì)量供給引領(lǐng)行業(yè)需求，重點(diǎn)從科技創(chuàng)新、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)融通等三個(gè)方面開(kāi)創(chuàng)農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域的新篇章，協(xié)會(huì)也將更加重視當(dāng)前照明技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，進(jìn)一步深耕農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域需要關(guān)注的重點(diǎn)和方向。

照明原理
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-V特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。
假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見(jiàn)光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料帶隙Eg有關(guān)，即 λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見(jiàn)光（波長(zhǎng)在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、價(jià)格很高，使用不普遍。

（1）允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過(guò)它的電流之積的最大值。超過(guò)此值，LED發(fā)熱、損壞。
（2）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過(guò)此值可損壞二極管。
（3）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過(guò)此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
（4）工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。
不改變材質(zhì)的前提下，在LED的極限范圍內(nèi)，提高亮度的手段就是提高電流，隨著電流升高，LED發(fā)熱量會(huì)劇增。使用過(guò)LED光源便攜投影機(jī)的，或微投的朋友，一定都深有體會(huì)，LED光源的投影機(jī)，非常熱，而且普遍會(huì)有明顯的噪音。這些產(chǎn)品，機(jī)身小是一方面，關(guān)鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。
隨著功率的增加，LED的散熱問(wèn)題顯得越來(lái)越突出，大量實(shí)際應(yīng)用表明，LED不能加大輸入功率的基本原因，是由于LED在工作過(guò)程中會(huì)放出大量的熱，使管芯結(jié)溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發(fā)熱效應(yīng)越大。溫度的升高將導(dǎo)致器件性能變化與衰減，非輻射復(fù)合增加，器件的漏電流增加，半導(dǎo)體材料缺陷增長(zhǎng)，金屬電極電遷移，封裝用環(huán)氧樹(shù)脂黃化等等，嚴(yán)重影響LED的光電參數(shù)。甚至使功率LED失效。因此，對(duì)于LED器件，降低熱阻與結(jié)溫、對(duì)發(fā)光二極管的熱特性進(jìn)行研究顯得日趨重要。

如今有些供貨商為了處理這個(gè)難題，創(chuàng)造了無(wú)鋁電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃。但并不是所有的LED驅(qū)動(dòng)電源供貨商都擁護(hù)這種做法。陳嶸指出：“當(dāng)前量產(chǎn)的LED驅(qū)動(dòng)電源中沒(méi)有一款是選用了無(wú)電解電容的驅(qū)動(dòng)計(jì)劃，由于沒(méi)有它的話，許多試驗(yàn)規(guī)范通不過(guò)，如EMI測(cè)驗(yàn)和無(wú)閃爍測(cè)驗(yàn)?！?br /> 而選用鋁電解電容的LED驅(qū)動(dòng)電源計(jì)劃很簡(jiǎn)單通常以上測(cè)驗(yàn)， pcb抄板若是換成薄膜電容和陶瓷電容或鉭電容，情況如何呢？薄膜電容要到達(dá)一樣的電容量（通常為100-220uF），體積就會(huì)很大，并且本錢(qián)也太高，陶瓷電容通常容量太小，如用多個(gè)陶瓷電容完成這么大的容量，占板面積和本錢(qián)都太大，鉭電容要具有這么大容量，一是太貴，而是耐壓太低達(dá)不到需求，因而換成其它任何品種的電容，基本上不是體積太大，就是太貴，如為了這些缺陷換成容量較小的電容，消除紋波的作用就沒(méi)有那么好，許多出口產(chǎn)品所需的嚴(yán)厲認(rèn)證測(cè)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)就無(wú)法經(jīng)過(guò)，因而當(dāng)前高質(zhì)量的LED驅(qū)動(dòng)電源仍是遍及選用鋁電解電容。

響應(yīng)速度快：LED的響應(yīng)頻率fτ與注入少數(shù)載流子的壽命τmc有關(guān)，如GaAs材料制成的LED，其τmc一般在1―10ns 范圍內(nèi)，則響應(yīng)頻率約為16―160MHz，這樣高的響應(yīng)頻率對(duì)于顯示6.5MHz的視頻信號(hào)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，這也是實(shí)現(xiàn)視頻 LED大屏幕的關(guān)鍵因素之一。
LED響應(yīng)時(shí)間最低的已達(dá)1微秒，一般的多為幾個(gè)毫秒，約為普通光源響應(yīng)時(shí)間的1/100。因此可用于很多高頻環(huán)境，如汽車剎車燈或狀態(tài)燈，可以縮短車后車輛的剎車時(shí)間，從而提高安全性。

隨著美國(guó)環(huán)保署于2011年10月公布新版固態(tài)照明燈具及光源產(chǎn)品上市規(guī)范，業(yè)界指出，備受關(guān)注的LM-80的光衰測(cè)試，預(yù)計(jì)將從2012年4月起強(qiáng)制實(shí)施，在新規(guī)范上路后，未來(lái)北美市場(chǎng)燈具廠商將優(yōu)先采購(gòu)?fù)ㄟ^(guò)LM-80驗(yàn)證的LED產(chǎn)品，對(duì)于未受驗(yàn)證的臺(tái)灣LED封裝及晶粒廠，日后進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)恐將遭受阻礙。
由于LM-80的光衰驗(yàn)證需經(jīng)過(guò)6,000小時(shí)測(cè)試，耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)6~8個(gè)月，部分LED業(yè)界認(rèn)為，LED產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)日新月異，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)個(gè)月后，LED照明驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)可能又將改變，故對(duì)此認(rèn)證仍抱持存疑，不過(guò)工研= 表示，LM-80被視為進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的入場(chǎng)券，廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗(yàn)的報(bào)告證書(shū)，才能取得能源之星標(biāo)章，北美照明工程學(xué)會(huì)(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅為L(zhǎng)ED應(yīng)用產(chǎn)品提供量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，也為消費(fèi)者提供品質(zhì)保證，將成為全球共通的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，所造成的視覺(jué)不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。
同步性：兩個(gè)或兩個(gè)以上LED燈在不規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常按程序設(shè)定的方式運(yùn)行，一般指內(nèi)控方式的LED燈，同步性是LED燈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)變化的基本要求。
防護(hù)等級(jí)：IP防護(hù)等級(jí)是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級(jí)，由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(jí)（分0-6級(jí)），第二個(gè)數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度（分0-8級(jí)），數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高。
光周期：自然界或人造的能夠影響生物有機(jī)體的亮暗循環(huán)。
光度測(cè)量：根據(jù)給定的光效函數(shù)，如V(λ)和V’(λ)，測(cè)量輻射量的方法。
光強(qiáng)分布：光源或者燈具在空間各個(gè)方向的光強(qiáng)分布。
光強(qiáng)曲線圖（表）：光強(qiáng)由極坐標(biāo)或者圖表給出，表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時(shí)產(chǎn)生的光強(qiáng)。對(duì)于光強(qiáng)非對(duì)稱分布的情況，可采用兩個(gè)不同平面內(nèi)的光強(qiáng)分布圖來(lái)表示該燈具的光強(qiáng)分布情況。

線性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用是一種最為簡(jiǎn)單和最為直接的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方式。在照明級(jí)白光LED應(yīng)用中，雖然存在著效率低、調(diào)節(jié)性差等問(wèn)題，但是由于其電路簡(jiǎn)單、體積小巧，能滿足一些特定的場(chǎng)合應(yīng)用較多。
開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應(yīng)用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓高于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。升壓式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓低于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。
一般認(rèn)為,隔離型驅(qū)動(dòng)安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動(dòng)效率較高,應(yīng)按實(shí)際使用的要求來(lái)選。
設(shè)計(jì)一般的基本LED驅(qū)動(dòng)器照明應(yīng)用相對(duì)較簡(jiǎn)單，但是如果還需要其它功能如相位控制調(diào)光和功率因子校正(PFC)，設(shè)計(jì)就變得復(fù)雜。無(wú)功率因子校正功能的非調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器通常包含一個(gè)離線式開(kāi)關(guān)電源，用于恒定電流下調(diào)節(jié)輸出。
LED驅(qū)動(dòng)器的后端架構(gòu)包含一個(gè)具有短路保護(hù)功能的電流調(diào)節(jié)電路?？梢岳镁€性調(diào)節(jié)電路達(dá)到這一目的，然而這種方法本身效率低下，因此適用低輸出電流，通常不會(huì)應(yīng)用到多級(jí)架構(gòu)中去。替代方法是使用簡(jiǎn)單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路，以便限制了輸出電流超過(guò)期望的LED驅(qū)動(dòng)電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化，還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時(shí)的電流,從而能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)器免遭損壞。

中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國(guó)LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過(guò)300億元，已成為L(zhǎng)ED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀亮化等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國(guó)，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國(guó)內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶外照明發(fā)展最快，已有上百家LED路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但在室內(nèi)通用照明市場(chǎng)方面仍顯落后。