引言
自1879年爱迪生发明白炽灯以来，电光源照明已经经历一个多世纪，这其中有三个重要的发展阶段，其代表性光源分别是白炽灯、荧光灯和HID（高强度气体放电）灯。白炽灯安装使用简便，但它是热辐射光源，绝大部分输入电功率都变成了红外辐射以及较大的热损失，落在可见光区的辐射所占比例较小，因而其光效较低，而且寿命短，易损坏。荧光灯的工作原理是：电流激发汞原子并使它们发出紫外线光子，这些光子激发荧光粉发出可见光。虽然其较白炽灯可以省电，但由于受到紫外线转换成可见光效率的制约，光效提高也有限，而且存在电磁污染、使用寿命短、易碎等缺点，其主要组成部分汞还会造成环境污染。HID灯光效已经可以超过100lm/W，但由于热导及紫外、红外等损失，光效也很难有较大的提高，且存在成本高、维护困难、寿命短、电磁辐射等问题。近几十年来，人们对于开发新照明光源的研究和探索从未停止过。欧洲专门制定了五年行动计划，提出新型光源要符合三个条件：高效、节能；材料对环境无害；模拟自然光，显色指数接近100。
随着新一代半导体材料AlGaAs（砷化铝镓）、AlInGaP（磷化铝铟镓）和AlInGaN（氮化铝铟镓）的出现和发光二极管(Light Emitting Diode, LED)封装等技术的突破，单晶片红、绿、蓝、白光LED的功率等级不断提高，高亮度LED有望成为第四代光源。LED是电光源发展的一次全新革命和重大突破，从根本上改变了光源发光的机理，具有光效高、光色全、寿命长、环保、尺寸小等优点，能够应用在各种各样的彩色和白色照明领域。LED光源在提升照明质量和效用的同时，能够节约能源，改善环境污染，有利于国计民生的和谐发展。因此积极研究LED光源新技术，加快发展LED照明产业具有重大的经济效益和深远的社会意义。
LED的概述
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
LED的性能
如何选用性价比最好的LED光源和灯具，下面介绍几种LED的基本性能
1、亮度 - LED的亮度不同，价格不同。
2、抗静电能力 - 抗静电能力强的LED，寿命长，因而价格高。
3、波长 - 波长一致的LED，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。
4、漏电电流 - LED是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的LED，寿命短，价格低。
5、发光角度 - 用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。
6、寿命 - 不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，价格高。
7、晶片 - LED的发光体为晶片，不同的晶片，价格差异很大。日本、美国的晶片较贵，一般台湾及国产的晶片价格低于日、美。
8、晶片大小 - 晶片的大小以边长表示，大晶片LED的品质比小晶片的要好。
9、胶体 - 普通的LED的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵。LED灯饰的可靠性设计方面包含：电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。
由于LED是新产品，发展迅猛，更新换代周期短，各个国家标准滞后，各国仅仅提供产品测试。
LED光源的优点
(1) 光线质量高。LED是基于半导体中载流子的复合而发光的，光谱几乎全部集中于可见光频率，不包含紫外线和红外线，故低热量无辐射，效率可以达到80%-90%。
(2) 能耗小。在当前全球能源短缺危机不断升高的背景下，节约能源是我们面临的重要问题。在同样亮度下，LED电能消耗仅为白炽灯的1/l0，而寿命则是白炽灯的100倍。目前我国每年用于照明的电力约2500亿千瓦时，如果采用LED照明，每年就可节电2200多亿千瓦时，而这个数字是三峡电站年发电量的3倍，可见LED的节能效果相当可观。
(3)调光性好。与白炽灯和荧光灯不同，LED的调光性能极佳，控制较为方便。只要调整正向电流，就可以调节光的强度。
(4)响应速度快。LED本身的工作机理决定了其发光对电流的响应速度极快，因此适合频繁开关以及高频运作的场合。
(5)应用灵活。LED体积小，可以做成点、线、面等各种形式的轻薄产品。
(6)可靠耐用。LED是环氧树脂封装的固体光源，结构中没有灯丝、玻璃壳等容易损坏的部件，是一种全固体结构，维护费用极为低廉。
(7)安全环保。LED单位工作电压大致在1.5-5V之间，工作电流低。LED废弃物可回收，没有污染。
(8)寿命长。LED光通量衰减到70％的标准寿命约3万小时，是白炽灯的50倍。
如何挑选LED光源
第一步，看外观
光源散热器部分（芯片工作时产生热量需要快速释放），热传导系数决定了对芯片的保护力度，从而延长光源的使用寿命；就导热而言，金属优于塑料及其它，相同材料面积决定热传导快慢，
第二步，看发光效果（功率、发光角度相同）
色温，人眼对发光体或白色反光体的感觉，标准烛光为1930K；钨丝灯为2500-2650K；闪光灯为3800K；中午阳光为5400K；蓝天为12000-18000K，色温越高，人眼感觉光越冷，同种LED芯片，色温越高，整灯亮度越高；
关注显色指数Ra，显色性是光源对物体颜色呈现的程度，也就是逼真程度，显色指数Ra值为100的光源表示事物在其灯光下显示出来的颜色与标准光源下一致，按照国际标准组织对光源的描述（以钨丝为基础材料的发光体Ra=100，色温2600K），显色指数范围Ra在90-100之间，定义为显色性出众；同种LED芯片，显色指数越高，整灯亮度越低；
光效率，在以上条件均相同的情况下，最终决定LED灯优劣的标准就是它的光效率，通常我们以每瓦光通量为衡量标准，其值越大，LED灯品质越高。
第三步，看使用情况
一段时间以后，LED灯光衰越小，产品品质越高。
市场参考价格（以日光灯T8为例）
低端：光效 60-70流明/瓦 Ra=60-70 色温3000-6500K 功率因数<80 存在光色不纯；价格40-50元/支
中端：光效 70-80流明/瓦 Ra=70-75 色温3000-6500K 功率因数80
高端：光效 >100流明/瓦 Ra=80-85 色温2500-6000K 功率因数90
以高端led灯为例，其与T8荧光灯能耗比为1比3。
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