淺談LED光源的能效問題

led，簡單地理解，就是半導(dǎo)體發(fā)光二極體，是目前世界上最先進(jìn)的固態(tài)照明技術(shù)。LED燈并非燈絲加燈泡的老面孔，而是以半導(dǎo)體芯片為材料的固態(tài)光源。它利用電子移動來發(fā)光，直接把電能轉(zhuǎn)換成光能。因此，LED的耗電量掉低，使用壽命較高。當(dāng)一般的優(yōu)質(zhì)節(jié)能燈使用1年左右可收回成本時，大功率LED光源的維修成本低，一次性投入的回報更明顯。

大多數(shù)節(jié)能燈雖然比白熾燈節(jié)能效果明顯，但本質(zhì)上還是一種螢光燈，通過低壓汞蒸氣放電照射稀土三基色螢光粉來發(fā)光，目前只能做成雙端細(xì)長管。而且，不少節(jié)能燈所含的汞等對環(huán)境有害，燈管報廢以后如果人們隨意丟棄，容易出現(xiàn)節(jié)能不環(huán)保的情況。而像LED這樣的半導(dǎo)體固態(tài)光源與螢光燈在工藝上有本質(zhì)不同，半導(dǎo)體照明用的是冷光源，不需要充氣，不需要玻璃外殼，不添加汞，從生產(chǎn)過程到使用過程直至報廢可謂全程無污染。此外，LED照明還具有顯色性好、無頻閃、光線柔和等特性。

國外為實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，發(fā)表了許多政策法規(guī)鼓勵節(jié)能燈的生產(chǎn)和使用。據(jù)瞭解，最新的是美國國會通過的能源法有訂出淘汰傳統(tǒng)燈泡的時程，而目前歐盟市場上已不再出售白熾燈，歐盟國家不僅對研發(fā)低成本、長壽命節(jié)能燈的企業(yè)進(jìn)行補償，還對購置節(jié)能燈的困難家庭進(jìn)行補償?；贚ED照明技術(shù)所發(fā)展出燈具的效能，可望在今后10年內(nèi)提高1~2倍以上。

光源的性能，即能效，可以用它的功率與它所產(chǎn)生的亮度二者的比值來衡量，用流明/瓦（lm/W）來表示。一隻普通的Philips 60W磨砂白熾燈能夠產(chǎn)生890流明的亮度，因此該光源的能效就是15.8lm/W。根據(jù)燈泡封裝類型的不同，照明裝置的實際性能可能會出現(xiàn)大幅度下降。例如，如果將一個標(biāo)準(zhǔn)白熾燈放在凹進(jìn)式光源中，用一個反光鏡反射光源，那麼由于反光鏡的損耗我們最終只能得到50%的照明效率。整個照明裝置的能效就變成了7.5lm/W。

我們經(jīng)常能夠看到某些LED制造商聲稱又進(jìn)一步提高了LED照明光源的lm/W性能。比方說DOE制訂的研究計畫是將商用照明領(lǐng)域的SSL光源效率從當(dāng)前的30lm/W提高到150lm/W以上。根據(jù)當(dāng)前SSL凹進(jìn)式照明裝置的能源之星計畫草案，我們可以計算出利用現(xiàn)有的元件構(gòu)成的SLL照明裝置的總體能效，對于孔徑略大于4英寸、相關(guān)色溫（CCT）為3000K的照明裝置，它的最小亮度為500lm，最小光源效率為每瓦35流明。

冷白色LED的性能在過去兩年內(nèi)已經(jīng)提高了一倍。如果暖白色LED的能效也有類似的性能提升，那麼不久的將來我們就能夠看到具有80lm/W的暖白色LED。

隔離型驅(qū)動器的選擇對于提高整個照明裝置的能效也發(fā)揮了重要作用。目前這是一個價格和性能二者之間的權(quán)衡選擇問題。線性驅(qū)動器的價格是最低的，但是其能效處于50%～60%的范圍之間。開關(guān)式驅(qū)動器的能效是最高的，一般在80%～85%之間。要想實現(xiàn)更高的能效，就需要更復(fù)雜的電路，因此驅(qū)動器的成本也就更高。