大功率led照明技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

大功率led照明技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

根據(jù)國(guó)家第25條，能源問題是與國(guó)家戰(zhàn)略密切相關(guān)的重要問題。中國(guó)已經(jīng)成為能源消費(fèi)最重要的國(guó)家。隨著GDP的增長(zhǎng),能源的消耗勢(shì)必還要增加。如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低能耗,使單位GDP的能耗水平下降,已是擺在我們面前的一個(gè)重要課題。在全球氣候變暖和能源短缺的雙重作用下,各國(guó)政府日趨重視節(jié)能環(huán)保,各主要國(guó)家和地區(qū)陸續(xù)推出白熾燈禁用時(shí)間表,推動(dòng)節(jié)能環(huán)保型照明光源的使用,因此國(guó)際上LED照明光源的研究和發(fā)展進(jìn)程很快。我國(guó)也同樣如此,大功率LED照明的實(shí)際應(yīng)用和推廣已經(jīng)走在了世界的前列。LED是一種新光源,與傳統(tǒng)光源有很大的區(qū)別,雖然國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際上已經(jīng)出臺(tái)了一些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),但是國(guó)際上關(guān)于LED照明光源的光電參數(shù)指標(biāo),還有一些爭(zhēng)論尚未定論。本文評(píng)述了LED照明技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)其光學(xué)特性、散熱問題、電源驅(qū)動(dòng)和照明燈具配光等問題進(jìn)行分析論證,最后探討了LED照明技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。1國(guó)外照明的應(yīng)用和開發(fā)1.1美國(guó)led照明現(xiàn)狀及趨勢(shì)美國(guó)在LED照明的產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)上一直處于領(lǐng)先地位,科銳(CREE)和流明(LUMILEDS)兩大公司是LED技術(shù)的領(lǐng)跑者。他們擁有LED外延片、芯片和相關(guān)設(shè)備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和科研開發(fā)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在LED照明領(lǐng)域,雖然科銳公司和流明公司的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性很高,但是由于美國(guó)人的節(jié)能意識(shí)往往不如歐洲人高,且各州具有很大的自主權(quán),故LED照明的推廣速度并不是很快,但是已經(jīng)可以看到許多實(shí)際應(yīng)用的案例。2013年初密西根州已經(jīng)更換了許多公路照明燈,該州新安裝的室外照明也采用了LED光源。其它州的展覽館、博物館等公共場(chǎng)所已經(jīng)可以看到LED照明的實(shí)際應(yīng)用。美國(guó)政府計(jì)劃從2012年開始逐步采用LED替代熒光燈,2020年全面進(jìn)入市場(chǎng)。美國(guó)使用LED照明的實(shí)例如圖1所示。2012年4月,美國(guó)能源部發(fā)布了“固態(tài)照明計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱SSL計(jì)劃)。該計(jì)劃以技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品制造、商業(yè)化支持、專利標(biāo)準(zhǔn)體系等方面為重點(diǎn),提出了促進(jìn)美國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)、路線及相應(yīng)的對(duì)策措施。在“SSL計(jì)劃”的推動(dòng)下,美國(guó)能源部預(yù)測(cè),到2030年美國(guó)LED固態(tài)照明市場(chǎng)占有率將達(dá)到73.7%。屆時(shí)每年將節(jié)省297萬億kWh的照明用電,約折合45.8%的照明電力以及2.1億t的碳排放。1.2歐司朗公司的led照明歐洲人的節(jié)能意識(shí)比較強(qiáng),歐盟于2000年7月開始制定實(shí)施“彩虹計(jì)劃”,以推廣白光發(fā)光二極管的應(yīng)用。歐洲LED照明主要以歐司朗(OSRAM)和飛利浦(PHILIPS)世界兩大著名照明企業(yè)為代表,德國(guó)歐司朗公司建立了世界上最先進(jìn)的芯片生產(chǎn)線,主要用來生產(chǎn)LED照明產(chǎn)品,其照明產(chǎn)品廣泛使用在公共場(chǎng)所、辦公環(huán)境、工廠、家庭,以及公共交通客車車廂和機(jī)艙,歐司朗的高端LED照明產(chǎn)品主要用于航空、航天飛行器。總部設(shè)在荷蘭的飛利浦公司在LED照明領(lǐng)域雖比德國(guó)的歐司朗公司起步晚一些,但近年來已經(jīng)大踏步趕上,2012年,在飛利浦上海研發(fā)測(cè)試中心,已經(jīng)看到高光效200W的LED工礦照明燈。在LED照明應(yīng)用方面,歐洲率先將LED用于辦公環(huán)境照明。LED照明在歐洲應(yīng)用的實(shí)例如圖2所示。歐洲的LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)比較成熟,在歐洲,雖然并未見到類似中國(guó)的大規(guī)模補(bǔ)貼政策,但是其高昂的電價(jià)以及文化的差異,使得商用照明與戶外建筑情境照明應(yīng)用持續(xù)存在需求。2009年歐盟通過法規(guī),規(guī)定在2009年至2012年逐步從市場(chǎng)上淘汰白熾燈,因此歐洲的LED照明持續(xù)發(fā)展。LED在線(LEDinside)網(wǎng)站“2011年~2015年歐洲LED照明市場(chǎng)報(bào)告書”指出,2011年歐洲LED照明市場(chǎng)已經(jīng)突破20.8億美金,比2010年增長(zhǎng)10%。未來幾年受到白熾燈全面禁止的政策影響,預(yù)估市場(chǎng)將呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)的狀況。根據(jù)LED在線預(yù)測(cè),歐洲LED照明市場(chǎng)至2015年將會(huì)達(dá)到100億美元的規(guī)模,2011~2015年間的年復(fù)合成長(zhǎng)率預(yù)計(jì)約為49%,是繼日本市場(chǎng)后,LED照明下一個(gè)快速成長(zhǎng)的成熟市場(chǎng)。1.3日本led照明現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀亞洲地區(qū),日本在功率型高亮度LED及其外延片、芯片的研制與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平,日亞化學(xué)(NICHIA)公司在白光LED研發(fā)工作上投入大量人力、物力,掌握許多有關(guān)藍(lán)光/白光LED的專利。日亞化學(xué)已與美國(guó)流明公司達(dá)成協(xié)議,雙方將簽訂LED相關(guān)專利技術(shù)的交叉授權(quán)合約,涵蓋的對(duì)象包括兩家公司擁有的所有LED相關(guān)專利技術(shù),在日本的一些機(jī)場(chǎng)已經(jīng)可以看到許多LED照明的應(yīng)用案例。韓國(guó)近幾年對(duì)高亮度LED的需求增溫,主要以首爾半導(dǎo)體(SEOULSEMICONDUCTOR)公司為代表,在外延片及芯片生產(chǎn)、器件封裝、應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)等方面得到迅速的發(fā)展,韓國(guó)的LED照明產(chǎn)業(yè)布局起步比較晚,但以價(jià)格低為優(yōu)勢(shì),在短短幾年之間迅速崛起,成為世界上最大的LED光源生產(chǎn)基地。近年來,韓國(guó)政府積極推廣照明節(jié)能,制定出一系列培育強(qiáng)化LED產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策,2012年2月份,通過對(duì)綠色成長(zhǎng)政策進(jìn)行情況的檢驗(yàn),公共部分LED照明普及預(yù)算從2011年的82億元大幅提高至2012年的319億元。韓國(guó)政府推出的節(jié)能目標(biāo)是:到2020年實(shí)現(xiàn)公共事業(yè)機(jī)構(gòu)100%LED照明,將全國(guó)LED照明普及率提升至60%。韓國(guó)以城市為中心逐步擴(kuò)大LED照明的使用。截至2010年4月,韓國(guó)首爾的公共機(jī)構(gòu)整體約93萬個(gè)照明燈具中,其中17%已經(jīng)更換為L(zhǎng)ED照明燈具,并計(jì)劃2020年前將首爾公共機(jī)構(gòu)所有照明燈具都更換為L(zhǎng)ED。日、韓應(yīng)用LED照明的實(shí)例如圖3所示。2led照明企業(yè)在電光源照明領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)LED半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代,而LED照明產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)90年代初期,LED產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40年的發(fā)展,已經(jīng)初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片制造、LED芯片封裝及LED產(chǎn)品應(yīng)用等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在將節(jié)能問題定為國(guó)策的情況下,國(guó)家和地方出臺(tái)了許多節(jié)能方面的優(yōu)惠政策,因此我國(guó)目前在LED照明光源的生產(chǎn)和研發(fā)工作方面發(fā)展迅猛,生產(chǎn)企業(yè)主要集中在珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū),2013年開始向西部地區(qū)發(fā)展。但我國(guó)在外延片和芯片制造技術(shù)方面還沒有大的突破,這部分核心技術(shù)基本上掌握在美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)方面,我們?cè)贚ED照明產(chǎn)業(yè)鏈中承擔(dān)的絕大部分工作為封裝、生產(chǎn)。由于這部分工作門檻相對(duì)較低,上馬比較容易,尤其在生產(chǎn)方面,需要的設(shè)備較少,技術(shù)含量相對(duì)較低,屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),與歐美國(guó)家相比,我國(guó)具備明顯的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì),因此有大量的企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域,形成了LED照明加工生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。由于LED照明的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái),一些小型加工企業(yè),借助浙江、福建、廣東沿海的地理優(yōu)勢(shì),從韓國(guó)等地進(jìn)口芯片,在珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)行封裝加工生產(chǎn),所以光源產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊,價(jià)格相差較大。從產(chǎn)品質(zhì)量上看,具有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠或企業(yè),有較強(qiáng)的研發(fā)力量,這些企業(yè)采用聘請(qǐng)留學(xué)回國(guó)專業(yè)人員、與國(guó)內(nèi)高?；蜓芯繂挝缓献鏖_發(fā)產(chǎn)品的方式,具備一定的研發(fā)、生產(chǎn)和試驗(yàn)?zāi)芰?整個(gè)過程比較規(guī)范,產(chǎn)品質(zhì)量能夠保證,產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)小廠要高。目前大部分LED照明光源企業(yè)以生產(chǎn)20W以下的小功率LED照明燈為主,代表產(chǎn)品有:LED支架燈,對(duì)應(yīng)現(xiàn)在大量使用的熒光燈;LED球泡燈,對(duì)應(yīng)現(xiàn)在的白熾燈;LED吸頂燈,對(duì)應(yīng)現(xiàn)有的環(huán)形熒光吸頂燈。這些產(chǎn)品主要用于商業(yè)櫥窗、辦公照明和家庭照明。部分企業(yè)生產(chǎn)的大功率LED道路照明燈已經(jīng)用于城市道路和隧道照明。LED工礦燈的生產(chǎn)企業(yè)相對(duì)較少,原因是高大空間的照明除了光源外,還需要對(duì)燈罩做二次配光設(shè)計(jì)。雖然現(xiàn)在也有些小公司或小企業(yè)采用外購(gòu)方式進(jìn)行拼裝來獲取利潤(rùn),但是其光效、配光曲線、眩光和散熱等主要技術(shù)指標(biāo)無法保證。LED照明是新的技術(shù),目前的生產(chǎn)成本還相對(duì)較高,大功率LED照明的價(jià)格大約在15元/W,也有些小企業(yè)和小公司選擇低價(jià)位的LED產(chǎn)品進(jìn)行拼裝,質(zhì)量不能得到保證,但價(jià)格可以做到10元/W以下。這些小型企業(yè)降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以低廉的價(jià)格占領(lǐng)市場(chǎng),在我國(guó)LED照明應(yīng)用中產(chǎn)生了一些副作用,其產(chǎn)生的現(xiàn)象為光衰快、故障率高,使人們對(duì)LED照明的應(yīng)用產(chǎn)生了質(zhì)疑。隨著LED照明技術(shù)不斷發(fā)展與突破,LED發(fā)光效率逐步提高,性能價(jià)格比也不斷提升,LED照明產(chǎn)品在電光源照明領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)正在不斷擴(kuò)大,已經(jīng)從建筑物的輪廓照明,到景觀照明,發(fā)展到室內(nèi)照明,目前正向高大空間的工礦燈方向發(fā)展。小功率LED燈在照明領(lǐng)域的市場(chǎng)已經(jīng)打開,目前生產(chǎn)的小功率LED燈,已經(jīng)逐步開始進(jìn)入辦公和家庭。產(chǎn)品的色溫可以從2700K到6500K,顯色指數(shù)在75~85,光效可以達(dá)到80lm/W以上,好的產(chǎn)品在顯色指數(shù)和光效這兩項(xiàng)指標(biāo)上還可以做得更高。在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力上,我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線布局比較完善,近年來,在關(guān)鍵的光效指標(biāo)、熒光粉專利以及上游的SIC外延片和藍(lán)寶石晶片上都有所突破。另外,由于政府對(duì)LED照明產(chǎn)業(yè)給予了大力支持,短期內(nèi)政策利好因素不會(huì)消失。再加上由政府主導(dǎo)的路燈工程,使中國(guó)LED照明在通用照明領(lǐng)域發(fā)展迅速。在白熾燈逐步淘汰的大背景下,我國(guó)擁有巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),致使不少傳統(tǒng)照明企業(yè)已經(jīng)開始向LED照明轉(zhuǎn)型。另外,由于有大量企業(yè)加盟LED照明產(chǎn)業(yè),伴隨著研發(fā)工作的進(jìn)展,使得原來被國(guó)際幾大公司壟斷的LED價(jià)格被打破,LED照明成本逐年下降,為中國(guó)LED照明市場(chǎng)帶來了發(fā)展機(jī)遇。在發(fā)展進(jìn)程中,我們也看到一些由于對(duì)LED照明產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)不夠了解而造成選型不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象,諸如:在商品櫥窗照明中,為提高“亮度”標(biāo)準(zhǔn),追求節(jié)能效果,選擇高色溫LED光源,同時(shí)造成電光源對(duì)人眼的直射,忽略了LED光源對(duì)人體健康的影響問題;在環(huán)境溫度較高的情況下,使用散熱能力不足的LED照明燈具,使得壽命縮短等問題。產(chǎn)生上述問題的原因是我們對(duì)LED照明這一新型電光源的特性還不夠了解,仍以傳統(tǒng)方式對(duì)待所造成的。因此有必要了解白光LED照明光源的發(fā)光機(jī)理、工作方式等問題,以正確使用LED照明光源。3led照明理論LED照明與原有的傳統(tǒng)照明方式有很大的區(qū)別,無論是發(fā)光形式還是選擇方式都與傳統(tǒng)照明有所不同,很多人不知道如何選擇。雖然伴隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展,部分照明燈系統(tǒng)的選擇方式已經(jīng)逐步接近于原有的傳統(tǒng)燈系統(tǒng)的選擇方式,但是,仍會(huì)有許多類型的LED燈系統(tǒng)與傳統(tǒng)燈系統(tǒng)不同,因此要用好LED照明,首先需要對(duì)LED照明光源的基本特性有所了解,這樣才能有助于更好地應(yīng)用。LED照明技術(shù)問題主要涉及4個(gè)方面:LED半導(dǎo)體材料、LED結(jié)溫的散熱、電源驅(qū)動(dòng)技術(shù)、燈具配光技術(shù)。3.1led照明特性目前使用的LED照明光源,絕大部分采用的是450nm左右的藍(lán)光激發(fā)YAG熒光粉而產(chǎn)生的白光。熒光粉的配比和顆粒大小是影響白光LED的關(guān)鍵材料,它同時(shí)決定了光譜特性,也影響到成品的色溫和光效。白光LED的光譜特性、顯色指數(shù)和光效與YAG熒光粉、驅(qū)動(dòng)電流相關(guān),改變其中任意一項(xiàng),都可以改變它的色溫,其光譜特性曲線也會(huì)發(fā)生變化。一般情況下,LED照明生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)時(shí),按照所需色溫不同,選擇不同配比的YAG熒光粉,生產(chǎn)不同色溫的LED照明產(chǎn)品。色溫為3000K、4500K和6500K的白光LED光譜特性如圖4所示,這三份測(cè)試報(bào)告給出了LED的光譜特性曲線、CIE1931的色品坐標(biāo)、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)、光通量等光學(xué)參數(shù)。從圖中可以看出,450nm左右的藍(lán)光與550~600nm左右的綠-黃光相對(duì)輸出能量比例逐步提高,圖4(a)所示產(chǎn)品3000K色溫的顯色指數(shù)71.2,光效88.54lm/W;圖4(b)所示產(chǎn)品4500K色溫的顯色指數(shù)75.7,光效79.89lm/W;圖4(c)所示產(chǎn)品6500K色溫的顯色指數(shù)78.9,光效92.4lm/W。從這一組試驗(yàn)產(chǎn)品測(cè)試情況看,顯色指數(shù)最高的為6500K色溫產(chǎn)品;光效最高的也為6500K產(chǎn)品。而顯色指數(shù)最低的為3000K色溫產(chǎn)品,光效最低的是4500K測(cè)試樣品。從這一組數(shù)據(jù)看,與經(jīng)驗(yàn)值有所不同,按照以往的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),色溫高的產(chǎn)品,光效應(yīng)該也高,色溫低的產(chǎn)品光效應(yīng)該相對(duì)較低。但是這一組測(cè)試參數(shù)則與通常的經(jīng)驗(yàn)值有差異,說明LED光源的情況與傳統(tǒng)光源不同,熒光粉的顆粒粗細(xì)程度、電流驅(qū)動(dòng)大小等都與光學(xué)參數(shù)相關(guān),每一細(xì)小的變化都會(huì)影響到最終參數(shù)。雖然這是一個(gè)特例,但是,這一情況說明了一個(gè)問題,即產(chǎn)品的質(zhì)量與價(jià)格的關(guān)系,LED照明產(chǎn)品的原材料質(zhì)量越高,其發(fā)光質(zhì)量也越高,但其價(jià)格成本也越高。為了進(jìn)一步了解LED照明的特性,我們對(duì)部分照明用LED光源進(jìn)行光輸出能量與色溫關(guān)系的分析,色溫的選定參照CIE1931色度圖標(biāo)出的8個(gè)色溫點(diǎn),分別為2700K白熾燈色(TungstenLight)、3000K暖白色(WarmWhite)、3500K白色(White)、4000K冷白色(CoolWhite)、4500K、5000K中性白色(MiddleWhite)、5700K、6500K日光色(Daylight)(其中4500K和5700K是目前較常用的白光LED光源色溫),每種色溫的LED抽取5個(gè)檢測(cè)樣本,共計(jì)40個(gè)。根據(jù)我們對(duì)這些不同色溫的LED照明測(cè)試樣本,得到光輸出能量與色溫的關(guān)系如圖5所示。從圖5我們可以看到,同樣功率的LED照明產(chǎn)品,隨著色溫的提高,光輸出能量也有所提高,雖然從散點(diǎn)圖看,2700~5000K段有所波動(dòng),但總體為逐步增加趨勢(shì)。由于被測(cè)樣本來自同一企業(yè),且并非同一批次產(chǎn)品,所以有所波動(dòng)屬正常情況,這張圖同時(shí)也間接驗(yàn)證了材料和其他因素對(duì)光效的影響。3.2結(jié)溫對(duì)led照明性能的影響由于LED的發(fā)光效率較高,幾乎不產(chǎn)生熱能,所以被人們俗稱為“冷光源”。但這并不意味著LED發(fā)光時(shí)不產(chǎn)生熱量,當(dāng)電流通過LED的PN結(jié)時(shí),同樣要產(chǎn)生熱量,這部分熱量不隨著所發(fā)出的光向外輻射,只聚積在PN結(jié)上,在專業(yè)術(shù)語上稱之為“結(jié)溫”。由于LED的PN結(jié)很小,工作時(shí)電流密度大,用于照明時(shí),一盞LED照明燈往往需要多顆乃至數(shù)十顆、上百顆LED組合而成,這就導(dǎo)致LED芯片發(fā)熱高度集中,如果熱量不能很好地導(dǎo)出,就會(huì)導(dǎo)致熱量堆積,結(jié)溫上升。LED照明光源所產(chǎn)生的熱量雖然小于傳統(tǒng)光源所產(chǎn)生的熱量,但是仍然有很大一部分轉(zhuǎn)換為熱量,根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析20W以下的LED照明產(chǎn)品大約70%~75%的電功率轉(zhuǎn)換為熱能,對(duì)于大功率LED照明燈,大約70%的功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?并且發(fā)熱集中,導(dǎo)致PN結(jié)溫度急劇升高。發(fā)熱量與色溫的關(guān)系如圖6所示。結(jié)溫上升會(huì)導(dǎo)致光輸出減少,根據(jù)OSRAM等廠商提供的特性曲線,LED的結(jié)溫超過80℃,發(fā)光效率降至90%,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,會(huì)使芯片加速老化,縮短器件壽命。在發(fā)熱的同時(shí),發(fā)光二極管的光譜隨著結(jié)溫的上升,向長(zhǎng)波方向漂移,色溫發(fā)生變化,如圖6所示。如果考慮實(shí)際應(yīng)用中結(jié)溫對(duì)色溫漂移的不良影響,散熱設(shè)計(jì)要對(duì)最高結(jié)溫進(jìn)行限制。為了保證LED的使用壽命、光譜特性及光衰等,需要將LED的結(jié)溫控制在80℃以下。3.3led光衰的影響根據(jù)LED的電流、電壓特性曲線,一般應(yīng)用條件下單顆LED電源正向電壓為3.0~3.6V左右。以單顆小功率LED為例,它的典型值電壓為3.3V,電流為20mA,當(dāng)施加于LED兩端的正向電壓超過3.6V后,即使正向電壓只有很小的增量,LED的正向電流都有可能會(huì)成倍增長(zhǎng)。由于電流的熱效應(yīng),會(huì)使LED的PN結(jié)溫度快速上升,從而加速LED光衰,使壽命縮短,嚴(yán)重時(shí)甚至燒壞LED。圖7為某型號(hào)藍(lán)光LED的伏安特性曲線,通過曲線可以看到,如果采用穩(wěn)壓電源供電,當(dāng)施加在發(fā)光二極管兩端的電壓在3.0~3.6V波動(dòng)時(shí),它的電流波動(dòng)范圍為12.5~35mA。假定該LED正常工作應(yīng)為12.5mA@3V,驅(qū)動(dòng)功率則為37.5mW。當(dāng)電壓波動(dòng)到3.6V時(shí),它的工作電流便會(huì)升高到35mA,這樣功率就加大到了126mW,驅(qū)動(dòng)功率提高了2.36倍,這不但對(duì)電源的過載能力要求高,而且會(huì)損壞LED,因此LED照明不能采用穩(wěn)壓電路供電,否則會(huì)造成LED的光衰加速或損毀。恒流驅(qū)動(dòng)方式,是比較理想的LED驅(qū)動(dòng)方式,能避免由于LED正向電壓的改變而引起電流變化。同時(shí),恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定,減少了驅(qū)動(dòng)功率的變化,因此眾多廠家選用恒流方式驅(qū)動(dòng)LED。最理想的LED驅(qū)動(dòng)方式是采用恒壓、恒流,但是這會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器的成本大幅度增加。3.4支架熒光燈的均勻度測(cè)試隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,白光LED照明產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)人員已經(jīng)將照明用大功率LED結(jié)構(gòu)(見圖8)進(jìn)行了改進(jìn)。通過一次配光產(chǎn)生一定的光束角,再根據(jù)LED光源一次配光所產(chǎn)生的光束,對(duì)燈具進(jìn)行設(shè)計(jì),進(jìn)行二次配光,最終使光束角得以擴(kuò)大。以國(guó)內(nèi)某照明生產(chǎn)企業(yè)的廣罩型大功率LED燈為例,經(jīng)過燈具的二次配光,其燈具的配光曲線也與傳統(tǒng)光源配光曲線不相上下,光束角已經(jīng)達(dá)到120°,基本滿足高大空間的LED照明要求。對(duì)于辦公常用照明光源,用LED支架熒光燈取代傳統(tǒng)支架熒光燈的案例已屢見不鮮。目前采用的方式是利用原有支架熒光燈具,取消鎮(zhèn)流器、改造電路后直接使用。這種方式可以降低成本,減少費(fèi)用支出,但是在對(duì)光源要求較高的場(chǎng)合,照度的均勻度效果不夠理想。為了找出解決這一問題的方案,我們用傳統(tǒng)熒光燈和LED支架熒光燈進(jìn)行照度的均勻度對(duì)比測(cè)試。測(cè)試時(shí)考慮到目前尚無針對(duì)支架熒光燈所設(shè)計(jì)的燈具,為保證測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)一,無論是傳統(tǒng)光源還是LED均采用簡(jiǎn)易式燈具,測(cè)試結(jié)果如圖9所示。從圖9(a)曲線可以看出