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LED应用于城市夜景照明的五个独特优势

  发表日期:2010年10月18日   出处:半导体照明        【编辑录入:廖荣坤

    用于夜景照明的光源有很多种,在选择光源时我们应该主要从效果、性能和成本上去考虑。在比较不同解决方案的成本时,不单是比较光源价格,更应进行全寿命期的综合经济分析比较,因为一些高效、长寿命光源,虽价格较高,但使用数量减少,运行维护费用降低,经济上和技术上是合理的。

    夜景照明中所采用的传统光源,如白炽灯和卤素灯,即点即亮,具有很好的显色性;但其发光效率低,寿命也相对较短,因而很少再被采用。目前常用的泛光照明光源是高气压放电灯,如高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯,这些光源功率较大,可以实现大面积的泛光照明。不过,这些光源共有的缺点是,灯在点亮后需要一段时间才能稳定工作;而且,如果灯意外熄灭,需要等灯管充分冷却后才能重新启动。另外,这些灯不易实现光色变化等动态效果,虽然如果配以滤色片,也可以实现光色的变化,但这会大大影响系统效率。

    作为光源中的新兴力量,LED的发光方式与传统光源截然不同。它是利用半导体PN节中的电子与空穴的复合来发光。发光方式的不同决定了LED与传统光源有着本质的区别,也决定了它有自己独特的特点。

    首先,LED体积小,单颗大功率LED芯片的尺寸一般只有1平方毫米,加上外面的封装材料,一颗LED的直径通常只有几毫米,多芯片混光LED由于集成了多颗LED芯片,尺寸略大些。这在照明灯具的外型设计上带来了很高的灵活性,可以将LED灯具根据需要做成点状、线状或面光源,也可以根据建筑结构的特点来定制灯具的尺寸,以更好的实现见光不见灯的效果。现代的建筑越来越多的采多玻璃外墙等新型材质,这使得传统的外投光照明方式逐渐被内透光照明方式所取代,而LED是内透光照明的绝佳选择,并有助于减少光干扰和光污染问题。

    第二,LED色彩丰富,出射光单色性好。单色LED出射光的单色性较好,这是由LED芯片的发光原理所决定的,采用不同的发光材料,就可以得到不同颜色的单色光,另外,在蓝光芯片的基础上,配合黄光荧光粉,就可以得到不同色温的白光LED,或者通过将红、绿、蓝三种单色LED芯片封装到一颗LED当中,利用相应的光学设计实现三色光的混光。

    第三,LED的寿命长,响应快,可以反复开关。大功率LED的寿命在正常的工作条件下可达到5万小时以上,而且,LED的响应很快,另外我们可以对LED进行反复的开关操作而不会对其寿命或性能产生有害的影响。这一点与传统光源有很大的不同。普通白炽灯如果反复开关,其寿命下降得很快;普通荧光灯,每次开关都会造成电极发射材料的损失,因此频繁开关也会导致灯管的寿命快速下降。对于高气压气体放电灯来说,反复开关同样会对灯的电极造成非常不利的影响,而且,这一类的光源无法实现热启动,即灯在熄灭后需经一定时间冷却后,才能再次启动。因此,对于一些需要反复开关操作的照明效果来讲,LED有着得天独厚的优势。

    第四,LED可以实现光色的快速、多样变化。如上所述,将红、绿、蓝单色LED芯片封装在一起,并将发出的三色光进行混光,就可以得到白光了。如果我们对红、绿、蓝三块芯片分别进行控制,就可以改变三色光在输出光中的比例,从而实现整颗LED输出光色的变化。如此一来,一个LED就像一个调色盘,可以根据不同的需要调配出不同颜色的光,这是传统光源所无法办到的。LED响应速度快,易于控制,所以可以实现光色的快速、多样变化,我们可以利用LED的这一特性,构造出许多动态效果。

    第五,LED可以用来构筑各种图案。由于LED体积小,结构牢固,响应时间短,我们可以用LED构建出一定的图形;然后将这些图形再进行组合,以实现某些设计的效果。现在,在城市中的大街小巷,商家店铺,我们都可以看到很多由LED构建的平面图案或者立体图形,这些图案和图形能实现非常炫目的效果。另外,我们可以将LED进行大规模的集中控制,将整个建筑外墙作为一个动态画面的显示屏。


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