常見的照明光源有白熾燈、熒光燈、節能燈、LED燈。現在白熾燈已經很少人用了,大部分家里都會使用節能燈和LED燈來照明。就目前來說,LED是最節能的光源了,但就算再節能,也不可能百分百把電能轉化為光能的,所以LED的燈珠還是會發熱。
白熾燈:以前我們叫做電燈泡,需要通過電流把燈絲加熱到白熾狀態,才可以輻射出可見光,燈絲的溫度高達2000度以上,所以白熾燈發光時,大部分的電能都轉化為了熱量,估計只有10%~15%左右的電能轉化為光能,效能是極低的。
熒光燈:又叫日光燈,它的燈管是一個密閉的氣體放電管,管內有約氣壓為大氣的0.3%的氬(argon)氣(還包含氖neon或氪krypton),還有幾滴水銀(汞)在里面形成水銀(汞)蒸氣,內成的氣體放電就會釋放出紫外光。日光燈管的表面涂有會吸收紫外光的材料,吸收紫外光后會釋放出可見光。電能大約有60%轉換為紫外光,紫外光經轉化后大約有40%轉化為可見光,所以熒光燈的效能大約為60%x40=24%。
節能燈:其實也是熒光燈,但比較特別,體積小,壽命也更長,光效更高,可以達到50%左右。
LED燈:LED又叫發光二極管,是固態的半導體器件,可以直接把電能轉化為光能。它的體積非常小,發光的心臟就是里面小小的晶片,高達90%的電能會轉化為光能。當然并不是轉化為了光能就可以實現有效的照明的,發光效率還跟螢光粉激發光譜的寬窄有關,顆粒度比較大的螢光粉會直接降低發光強度,螢光粉的抗衰老性和環氧樹脂的抗衰老性也會影響壽命和發光效率,LED的基板載片區或反射杯引線框架(支架)的反射效率的好壞同樣影響發光效率。
LED電能轉化為光能的效率雖然高達90%,但它的芯片很小,發熱集中在很小的地方,所以感覺很熱了。
其實LED燈珠的壽命是很長的,LED燈珠所用的材料、它的生產工藝都會影響到它的質量和壽命,比如為了降低成本LED燈珠用鐵支架代替銅支架,鐵的散熱效果就沒有銅好,會降低LED的壽命。除了燈珠,基板、驅動電源、散熱器等都直接影響到它的壽命,設計過程需要考慮散熱,和工作電流。
隨著技術的成熟和生產工藝的升級,LED燈已經越來越普及了,成本已經越來越低了!LED一定是未來照明的趨勢!