LED光源在城市景观照明中的应用-LED技术论文(1)

一、照明工程中LED光源发展史 LED(Light Emitting Diode)，又称发光二极管，是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端施加正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光、远红外、近红外光，在照明工程中只利用了LED的可见光。 1964年世界上第一支红色发光二极管研制成功，之后出现了黄光LED，绿光LED。

1994年蓝光LED的研制成功使白光LED的开发成为可能。1996年日本Nichia（日亚）公司成功开发出二波长白光（基于蓝光单晶片衬底上加以YAG黄色荧光粉混合产生白光）LED并成功实现商品化，同年在世界范围内取得了该项技术的专利。

目前发展的方向是无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光的三波长白光LED，实现商品化后它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯及二波长LED，成为新一代的光源。

二、LED光源的基本特征

1、发光效率高 LED经过几十年的技术改良，发光效率有了较大的提高。HP公司开发的应用TIP(Truncated Inverted Pyramid)晶粒结构的红光LED发光效率达到100lm/w，绿光LED也可达到50lm/w，单个功率LED的光通量达到了几十流明（白炽灯、卤钨灯光效为12-24lm/w，荧光灯50～70lm/w），而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。

2、耗电量少 LED单体功率0.03～0.06w，采用直流或脉冲直流驱动，单体驱动电压1.5～4V，工作电流10-18mA，响应时间微秒级，可高频操作。同样照明的效果下，其耗电量是白炽灯泡的八分之

一、荧光灯管的二分之一。就桥梁护栏灯为例，同样效果的一支日光灯每米耗电40多W，而采用LED每米的功率只有6-8W（以100只?LED单体红、绿、蓝三色均布计算）。

3、使用寿命长 一般来讲，普通白炽灯的寿命约为1000小时，荧光灯、高强度气体放电灯的寿命也不超过1万小时，LED的使用寿命可长达数万小时，而且体积小、重量轻，采用环氧树脂的封装结构可承受高强度的机械冲击和震动。LED灯具使用寿命可达5～10年，可以大大降低灯具的维护费用。

4、安全可靠性高，控制方式灵活。 LED属冷光源发热量低，无热辐射，能精确控制光型及发光角度，光色柔和无眩光，不含汞、钠元素等可能危害环境的物质。

通过微处理（CPU）系统可以控制发光强度，调整发光方式。红、绿、蓝三色组合亮灭可实现8种变化效果，如采用灰度控制，理论上能产生256*256*256（16777216）种颜色效果，真正意义上实现了光与艺术的完美结合。

除此之外，LED作为照明用光源还有一些难能可贵的优点，例如: 发光体接近点光源，便于灯具设计;发光响应时间短; 易于做成薄型灯具，节省安装空间等。

三、LED光源在城市景观照明工程中的应用 城市景观照明追求的不是亮度，而是艺术的创意设计，LED产品应该能够找到它的用武之地。发光角度小的LED方向性强，可作局部重点照明；在封装材料中添入散射剂可以实现175度的发光角适合较大范围内的照明，问题是目前城市夜景照明中建设单位过于追求高亮度难以给设计师提供足够大的选择范围，目前在城市夜景照明工程中常用的LED光源主要有：

1、线性发光灯具 LED线性发光灯具（管、带、幕墙灯等）：产生的轮廓照明效果可以替代传统的霓虹灯、镁氖发光管、彩色荧光灯。常用产品额定工作电压DC12V、24V（大部分为大功率开关电源供电，也有部分产品采用线性电源），AC220V；控制方式分为内控和外控，照明工程中一般采用几十到几百个的单体组合。

LED线性发光灯具以其良好的耐候性、寿命期内极低的光衰、多变的色彩，具有流动变幻的照明效果在城市建筑的轮廓照明、桥梁的栏杆照明中得到了广泛的应用。以一幢建筑物勾画的轮廓灯为