新颖的LED节能灯

摘 要：LED节能灯既节能又环保，在生产生活领域的应用越来越广泛，尤其是在地球能源越来越少的情况下。但很多人还是觉得它的价格与普通白炽灯相比有些高，看到它那单薄的外形甚至怀疑“这玩意儿用的住吗？”作者从专业的角度出发，向大家介绍节能灯与普通白炽灯不同的工作原理，配以图示，总结了LED节能灯的优点。语言简洁准确，活泼生动，有说服力。

关键词：LED发光二极管、高效节能、半导体芯片、冷光源、直流驱动、保护视力、节能又环保

放假回家时，突然发现家里多了一个外形奇特的灯，它和我常见的灯泡完全不同，由一排排颗粒状的细小灯珠组成，感兴趣之余，我查了一些资料，原来这是目前新型的LED节能灯。那么，究竟它是如何节能的，又有哪些好处呢，我把自己了解的知识和大家分享一下，希望对同学们能有所帮助。

普通的白炽灯光效大约在每瓦10流明左右，寿命大约在1000小时左右，它的工作原理是：当灯接入电路中，电流流过灯丝，电流的热效应，使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到2200K～2700K即可觉察，由于工作时的灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了，由于灯丝温度很高，蒸发也很快，所以寿命也大缩短了，大约在1000小时左右。记得小时候家里的台灯经常需要更换灯泡，拆下来看时都是灯丝烧断了。

我们常见的日光灯又是如何发光的呢，它是一个电子镇流器，加上一个荧光灯管组装在一起。其工作的原理是220V交流电-桥式整流-脉动电流-滤波-直流电-振荡器-交流电压-升压-灯管点亮。通过镇流器给灯管灯丝加热，灯丝发射电子，电子碰撞氩原子，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多，所以它的寿命比白炽灯有所提高，达到5000小时以上，由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也高于白炽灯，达到每瓦50流明以上。我们经常能听到日光灯发出的嗡嗡声，就是镇流器升高电压发出的，大家仔细观察就能发现，荧光灯使用久了两端会变黑，而且会有频闪现象，对眼睛非常不好。

再让我们看看LED节能灯的工作原理。LED即半导体发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。因为LED灯发热量不高，把电能量尽可能地转化成了光能，而普通的灯因发热量大把许多电能转化成了热能，白白浪费。对比而言，LED照明就显得节能。

如图为LED节能灯电路原理图。该灯使用220V电源供电，220V交流电经C1降压电容降压后经全桥整流再通过C2

滤波后经限流电阻R3给串联的38颗LED提供恒流电源。LED的额定电流为20mA。

从此图我们就能看出，LED照明电路是一个简单的降压和经过整流的直流电路，再也不会出现交流电路所导致的频闪现象了。

那么LED节能灯有哪些优点呢。 首先，研究资料表明，LED发光二极管电光转换效率达90%左右，发热量小，属于冷光源.而普通灯具有约80%电能转换成热能，仅20%左右转换成光能，发热量大，所以使用LED节能灯要高效节能很多，由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到70%以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50%，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。第二， LED节能灯属于小功率半导体产品，采用半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时，普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通荧光灯使用寿命也只有五千小时。最后，LED还是一种绿色光源，LED灯直流驱动，没有频闪；没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，冷光源发热量低，可以安全触摸；这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。

综上所述，相信大家对LED节能灯有所了解了吧，在地球能源越来越少的环境下，这种又节能又环保的产品多好，科学技术真的可以改变我们的生活，其实还有一些遗憾，现在绝大部分的LED只能发出白色光，如果不远的将来能发出五颜六色的光，我相信LED必将点亮整个世界。