推广使用LED 节约电力资源

　　摘 要:文章介绍了LED的特点、用途及其在节约电力方面的突出作用、发展前景,提出了在煤矿中如何推广使用LED。
　　关键词:LED;性能特点;应用;节电
　　
　　LED(Lighting Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
　　发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。目前,发光半导体材料主要由III-V族元素组成,例如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs),氮化镓等等。
　　1 LED特点
　　LED的内在特征决定了它是用最理想的光源去代替传统的光源,有着广泛的用途。
　　(1)体积小。LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。
　　(2)耗电量低。高节能:LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2 V~3.6 V。工作电流是0.02 A~0.03 A。这就是说:它消耗的电不超过0.1 W。
　　(3)使用寿命长。在恰当的电流和电压下,LED高亮度、低热量,比HID或白炽灯更少的热辐射,有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。
　　(4)环保。LED是由无毒的材料制成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。
　　(5)坚固耐用。LED是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED可以说是不易损坏的。同时LED可控性强,可以实现各种颜色的变化。
　　基于LED光源的以上优点,笔者认为应当推广使用LED,以此达到节约电力资源的目标。
　　2 具体应用
　　2.1 用作信号灯
　　LED信号灯较传统信号灯有着明显的优势:
　　(1)由于LED发出的光束是向前的并具有一定发散角,这样就可以不必像白炽灯需要加装反光碗。而且LED本身发出的是色光,可根据实际情况随意调节设置所需颜色,达到区别辨识的不同目的,减少重复设置多色彩灯的麻烦,提高光利用率。
　　(2)工作寿命长,为5～10年,维修保养费用低。而传统信号灯每年至少需要更换3~4次,维修保养费用高,需要耗费相当的人力和精力钻研此项工作。
　　(3)功耗小,一般约仅为白炽灯光源信号灯的10%～20%,这一点是符合国家的相关能源政策。
　　(4)由于单个LED仅为整个信号灯灯盘中特殊的一个发光单元,只要信号灯线路板设计合理,即使个别LED烧毁,也不会影响别的LED发光单元,从而影响信号灯整体效果。 　　2.2 用在照明领域
　　2.2.1 耗电量少
　　LED单管功率0.03 W～0.06 W,采用直流驱动,单管驱动电压1.5 V～3.5 V,电流15 A～18 A,反应速度快,可高频操作。在同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的1/8,荧光灯管的1/2,初步估计,如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代该矿一半的白炽灯和荧光灯,每年可节约35%的现用照明电量。
　　2.2.2 使用寿命长
　　普通照明光源采用电子光场辐射发光,有灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎,平均寿命达10 万h。
　　2.2.3 安全可靠性强
　　发热量低,无热辐射,冷光源,可以安全触摸;能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。
　　2.2.4 有利于环保
　　LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。