LED 照明

LED 正逐漸成為主流。從汽車頭燈到家用燈具,如今各種新式照明應用均採用 LED 作為預設選項。

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LED 的採用

LED 在 50 年內從一個小紅光發展成為效率更高、更可靠且更容易控制的產品,幾乎在每一個想像得到的應用上都有它的身影。從泛光照明到醫療用途、居家到工作環境,LED 無所不在,且規格涵蓋所有主要的瓦特數和燈具。

LED 常見的應用範圍十分廣泛,例如螢幕和平面電視、智慧型手機和平板電腦、汽車頭燈和指示燈、紅綠燈和聖誕樹裝飾燈、招牌與娛樂應用。隨著節能 LED 技術的發展,LED 的用途也更加多元。

LED 趣味小知識

  • 傳統燈泡是靠熱能發光 (白熾),LED 則是靠電壓本身發光 (電發光)。
  • LED 紫外線含量低,所以比傳統燈泡不容易吸引昆蟲。
  • 品質優良的 LED 使用壽命很可能超過 50,000 小時,即連續使用超過 5 年半!
    藍色 LED 可以幫助食物保鮮。它有強大的抗菌效用,可抑制食源性病原,所以在冰箱上應用日廣。
  • 美國時代廣場跨年晚會的 12 ft 水晶球採用 32,256 顆 LED!整顆水晶球可以呈現 1600 萬種顏色,呈現魅力四射有如萬花筒般的視覺效果。

園藝用 LED 生長燈

LED 藉由更精準的照明效能大幅度刺激植物生長,同時大量減少能源消耗量。都市農耕或園藝的概念是最新的潮流,在不遠的將來肯定會成為重要趨勢。隨著地球上人口不斷增加,要滿足消費者對於新鮮農產品的需求也更加困難。

都市農耕的概念包括透過立體農場、地下農場和屋頂農場在都會地區生產新鮮水果、蔬菜和穀物。這種方式可以減少運輸成本和碳足跡,還能精簡土地利用,在全世界的任何角落都可以全年不休地生產農作物。事實上,最近已有太空人利用 LED 燈模擬自然生長循環,在遠離地球的地方種植出食物並食用。

LED 智慧路燈

世界各地的政府正逐漸採用 LED 路燈,以提高能見度並減少能源消耗。

以英國為例,西伯克郡有一項耗資 700 萬英磅的路燈升級計劃即將邁入尾聲,預計替換 10,000 個非 LED 路燈。所有新路燈均裝配遠端監控系統,務求達到最高的節能效益。

採用 LED 有那麼多好處,您還在猶豫什麼?

LED 種類

彩色 LED

彩色、紅外線和紫外線 LED 是依波長區分,白色 LED 則不然。

LED 波長由 LED 採用的半導體材質決定。您可以藉由波長值大約知曉 LED 會發出什麼顏色的光線,但請務必實地測試過再大量購買。

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白色 LED

您也許認為白色就是白色,但其實白色也有非常多種色相和色調可以選擇,因為白色 LED 實際上並不是白色。事實上,我們所看到的白色效果是混合紅色、綠色和藍色 LED 的結果。此外,藍色 LED 塗上黃色螢光粉所產生的光,於人類肉眼看來也是白色,所以也能創造白色 LED。

您可以利用色溫來選擇符合用途的白光。暖白光帶有黃紅色調,感覺舒適又平靜。這種白光經常在家庭、飯店和餐廳中使用,略帶有燭光的情調。冷白光帶有冰藍色調。這種白光比較刺眼,通常用於工業環境和街道照明。中性白光則是介於兩者之間,是教室、零售和辦公環境所偏好的選擇。

白光的表現 (色溫) 是以凱氏 (K) 作為測量單位。基本上,數值越低,白光就越偏暖色調。最理想的確認方式是找出您要使用的 LED 的色溫值,並對照色溫表查看。



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紅外線與紫外線 LED

我們一般對 LED 的典型印象是那些顏色屬於可見光譜範圍的 LED,但是除此之外,尚有遙控器和自動車牌辨識系統 (ANPR) 以及觸控式螢幕、動作感應器和智慧手錶上常見的紅外線 (IR) LED。

由於地球上所有物體都會放射可由電子感應器偵測的紅外線輻射或熱,因此紅外線光譜其中一種最實用的應用就是偵測與感應,例如保全攝影機和夜視鏡的應用。裝設在攝影機或夜視鏡鏡片外側的紅外線 LED 可以在無光線 (甚至穿過煙霧) 的情況下看見/捕捉紅外線影像。

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另一種常見的 LED 是紫外線 (UV) LED,常見於日曬沙龍、水族照明和醫療設備。紫外線 LED 在龐大的紫外線固化 (黏著劑、墨水和塗料之瞬間固化) 市場逐漸受到青睞,因為它們的功率密度已足以匹敵其他紫外線燈具及光源。紫外線 LED 的紫外線輻射程度較低,因此也更加安全。

隨著紫外線 LED 的應用範圍從紫外線固化延伸至水質淨化與消毒,其市場有望大幅增長。

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LED 照明的新產品

LED 驅動器和電源供應器

選擇想要的 LED 之後,接著首要考量的項目就是所需的驅動器類型。您究竟是需要恆定電流 (CC) 或恆定電壓 (CV)?這取決於要供電的模組或 LED,而產品會隨附這些資訊。

有些 LED 驅動器具有兩種用途,而且提供 CC 和 CV 兩種選項。這類驅動器通常以 CV 作為標準執行模式,當輸出功率超過額定電流上限時再切換成 CC 模式。

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LED 連接器與散熱器

要確保 LED 發揮最大功用和效率,您當然需要合適的基礎架構來支援運作。除了 LED 本身之外,您必須考慮還需要哪些其他元件,其中包括電源供應器、連接器、纜線、底座和支架。

大多數 LED 產品都有相應的一系列配件,專門設計用來搭配您所選擇的 LED 或陣列。RS Components 採用「Series」(系列) 和「For Use With」(搭配使用) 屬性來標識可互相搭配運用的 LED 產品。

人們經常誤以為 LED 不會產生熱。事實上,LED 所使用的大部分電力 (約 70%) 都是轉化成熱而不是光。我們必須在源頭就把熱能排除,以免 LED 因過熱而故障,使用適合的散熱器便能確保最長久的使用壽命和最佳效率。

因此散熱器十分重要。一般而言,散熱器有三種散熱方式:

  • 傳導:把熱從一個固體轉移到另一個固體
  • 對流:把熱從一個固體轉移到移動的「流體」(以 LED 而言,「流體」通常是空氣)
  • 輻射:把熱透過熱輻射轉移出去

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