半导体照明的介绍

半导体照明是一种采用发光二极管（LED）作为光源的照明装置，广泛应用于装饰灯、城市景观照明、交通信号灯、大屏幕显示、仪器仪表指示灯、汽车用灯、手机及PDA背光源、电脑及普通照明等领域。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它是半导体制成的光电器件，可将电能转换为光能。半导体照明相同亮度的能耗仅为普通白炽灯的十分之一，而寿命却为其100倍，被誉为“21世纪新固体光源时代的革命性技术”。

半导体照明产品的构成及其发光原理

与白炽灯和节能灯不同的是，半导体照明采用电场发光。它的基本结构是将一块电致发光的半导体材料置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。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。LED因使用材料的不同，其二极管内电子、空穴所占能级也有所不同，能级差的不同使载流子复合时产生的光子的能量不同，从而形成不同波长的光。

由于半导体照明能把电能直接转换为光能，因此从理论上可以产生较高的光效。近几年来， LED的光效提高很快。在1998年，白光LED的光效只有5 lm/W，但在2000年时，白光LED的光效已达25 lm/W，这一指标与卤钨灯相近。2008年7月22日，位于加州的欧司朗公司在开发高亮度、高效率LED上取得了新的突破，在350 mA的标准条件下，亮度的峰值达到155 lm，效率达到136 lm/W。2009年，世界LED巨头Cree、Nichia新近宣布LED的发光效率实验值分别是161 lm/W@350 mA、145 lm/W@350 mA，这些结果都已经大大超过了现有照明灯具的光效。当然，上述这些都是在实验室取得的，在实际应用中，由于受散热性等多方面的影响，LED的光效仅只有几十lm/W。不过以当前LED技术的发展速度，相信LED光效的瓶颈会得到突破，从而真正实现LED照明的广泛应用。

半导体照明产品的分类

LED常见分类主要有以下五种方式：

(1) 按发光管发光颜色：可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。目前，为了提高LED的发光效率，推动LED在通用照明领域的应用，用红、绿、蓝三基色或其他途径合成白光LED成为该领域的研究热点。

(2) 按发光管出光面特征：可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为Φ2 mm、Φ4.4 mm、Φ5 mm、Φ8 mm、Φ10 mm及Φ20 mm等。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。

(3) 按照发光强度角分布图，可分为以下三类：

高指向性：一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。

标准型：通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。

散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。

(4) 按发光二极管的结构：可分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。

(5) 按发光强度和工作电流：按发光强度可分为普通亮度的LED（发光强度小于10 mcd）、高亮度的LED（发光强度介于10～100 mcd之间）和超高亮度的LED（发光强度大于100 mcd）；按照工作电流，可分为一般LED和低电流LED，其中一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2 mA以下（亮度与普通发光管相同）。

半导体照明产品的特点

在当前全球能源短缺的形势下，节约能源是我们正面临的重要问题。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，它的节能、环保、寿命长等特点，正是其不断受到世界各国推崇的重要原因：

(1) 寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时，一个LED灯在理想情况下可以使用50年。

(2) 色彩丰富：LED已经实现了多个波长的单基色，有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等，基本满足了应用领域对LED色彩的要求，随着更多新材料的开发，还会实现更多的基色及至全彩色。

(3) 稳定可靠：没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废率很小。在LED的寿命期内，LED一般都能稳定地工作，维护工作量较小。

(4) 电气安全性高：LED一般工作在低电压（6-24 V）、小电流（10-20 mA）环境下，属弱电级工作器件，有较好的电气安全性能。

(5) 节能环保效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到50%以上，而光效相近的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。而且LED灯不存在有害金属汞污染等问题，符合社会发展趋势。

(6) 应用灵活性好：LED可进行低压供电，也可用110 V/220 V电源供电，加上单粒LED的体积小（芯片更小，只用3-5 mm2），可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品。

(7) 受控制能力强：现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显示、分布控制等，是其它发光装置无可比拟的。

(8) 抗震性能优越：LED的坚固、耐震、耐冲击性能都超过了目前所有其它类型的电光源产品。

(9) 响应速度快：LED的响应速度在毫秒级，可以有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等领域。

(10) 显色性能良好：白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上，色温范围从3600 K到11000 K不等（随荧光粉不同而变），而且已经获得了实验室提高的方案。

此外，LED还具有亮度高、无干扰、方向性好等特点。

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建筑施工照明规范是由中国建筑工业出版社在2014年出版，由中华人民共和国住房和城乡建设部编制的规范。以下是中达咨询小编整理相关民用建筑照明标准相关内容：

《建筑施工照明规范》基本概况：

据国家工程建设标准化信息网消息，中华人民共和国住房和城乡建设部11月29日发布公告，国家《建筑照明设计标准》自2014年6月1号起正式实施。标准由国家城乡建设部起草，编号为GB50034-2013，报批国务院进行审核，依照国家标准执行。其中，第6.3.3、6.3.4、6.3.5、6.3.7、6.3.9、6.3.10、6.3.11、6.3.12、6.3.13、6.3.14、6.3.15条为强制性条文，必须严格执行。原国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2004同时废止。该标准由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

这一标准的制定将有利于城乡建筑的照明情况得到很大的改观，也为城乡建筑照明未来的发展指明了方向。依据标准的相关条例，对于照明行业今后的发展将起到巨大的促进作用，也为照明行业的相关企业和具体执行者提供了法律依据和标准尺度，对照明行业起到了具体的规范作用。

《建筑施工照明规范》修订的基本内容：

首先，通过对当前照明产品性能的调查、比较、分析，为制订产品性能要求提供了基础数据组织各大设计院对13类建筑共398个案例的LPD进行了测算分析，为制订标准提供了基础数据完成了。

其次，通过大量的文献调研，结合实测调查工作，对国外标准、照明产品性能、半导体在室内应用、照明功率密度(LPD)以及眩光评价方法等问题进行了专题研究，并形成了《照明产品性能发展报告》、《半导体在室内应用现状及发展趋势》、《国外技术标准规范汇总》、《照明功率密度论证报告》、《室内眩光评价方法》等5本专题研究报告。

再次，编制组召开了三次工作会议，重点讨论了照明配电及控制以及应急照明的问题LED的应用技术内容、以及《建筑照明设计标准》(征求意见稿初稿)等形成了新《标准》的征求意见稿。

第四，完成了征求意见稿和条文说明的编写工作，并于2012年8月27日发至上级主管部门、各设计院、学校和科研院所、企业等单位征求意见，截至到2012年10月底共收到50家单位的回函，对标准提出了687条意见。

2012年8月-2012年11月为送审阶段，在分析研究所提出意见的基础上，编写了意见汇总表，并提出处理意见。同时结合所提出的意见召开多次小型编制组会议，并邀请相关专家，对照明供配电、半导体照明产品技术要求、照明标准值和照明功率密度(LPD)等内容进行了专项讨论，并分章、节逐一进行讨论，形成了一致意见。通过反复推敲、修改，补充和完善，并形成送审稿。在2012年12月7日-8日送审稿审查会上与会专家和代表听取了编制组对标准修订工作的介绍，就标准送审稿逐章、逐条进行了认真细致地讨论，并顺利通过了审查。

2012年11月-12月为报批阶段，2012年12月9日召开编制组主要编写人员会议，根据审查会对标准所提的修改意见逐一进行了深入细致地讨论，对送审稿及其条文说明进行了认真修改，并将修改后的技术内容提交给审查专家组长予以确认，最终于2012年12月完成标准报批稿和报批工作。

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