LED照明原理和稳定性极其节能效果

目前，我国已经将LED照明等的研制和推广放到了一个非常重要的位置。下面就从LED照明的原理、LED照明的亮度与稳定性、LED照明的节能效果等几个方面进行探讨。

　　一、LED发光源工作原理及特性

　　发光二极管是半导体材料合成的二极管，由PN结组成，当外加正向电压时，电子与电洞结合以光子形式释出能量，因此具有发光特性。而其光源在靠近PN接口毫米以内产生，发光的波长取决于材料之特性而有不同发光颜色，常见有红、黄、绿、蓝发光二极管。发光二极管发光亮度可以通过工作电压(电流)的大小来调节。在很大的工作电流范围内，发光二极管的亮度随电流的增大而提高。

　　二、LED照明亮度稳定性

　　发光二极管的亮度随电流的大小而不同，且制造出来的发光二极管，其电压与电流曲线稍有差异，因而LED照明的亮度常随电源电压的变动而无法稳定。为维持亮度稳定一致，需要发光二极管恒流驱动器来实现。恒流驱动器可以使得发光二极管工作在固定电流模式，因而亮度稳定性高。恒流驱动器也让发光二极管长期工作在一定电流下，使其维持较长寿命。

　　一般来讲，恒流驱动器的输出电流可通过外置电阻来进行确定。至少应具有±6%精度电流与通道间±3%匹配精度，可用于路灯、灯管等照明设备。为节能考虑，系统设计需考虑恒流驱动器的跨压在0.5V～2V之间。由于发光二极管长时间工作在恒定电流下，其跨压稍有下降，在系统设计中，应考虑跨压下降的影响。

　　三、LED照明节能考虑

　　发光二极管照明优点是节能、安全，但由于恒定电流工作考虑，能耗会相应有所增加，因此照明系统设计应以低能耗为首要目标。前面提到恒流驱动器的压降在2V以内，就是一种考虑低能耗的设计，若系统的电源端电压与串接发光二极管压降超过2V以上，则需考虑以电压转换器来达到低能耗目标，但仍维持恒定电流工作模式。低能耗的电压转换器是以开关式方式工作，依据反馈电路控制开关周期，达到稳定输出电压。但为了维持发光二极管恒定电流工作状态，反馈电路是以输出电流来控制转换器开关周期。