探索LED灯具：过去、现在和未来

　　5月《绿色照明技术特刊》火热下载中，缺你怎可！

　　在过去的一百年中，白炽灯一直是我们日常生活的一部分。关于它，我们并没有想过太多。按动开关，黑暗即会变成光明。如今这项不起眼的伟大发明却正面临着淘汰，因为全球政府法规强制要求提高照明设备的能源效率。在白炽灯中，只有不到 10％ 的输入功率才能被真正转化成可见光。其余则被转化成不可见的红外线和热能。

　　在美国，传统的 100W 和 75W 白炽灯已很少见，60W 和 40W 的白炽灯也将在今年逐渐停售。卤素灯、紧凑型荧光灯 （CFL） 和 LED 灯等技术产品均争先恐后要取代白炽灯。其中，卤素灯和 CFL 已被使用了一段时间，LED 照明设备则只是在最近五年才因技术效率显著提高而变得非常实用。发光效率被定义为光通量（流明或 lm）与输入功率（瓦特或 W）的比率或写做lm/W。与汽车燃油经济性类似，它是对一种光源发光效率的计量。表 1展示了相当于 60W 的常见光源的比较情况。

　　表 1. 各种光源的发光效率比较。

　　图 1.进入灯具（带或不带 TRIAC 调光器）的 AC 电压和电流。

　　显然，CFL 与 LED 都是高效光源的上好选择，而以现在的市场价格看，CFL 似乎最经济划算。但是 CFL 存在一些环保问题，因为它们含有微量的汞，需要特殊的处理方法。此外，安装标准 TRIAC 调光器后 CFL 的调光效果通常（或根本）不佳。公平地说，早期的 LED 灯具并非十全十美。有些产品发出的光不够柔和悦目，有些使用寿命没有广告上说的那么长，还有些调光效果不太好。不过，目前这已在很大程度上得到了改进，因为灯具制造商和电子产品供应商为了达到能源之星 （EnergyStar） 标准，已解决了许多这样的问题。

　　那么，为什么 LED 灯具还那么贵呢？和任何新技术一样，初始成本往往很高，但随着商品化程度的提升，成本就会迅速降低。白炽灯已经存在了 100 多年，而照明级 LED 问世尚不足 10 年。虽然白炽灯和 LED 灯的外观可能相似，但它们的内部却有很大的不同。白炽灯将灯丝通电产生光。灯丝是电阻性负载，加热到白炽状态即可产生可见光。当 P = I2R 时，增加或减少到灯丝的 RMS 电流就可以增加或减少亮度，从而形成了一个非常简单的光源，该光源的亮度很容易通过简单的相位切换技术（如 TRIAC 调光器采用的技术）进行控制。