由： 弗朗西斯科·古茲曼

發(fā)光二極管燈 " src="https://supp.iczoom.com/images/public/202302/1677220363948098633.jpg" width="432" height="262" style="width: 432px; height: 262px;"/>

　　LED燈有各種形狀和尺寸。 皮埃爾·隆努斯/蓋蒂圖片社

　　自 1800 年代以來照亮我們家的燈泡在前總統(tǒng)喬治·W·布什之后正式淘汰 簽署2007年能源獨(dú)立和安全法案.雖然該法案沒有禁止使用，購買，銷售或制造白熾燈泡，但它確實(shí)要求家用燈泡的效率比使用40至100瓦的傳統(tǒng)燈泡高25%(這意味著能源使用減少25%)。低效的白熾燈，其中 其90%的能量以熱量的形式釋放出來，在財(cái)政和生態(tài)方面已經(jīng)失寵。

　　當(dāng)新的照明標(biāo)準(zhǔn)于2012年開始實(shí)施時(shí)， 主要替代品 對于白熾燈泡來說效率更高 緊湊型熒光燈 (節(jié)能燈) 和發(fā)光二極管 (LED)。然而，CFL也有自己的問題，主要是 設(shè)計(jì)中包含有毒汞 以及一種奇怪的，有時(shí)令人不快的顏色，甚至讓一些人頭疼。

　　進(jìn)入 LED 燈。LED已經(jīng)存在了很多年——它們點(diǎn)亮了數(shù)字時(shí)鐘、圣誕燈、手電筒、交通信號(hào)燈等。但就家庭照明而言，LED并沒有起飛。某些缺點(diǎn)使公司無法以標(biāo)準(zhǔn)的替換尺寸燈泡形式制造它們。但在過去十年左右的時(shí)間里，這些LED替換燈泡，就像你擰入白熾燈泡一樣擰入燈的那種，已經(jīng)變得越來越普遍 - 也就是說大量的企業(yè)和家庭正在使用它們。

　　2017年的一項(xiàng)調(diào)查 顯示70%的美國人至少購買了一個(gè)LED燈泡，38%的人從白熾燈泡切換到LED。自2017年以來，這一比例可能會(huì)增加。

　　在本文中，我們將研究 LED 燈泡的工作原理、為什么它們是理想的照明選擇，以及圍繞它們的一些優(yōu)缺點(diǎn)。讓我們從基礎(chǔ)開始：LED如何發(fā)光?

　　內(nèi)容

　　LED 燈泡基礎(chǔ)知識(shí)

　　LED燈泡的優(yōu)點(diǎn)

　　對LED燈泡的擔(dān)憂

　　LED 燈泡基礎(chǔ)知識(shí)

　　LED就是所謂的”固態(tài)照明“技術(shù)，或 SSL?；旧希琒SL不是從真空(如白熾燈泡)或氣體(如CFL)發(fā)射光，而是從一塊固體物質(zhì)發(fā)出光。在傳統(tǒng)LED的情況下，這塊物質(zhì)是一個(gè) 半導(dǎo)體.

　　簡單地說，LED在以下情況下發(fā)光 電流通過微芯片，它照亮稱為LED的微小光源，結(jié)果是可見光。有關(guān)完整說明，請參閱 發(fā)光二極管的工作原理.

　　LED作為主要家庭照明的問題在于，雖然它們發(fā)出大量光，但LED的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致一些光被困在里面。因此，LED燈泡傳統(tǒng)上比白熾燈泡暗，大多數(shù)人希望他們的燈和天花板燈具非常明亮。

　　現(xiàn)在，LED燈泡已經(jīng)亮了起來。您現(xiàn)在可以找到 LED 替代燈泡，其發(fā)光相當(dāng)于 60 瓦或更高的白熾燈泡，這使其成為滿足家庭基本照明需求的可行技術(shù)。LED更換燈泡有生命 24，000小時(shí) 比傳統(tǒng)的白熾燈 60 瓦燈泡更長。

　　而且它更便宜。用LED能源之星型號(hào)替換您家中最常用的五個(gè)燈泡， 每年可以為您節(jié)省 75 美元.

　　這給我們帶來了LED燈泡的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　LED燈泡的優(yōu)點(diǎn)

　　LED燈泡現(xiàn)在變得非常流行。 小谷裕二/蓋蒂圖片社

　　首先，能源使用減少。與其他照明技術(shù)相比，LED發(fā)光方法使用的能量要少得多。它比白熾燈泡中使用的真空/燈絲方法效率高得多—— 能耗至少減少 75% 和它 散發(fā)很少的熱量 與白熾燈泡(將其90%的能量釋放為熱量)和節(jié)能燈(將其約80%的能量釋放為熱量)相比。

　　如果您每年運(yùn)行照明 4，320 小時(shí)(每月 360 小時(shí)/每周 90 小時(shí)/每天 12.85 小時(shí))，則 100 瓦白熾燈泡將使用 每年432千瓦時(shí)，而等效的 14 瓦 LED 燈泡每年將消耗超過 60 千瓦時(shí)。發(fā)光二極管也 與舊鹵素相比，二氧化碳排放量減少 90%，減少 50% 比節(jié)能燈。

　　但能源效率只是故事的一部分。另一部分是時(shí)間效率： 一個(gè)優(yōu)質(zhì)的LED燈泡理論上可以有25，000小時(shí)或更長的使用壽命，而白熾燈泡的使用壽命為 1，000 小時(shí)。像LED這樣的固態(tài)燈是比白熾燈或熒光燈更穩(wěn)定的光源，差異令人吃驚：你必須讓LED燈每周7天，每天24小時(shí)亮著三年，然后才能匹配白熾燈泡的壽命。(公平地說，并非所有LED燈泡在理論上都能持續(xù)很長時(shí)間。如果零件過早磨損，有些可能會(huì)縮短使用壽命。

　　由于時(shí)間優(yōu)勢，當(dāng)您遇到成本問題時(shí)，事情會(huì)變得更加混亂。一個(gè)60瓦的LED替換燈泡在9.48美元左右，一個(gè)四包，而同樣的包裝成本。 白熾燈泡 3.97 美元，根據(jù)家得寶的說法。

　　現(xiàn)實(shí)情況是，即使一包四個(gè)燈泡的價(jià)格為9.48美元，從長遠(yuǎn)來看，LED最終也會(huì)省錢，因?yàn)槟恍枰渴昊蚨畟€(gè)一個(gè)，而且您在家庭照明上花費(fèi)的錢更少，這可能是 能效提高六到七倍 比白熾燈減少80%以上的能源使用。

　　對LED燈泡的擔(dān)憂

　　LED有望接管家庭照明。飛利浦有一個(gè) LED燈的集合 這包括顏色變化和Wi-Fi連接的燈泡。通用電氣有一個(gè) 發(fā)光二極管+系列 這包括帶揚(yáng)聲器、計(jì)時(shí)器、顏色變化等的燈泡。據(jù)估計(jì)，LED將占 到 2030 年占所有照明銷售額的 75%.

　　如果你看看科學(xué)家們對LED的看法，情況確實(shí)看起來很樂觀。突破正在以驚人的速度出現(xiàn)。除了有一個(gè)問題。

　　越來越多的研究已經(jīng)出來了 藍(lán)光 指示燈發(fā)出。研究人員說，這可能會(huì)損害我們的眼睛和健康。 法國衛(wèi)生機(jī)構(gòu) 說它會(huì)損害眼睛的視網(wǎng)膜，同時(shí)擾亂我們的生物節(jié)律和睡眠中斷。該機(jī)構(gòu)建議限制使用藍(lán)光含量最高的LED設(shè)備，特別是對于兒童。這將包括電腦，智能手機(jī)和其他屏幕，以及某些玩具和裝飾燈。

　　2019年的報(bào)告證實(shí)了該機(jī)構(gòu)2010年關(guān)于藍(lán)光對眼睛的毒性的結(jié)果，藍(lán)光可能導(dǎo)致視力下降?！八鼈冿@示出與急性暴露相關(guān)的短期光毒性效應(yīng)和與慢性暴露相關(guān)的長期影響，這增加了發(fā)生年齡相關(guān)性黃斑變性(ARMD)的風(fēng)險(xiǎn)，”法國食品，環(huán)境和職業(yè)健康與安全局(ANSES)在其報(bào)告中寫道。

　　有關(guān) LED 燈泡和相關(guān)主題的更多信息，請查看下一頁上的鏈接。

　　LED 燈泡常見問題解答

　　LED燈泡如何工作?

　　當(dāng)電子在其半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，LED會(huì)產(chǎn)生光。半導(dǎo)體由帶正電和帶負(fù)電的元件組成。正極層有“空穴”——電子的開口;負(fù)層有自由電子漂浮在其中。當(dāng)電荷撞擊半導(dǎo)體時(shí)，它會(huì)激活電子從負(fù)極層到正極層的流動(dòng)。這些被激發(fā)的電子在流入帶正電的空穴時(shí)會(huì)發(fā)光。

　　LED燈泡有哪些優(yōu)點(diǎn)?

　　LED燈泡比其他照明技術(shù)消耗更少的功率。它們還節(jié)能、使用安全且使用壽命更長。與白熾光源相比，LED燈泡的能源效率提高了85%。

　　LED燈可以一直亮著嗎?

　　是的，LED 燈非常適合需要始終保持照明狀態(tài)的地方。您不必?fù)?dān)心高昂的電費(fèi)，因?yàn)?LED 燈泡消耗的功率低且產(chǎn)生的熱量更少。

　　LED 燈會(huì)燒壞嗎?

　　通常，LED 燈可持續(xù)長達(dá) 25，000 小時(shí)。然而，就像其他電子元件一樣，由于極端的電壓波動(dòng)或過早的部件故障，LED燈可能會(huì)在此之前燒壞。

　　打開和關(guān)閉 LED 燈會(huì)縮短它們的使用壽命嗎?

　　不，打開和關(guān)閉 LED 燈不會(huì)縮短其使用壽命。這通常發(fā)生在熒光燈上。真正縮短LED燈泡壽命的是過熱。因此，請確保您沒有電流波動(dòng)，以防止 LED 過熱。