《電子技術(shù)應(yīng)用》
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論LED光源 成為投影救世主的6大原因
摘要: 20世紀的發(fā)明最多,,即使說是20世紀最偉大的發(fā)明之一也不為過,。相對于油燈、白熾燈而言,LED光源被稱之為第三代光源,。LED光源有哪些優(yōu)勢?投影機為啥要使用LED技術(shù),?
關(guān)鍵詞: LED LED照明 LED燈
Abstract:
Key words :

  20世紀的發(fā)明最多,,即使說是20世紀最偉大的發(fā)明之一也不為過。相對于油燈,、白熾燈而言,,LED光源被稱之為第三代光源。LED光源有哪些優(yōu)勢,?投影機為啥要使用LED技術(shù),?

  LED光源

  LED技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛,最常接觸的有LED投影機,、LED電視和LED顯示器,。確切的說,應(yīng)稱之為LED光源投影機,、LED背光電視和LED背光顯示器,。

 
三色LED投影結(jié)構(gòu)   

               

LED背光LCD結(jié)構(gòu)

  現(xiàn)階段,幾乎所有領(lǐng)域都可以應(yīng)用LED技術(shù):a,,LED顯示技術(shù)——LED拼接墻,;b,LED背光應(yīng)用——LED投影機,、LED背光的平板電視,;c,LED照明" title="LED照明">LED照明應(yīng)用——LED照明燈,、LED手電筒,、LED汽車尾燈,;d,LED裝飾應(yīng)用——LED裝飾燈,;e,,LED信號指示燈,這個幾乎所有的電器設(shè)備上皆有其蹤跡,。傳統(tǒng)光源的投影機,,在亮度方面已經(jīng)可以滿足多數(shù)使用需求,然而短命的超高壓汞設(shè)計,,讓家庭用戶斷然放棄投影轉(zhuǎn)向平板電視的懷抱,;毀譽參半有毒有害的汞元素,是環(huán)保人士的仇視對象,;昂貴的后期燈泡投入,,非常不符合國人的消費習慣,讓中小企業(yè)倍感壓力巨大,。與采用LED技術(shù)一片繁榮的景象相比,,LED投影顯得力不從心。

  由于種種弊病,,面對日益膨脹的投影需求市場,,傳統(tǒng)光源的投影機已經(jīng)略顯疲態(tài),那么LED能否成為救世主,?隨著德州儀器的微型高清DLP芯片的發(fā)布,高清微投已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢,,500流明1280×800的分辨率,,一下子讓我們重新燃起了對LED光源應(yīng)用的熱情。

  一,、原理簡單 超長壽命

  由于LED結(jié)構(gòu)的特殊性,,LED擁有其他光源所無法抗衡的壽命先天優(yōu)勢。

LED結(jié)構(gòu)示意圖

  LED投影機優(yōu)點一,,壽命超長,。

  傳統(tǒng)光源,以現(xiàn)在主流的超高壓汞燈為例,,正常模式使用壽命一般為3000小時,。與傳統(tǒng)光源相比,LED光源的使用壽命普遍在5到10萬小時之間,,是傳統(tǒng)光源使用壽命的20倍以上,。


Luxeon光衰示意圖

  現(xiàn)實生活中,我們有一個很大的誤解:吃苦耐勞的父輩,,總在時刻提醒我們,,節(jié)約用電隨手關(guān)燈,。然而,這種方式,,不僅不節(jié)約用電,,而且會大幅縮短燈泡、燈管的使用壽命,。傳統(tǒng)光源,,頻繁開啟關(guān)閉,瞬間的電流沖擊消耗大量電能,,而且會大幅縮短壽命,。但是,LED結(jié)構(gòu)所致,,頻繁開啟不會影響使用壽命,。對于勤儉節(jié)約的長輩,LED更合適,。對于投影機也一樣,。通過我們測試,傳統(tǒng)光源的投影機開啟后,,功耗會不斷飆升,,上下起伏波動很長時間,當亮度穩(wěn)定后功耗才會維持在小幅波動的范圍,。


光衰示意圖

  大家都習慣看電視,,尤其是家中的老人,電視是生活中不可缺少的元素,,甚至近18個小時開機也是很普遍的現(xiàn)象,。對于傳統(tǒng)投影機,3000小時的使用壽命,,半年就會扛不住,。這也是家用投影機無法推廣的真正原因,與我們的傳統(tǒng)觀念無法接軌,。LED投影機,,短則6萬小時,長則10萬小時,,就算一天開啟無數(shù)次,,開機時間超過20小時,如此摧殘下的LED投影機依然可以正常工作7年以上,。

  二,、無需點燈器 瞬間開機


  LED投影機優(yōu)點二,無需點燈器,瞬間開機

  傳統(tǒng)光源的投影機,,都有一個內(nèi)置的點燈器,,這也是傳統(tǒng)光源開機時間較長的原因所在。

投影燈泡點燈器示意圖


超高壓汞燈結(jié)構(gòu)示意圖

  與傳統(tǒng)光源相比,,LED在低電壓時亦可工作,,亦無需點燈器即可工作。而且,,LED響應(yīng)時間非??欤碚撋掀浞磻?yīng)時間在微秒級別,。

 

  不同材料制造的LED響應(yīng)時間各不相同,,如GaAs、GaASP,、GaAIAS其響應(yīng)時間時間小于10納秒,,GaP為100納秒。微秒,,時間單位,,符號μs(英語:microsecond ),1微秒等于百萬分之一秒(10的負6 次方秒),。

  三,、固態(tài)發(fā)光,結(jié)實耐用

  LED投影機優(yōu)點三,,固態(tài)發(fā)光,,結(jié)實耐用

  白熾燈、結(jié)構(gòu)最簡單,,不僅壽命短,,而且燈絲易斷,是國內(nèi)外大力淘汰的主要燈泡類型,。

中國淘汰白熾燈計劃階段實施表

  無論是熒光燈、高壓汞燈,、鹵素燈,、氙燈還是弧光燈等,都有玻璃外殼,,需要在玻璃燈管內(nèi)抽真空或者充入特殊氣體,,因此不僅需要點燈器的輔助工作,而且自身存在破損的可能性,。


汽車前照燈結(jié)構(gòu)

  在結(jié)構(gòu)上,,LED沒有玻璃外殼,無需燈管內(nèi)抽真空或者充入特殊氣體;LED燈" title="LED燈">LED燈抗震,、抗沖擊性強,,在生產(chǎn)、運輸,、使用各個環(huán)節(jié)都更加便利,。最強勢的應(yīng)用,或許就是LED拼接處的大型戶外廣告牌,,可以經(jīng)受風吹雨淋,,這是其他照明設(shè)備所不能比擬。


便攜的LED投影機
 

  無論是LED微投,,還是LED便攜投影機,,正常的晃動都無妨,可不像傳統(tǒng)光源的投影機那么嬌氣,。對于LED投影機,,“輕拿輕放的標簽,請勿隨意搬動的警示”不必在意,。

  四,、能量集中 發(fā)光指向性強

  LED投影機優(yōu)點四,發(fā)光指向性強

  光線能量集中度高,,集中在較小的波長范圍內(nèi),。

波長范圍

  LED大量應(yīng)用要求是圓柱、圓球封裝,,由于凸透鏡的作用,,故都具有很強指向性。


散射角示意圖

  當前幾種常用封裝的散射角(2θ1/2角)圓形LED:5°,、10°,、30°、45°,。

  國內(nèi)很多專家說LED的光能轉(zhuǎn)化率有80%,,其實那是玩的文字游戲。明眼人都知道,,燈泡的發(fā)熱有多高,,轉(zhuǎn)化率大于50%那是不可能的;LED電筒也是很燙手的,,閃光燈發(fā)光瞬間也是熱的,。還是海外的技術(shù)資料比較靠譜,LED直流驅(qū)動,,電光轉(zhuǎn)換效率已接近28%,,是已知現(xiàn)有發(fā)光材料中最高的,。

  五、重量輕 綠色環(huán)保

  LED投影機優(yōu)點五,,重量輕

  LED元件的體積可以制作的非常小,,便于多種方式的組合設(shè)計、布置安裝和集成應(yīng)用,。


 
80顆0.1W小功率LED的串聯(lián) 

        

25個1W的LED在芯片上5并5串

  80顆0.1W小功率LED的串聯(lián),,25個1W的LED在芯片上5并5串,即使是這樣的復雜設(shè)計,,LED依然可以維持十分苗條的體型,。在投影機領(lǐng)域,有光驅(qū)大小的LED便攜投影機,,亦有手機大小的LED微型投影機,。


LED微型投影機

  市面上,LED便攜投影機重量普遍在1千克左右,,微型投影機重量在250克左右,。

  六、LED投影機優(yōu)點六,,綠色環(huán)保,,新能源

  由于LED特有的無汞設(shè)計,是新能源的代表之一,,也是各國政府大力扶植的新產(chǎn)業(yè),。

  綜合而言:

  1,LED光源投影機,,能顛覆我們對投影機的傳統(tǒng)概念,。

  2,LED光源,,未來的前景,、錢景,非??捎^,。

  3,LED光源隨著技術(shù)發(fā)展,,產(chǎn)品普及,,價格越來越低,更易讓用戶接受,。

  4,綠色環(huán)保,,未來的應(yīng)用主流,。

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