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。

摩天轮

摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱（Gondola）。乘客坐在摩天轮慢慢的往上转，可以从高俯瞰四周景色。最常见到摩天轮存在的场合是游乐园（或主题公园）与园游会，作为一种游乐场机动游戏，与云霄飞车、旋转木马合称是「乐园三宝」。但摩天轮也经常单独存在於其他的场合，通常被用来作为会活动的观景台使用。

根据运作机构的差异，摩天轮可分为重力式摩天轮（Ferris Wheel）和观景摩天轮（Observation Wheel）两种。Ferris Wheel的座舱是挂在轮上，以重力维持水平；而观景摩天轮上的座舱则是悬在轮的外面，需要较复杂的连杆类机械结构，随著车厢绕转的位置来同步调整其保持水平。

最早的摩天轮由美国人乔治·法利士（George Washington Ferris）在1893年为芝加哥的博览会设计，目的是与巴黎在1889年博览会建造的巴黎铁塔一较高下。第一个摩天轮重2200吨，可乘坐2160人，高度相等於26层楼。正由於法利士的成就，日后人们皆以「法利士巨轮」（Ferris Wheel）来称呼这种设施，也就是我们所熟悉的摩天轮。

前世界上最巨大的摩天轮是坐落於泰晤士河畔的英航伦敦眼（BA London Eye），距地总高达135公尺。然而，由於伦敦眼属於观景摩天轮结构，有些人认为其在排行上应该与重力式的Ferris Wheel分开来计算，因此目前世界最大的重力式摩天轮应是位在日本福冈的天空之梦福冈（Sky Dream Fukuoka, SDF），是座轮身直径112公尺，离地总高120公尺的摩天轮。

目前世界上最高的摩天轮，摩天轮“南昌之星”位于江西省南昌市红谷滩新区红角洲赣江边上的赣江市民公园,是南昌市标志性建筑。该摩天轮总高程为160米，转盘直径为153米，比位于英国 泰晤士河边的135米高的“伦敦之眼”摩天轮还要高，成为目前世界上最高的摩天轮。它设有60个太空舱，每舱可容游客6—8人，舱内配置了液晶电视、冷暖空调，每小时将可容纳近千人“空中”旋转看南昌。南昌摩天轮上还将安装世界第一大时钟，60个太空舱分别代表60分钟的时间刻度，摩天轮将采用双供电与双动力系统，以保证游客安全，同时太空舱内还设有灭火器、对讲机及救生绳筒，万一出现故障，游客可沿绳而下，避免危险。摩天轮运转为匀速转动，但如有乘客在太空舱突发疾病，如心脏病等，通过对讲机与地面 *** 作控制人员联系，可以调节运输速度，使病人快速抵达地面。“南昌之星”摩天轮的轮面彩灯由六七千根LED半导体照明器件构成，全部亮灯后除了可以显示一座直径为153米的巨型彩色时钟，还可根据需要设定不同图案，目前，彩灯系统已经预设了15套节目；另外，市民还可发送手机 短信到控制系统，摩天轮的彩灯即可显示短信内容，字数只要在12个之内即可。

摩天轮的传说

一个关于摩天轮的传说

一起坐摩天轮的恋人最终会以分手告终

但当摩天轮达到最高点时

如果与恋人亲吻

就会永远一直走下去

传说摩天轮的每个盒子里都装满了幸福

当我们仰望摩天轮的时候

就是在仰望幸福

幸福有多高

摩天轮就有多高

当我们渴望得到幸福但幸福又迟迟没有到来的时候

试著坐上摩天轮等待它慢慢升高

直到最顶端

俯视所看到的一切

其实我们所要的幸福很简单

从那里往下看

人都很渺小

我相信

世界虽大

但总有属于我们简单的幸福

所以

当我们感到不幸福的时候

试著去坐摩天轮

等待著所谓的幸福高度

他们说

眺望摩天轮的人都是在眺望幸福

我们仰望它的时候

是不是已经得到了幸福？

他们说，摩天轮的每个格子里都盛放着幸福。我很想和最爱的人一起坐上摩天轮，站在风的上面，开放属于两个人的幸福。

而现在我只能站在轮回下，仰望着幸福，然后低下头快步离开。也许我会一直都仰起头。他们说这样，眼泪不容易流下来。

幸福其实和摩天轮是一样的，转啊转啊，一圈又一圈的来来去去，没有停留，但是总是会义无反顾的回来，没有意外，也没有停歇。但是，我没有入场券。

所以，摩天轮幸福得很孤单。

有人说。摩天轮是为了和喜欢的人在一起。

才跨越天空而存在的。慢慢的。

天空的颜色。蓝。

摩天轮的幸福就象天空一样的高远。广阔。

它带给我们的幸福，是一种缓慢的，宁静的，安稳的幸福。

近在咫尺，却远在天边。

我们一直在努力。尝试着接近幸福。

天一样高的幸福。

摩天轮比我们先做到。

所以。

它成了我们幸福的化身。

天空的颜色斑斓得眩目。一旁安静的摩天轮饰演着安静。

默默地，给人们传递幸福。

幸福就象游乐场的摩天轮,要转一大圈才能找到,而且

是不能回头的...

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