1、 LED光源的发光机理

白光LED的发光机理：目前普遍采用的方案是在单色的蓝光或近紫外半导体固体发光的芯片上涂敷全色或黄色荧光粉，从而得到白光LED，因此，荧光粉的质量、涂层厚度稍有影响均将严重影响LED显色指数、色温、光效和光衰。可见，其发光机理与荧光灯有点类似的，但是，荧光灯则以70%以上的输入功率转化为气体弧光放电的紫外光及可见光，紫外光则经荧光粉转化为可见光，总输功率的30%留在在灯中用于维持灯的{zj0}工作温度和{zg}发光效率。

散热问题：LED是在n型半导体中的自由电子越过阻挡层进入p型半导体，与并其中的空穴复合时全部势能转化为光能，同时产生一个光子，这是一种冷体发光，由于此种发光的总量子效率<50%，辐射光能以外的全部能量包括电流通过n型和p型半导体以及阻挡层时的电阻热以及电子自身的动能等均耗散在半导体中并集中阻挡层附近使之加热，造成p-n结的温升，而这种温升使阻挡层电阻下降，势垒下降，降低了载流子复合的内、外量子效率和发光效率。p-n极的高温同时还影响了荧光粉的发光效率甚至造成{yj}性破坏形成光衰，并使原本应当很长的LED寿命大幅下降。可见，散热是LED“长寿命“和“高光效”致命的、挥之不去的“魔咒”啊！

2、“旧瓶装新酒”的中国LED路灯能赢利吗？

造型疑问：有很大一部分企业开发出来的LED路灯是采用原来的道路灯具、将光源换成了LED, 是“旧瓶装新酒”，这种灯具只要把反光器重新开模具即可、开发成本可算是{zd1}了、据专业搞LED的人看来则是“不懈一顾”，他们认为：这种LED灯具的散热面积明显不够，LED的光效和寿命肯定达不到设计要求，是属于“小学生”档次的LED路灯哎！有胆子大一点的新进入照明灯具行业的LED光源生产企业，开发出来的LED路灯造型仍然没有跳出原来传统路灯的思维定式，这种LED路灯所有零件全部要重新开模具、开发成本就很高，如果不能卖上个好价钱就{jd1}对不起海归的博士们！其刺猬造型（有人戏称“牙刷”状LED路灯）的设计缺陷我们博客中前文有详细的分析，是属于“中学生”档次的LED路灯。这二种LED路灯在中国很多地方的政府领导们非常看重灯具景观性消费审美眼光下其实都是很难卖出去的！这样，新进入照明灯具行业的LED光源企业就很难有稳定的路灯销售渠道，LED路灯长寿命、节能高光效的推广使用理由也不充分，势必LED路灯的xxxx周期将很漫长啊！

配光设计疑问：最近看到浙江某品牌灯具企业开发出来的LED路灯是将原来路灯反光器上挖了若干个小洞，然后安装了很多颗LED小颗粒，还通过了省级技术鉴定进行推广！？看来这家灯具厂的设计人员并没有好好学习一下路灯的配光设计课程，其实翻开灯具配光设计的教课书，不难发现原来的路灯反光器是只适合于线状光源的HID灯，分布光度计中的数学模型在进行各个角度方向的光强递加计算光效时也是基于线状光源模型的，而现在这种想当然的配光设计方法行吗？世界上品牌路灯的配光曲线无一例外的采用蝙蝠翼形的原因是这种路灯的反光器设计最有利于获得灯具在路面上照度（亮度）良好均匀度和眩光控制，对行车安全也最有利，大家不仿学习一下2005年上海照明学会年会论文集中章海骢教授的有关路灯配光设计的专题论文呀！

3、LED光源大功力化的可行性在哪里？

目前在网络上公开叫卖{zd0}的一体化LED光源是28W/2100lm/92*215，外形尺寸与（45W/2970lm/79*244）紧凑型4U节能灯相当，比35W高压钠灯尺寸要大得多、光通量要小很多，这么小的流明输出的LED光源只能用于庭院照明灯具等对光源尺寸没有要求的非截光型灯具里；如果用于道路照明现在普遍使用的压铸型灯具里不但LED光源体积太大、配光曲线将会产生较大的偏移外，而且灯具的电器仓又用不上、对灯具来说也是资源浪费啊！可见要取代目前使用量{zd0}的250W高压钠灯，按照现在投入实际照明的LED光效75lm/W计算，相应的LED光源的功力则为： 32000lm/75lm/w=426W，如果未来技术进步了、LED实际商用光效能达到了100lm/W的话，其功力也要320W！同时此时的“大力神”LED光源体积还不能允许超过原来250W高压钠灯泡的体积太多了，否则，用在原来的灯具里则在路面的照度（亮度）均匀度仍然很难国家道路照明的标准。

除非，LED单颗功力在10W、光效在150lm/W以上、也找到了特殊办法来解决LED的散热问题啦！这样多颗LED单元集成起来做成路灯的光源才会有点可能性，我们有理由相信：此时的LED光源生产厂家的老板不但将是中国工程院里“最伟大的”院士，也是本世纪诺贝尔物理奖的得主！大家加油吧！！

LED光源其实{zd0}的优点是单色色彩的纯度好和小体积，而不是很多人误认为的长寿命和高光效，因为所谓的LED长寿命和高光效是由散热系统设计的好坏所决定的，寿命更是由其驱动电源的可靠性来“一票否定”的，大功力意味着大电流、大电流则带来大热量…这是物理学常识啊！3W以上的LED小颗粒都必须要带一个巨大的散热块，这为大功力LED光源及灯具设计小型化带来了很大难题，大家为何在这一条道上走到黑？为何不能发挥LED本身的优点、反而在它的缺点上面死扛呢？

N年前，室内照明灯具光源方面：LED做成的小灯杯取代卤钨灯大量用于商业照明里的筒灯、小型轨道射灯具方面的进步就很大，后来有人发明了环型的节能灯灯杯把LED的优势比下去了，因为在中国节能产业太大了、太便宜啦！在商业照明里领域使用的主流灯具-轨道射灯里用的光源现在仍然全是15-70W陶瓷金卤灯！（并且电感镇流器与电子的同时使用，各有千秋，而70W以上的大功力电子镇流器至今没有被投入商业灯具中使用，因为不但太贵，而且可靠性也不佳。）让电光源国际三大巨头在中国大赚其钱！虽然小型金卤灯的光效与LED差不多，但是它比LED一体化光源的体积小得多！使得商业灯具设计小型化成为时尚。

室外照明灯具光源方面：LED洗墙灯、小型照树灯引发了景观照明、建筑泛光照明设计的“革命”，让人耳目一新！但是在xx搂宇大量使用的内光外透使用的一体化线槽灯具里原来昂贵的白光LED却又被便宜的T5/T4荧光灯“无情地”取代啦！

在石油被国际投机客疯狂炒作和美伊“箭拔弩张”的国际能源紧张形势下，西方各国的照明灯具纷纷小型化、节约化，LED只是用于情景照明、景观照明里当做“孩子的彩色涂料做做浪漫油画”在探索中、缓解着人们日益紧张的工作情绪。中国也要“节能减排”呀，有限的资源大家也要省着点用啊！为何我们的灯具偏要大？LED光源非要不可思义的大功力化？LED光源用于道路照明是否又是个“死胡同”的陷阱呢？？

4、欧洲LED光源用于道路照明的现状

某国际照明于2008年6月在相距{sk}LED步道灯发布后三年在欧洲推出了第二款实验型景观型步道灯具(如上图)，采用了与35W-150W/HID光源可以互换的灯具结构设计方法，LED功力与初始光通量分别为：40W/3500lm、60W/5000lm、82W/6300lm，驱动电源的功力为光源功力的15%以内，寿命60000h，散热系统采用风冷，LED颗粒采用了独特的一体化蝙蝠翼形配光反光器及透镜封装，灯杆高度要求在5米以内。

看来世界品牌在将“长生不老”的LED用于户外功能性照明的漫长征途中只局限于100W以下试验是很慎重、明智的，好不容易开发了一款灯具也兼顾到原来客户对HID光源“恋恋不舍”的情怀，LED光源只作为其中的可选配光源之一，将开发成本和风险尽可能降至{zd1}！再看看国内开发的LED路灯，似乎功力越大越光荣！好像没有人从客户的使用方便性来着想，开发的成本更是高得离谱，不知是想跟着别人屁股后面炒一下LED题材就算了、品牌形象也沾LED风光一下啦？还是终究要靠它发发可怜民工兄弟们微薄的工资呢？

注：南京原朴灯具造型设计中心有多项LED景观型城市步道灯(兼容HID光源)的设计成果可供转让。

参考文献：

1、《固态照明中白光LED的进展及应用》杨正名2008-05-06于《阿拉丁照明网》；

2、《LED在照明领域中的应用分析》林燕丹2008-05-13于《中国照明网》。