LED燈的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。LED是一項快速發(fā)展技術，正在廣泛用于眾多通用照明領域，通常稱作固態(tài)照明。LED照明的典型應用是：室內照明(用于商業(yè)、工業(yè)及住宅環(huán)境)、室外照明(路燈、停車場照明)以及建筑、裝飾照明等，最初，發(fā)光二極管由于能夠發(fā)射整個頻譜的彩色而被用于裝飾照明。

某些情況下，LED已經(jīng)成為建筑照明的有效方案。與其它照明技術相比，LED具有更優(yōu)異的性能，因而成為當前通用照明市場的主流方案：

1.與其它照明技術相比，LED具有更長的使用壽命。LED的工作壽命長達50，000個小時，而白熾燈的使用壽命只有1，000至2，000個小時，小型熒光燈(CFL)的使用壽命大約為5，000至10，000小時。使用壽命上的顯著優(yōu)勢使得LED非常適合那些需要投入較大人力成本更換照明燈的商業(yè)和工業(yè)應用。

2.能效優(yōu)于白熾燈和鹵素燈，等同于熒光燈。另外，LED的效率也在不斷提高；白光LED(WLED)的效率在隨后3至4年內預計提高大約50%。

3.更小的外形尺寸。LED燈的外形尺寸等同于MR16和GU10，而CFL無法滿足這類應用。

4.可以采用適當?shù)尿寗悠魈峁┝炼日{節(jié)。對于需要調節(jié)亮度的應用，熒光燈在技術上具有局限性。盡管傳統(tǒng)的LED設計也遇到了類似問題，但是Maxim提供的LED驅動創(chuàng)新方案兼容于可控硅調光和后沿調光設計。

5.具有較強的發(fā)光方向性。與其它照明技術不同，LED非常適合需要定向照明的應用，例如：小角度反射燈。

6.溫度較低時具有更高效率。熒光燈的工作效率在低溫時會下降。相比之下，LED非常適合低溫工作環(huán)境，例如：冰箱燈。

7.可輕松更改發(fā)光顏色。這一優(yōu)勢使得RGBLED成為建筑和情景照明的理想選擇，能夠根據(jù)具體要求實時更改燈光顏色。

總之，LED具有白熾燈和熒光燈所不具備的眾多優(yōu)勢。基于這些優(yōu)勢，設計人員也在不斷地發(fā)掘適合LED照明的更多應用，但是，由于篇幅有限，我們不在此贅述。本文將主要討論LED照明換代產(chǎn)品，用于替代相同規(guī)格的白熾燈、鹵素燈或熒光燈。這些LED燈必須能夠安裝到現(xiàn)有規(guī)格尺寸內并兼容現(xiàn)有的基礎設施。

LED換代燈

許多人認為LED換代燈是當前LED照明增長最快的市場。快速增長的原因很簡單：這些照明燈不需要更新電氣基礎設施(即布線、變壓器、調光器和插座)，這是LED技術的顯著優(yōu)勢。

對于設計人員，將LED燈安裝到現(xiàn)有的基礎架構上主要存在兩方面的挑戰(zhàn)：

1.外形尺寸。

換代燈必須能夠安裝到前期燈源的框架內。

2.電氣兼容。換代燈必須能夠在現(xiàn)有的電氣架構上正常工作，不會發(fā)生燈光閃爍。

下面，我們將逐一討論每項挑戰(zhàn)。

安裝到現(xiàn)有框架現(xiàn)有框架對換代燈提出了物理限制(即驅動板必須足夠小)和熱限制要求。這些因素制約了設計人員更換照明方案的條件(例如PAR、R和A型規(guī)格)，尺寸越小的應用所面臨的困難也越大，例如MR16和GU10。

尺寸是制約換代方案的關鍵因素，而熱限制往往更加關鍵。LED只發(fā)射可見光，與其它技術不同，它們不產(chǎn)生紅外波輻射能量。因此，白光LED比白熾燈或鹵素燈的能效更高，絕大多數(shù)熱量通過燈內導體耗散。

散熱是制約燈管所能產(chǎn)生的光強的關鍵因素，目前在照明換代產(chǎn)品中使用的LED技術很難達到主流市場所能接受的亮度水平。為了突破亮度限制，需要解決散熱問題，這也是產(chǎn)品成功地走向商業(yè)化必不可少的條件。

散熱問題還直接影響到驅動板的使用壽命。為了發(fā)出更高光強，照明燈必須工作在相當高的溫度下(+80°C至+100°C)。這種溫度下，驅動板的壽命會限制整個照明燈的工作，特別是電解電容成為設計面臨的一個棘手問題。因為電解電容在高溫下會很快干燥，在這樣的條件下，這種電容的工作壽命不會超過數(shù)千小時，這也成為制約整個照明燈使用壽命的因素。較長的工作壽命是LED燈的一個主要賣點，對于設計者來說，壽命相對較短的電解電容成為設計的主要屏障。