LED在電子產(chǎn)品指示器中占據(jù)主導(dǎo)地位，現(xiàn)在甚至在交通信號(hào)燈和剎車燈中的使用超過了白熾燈。這種狀況還僅僅是個(gè)開端。
要點(diǎn)
●LED將最終成為一種主要的關(guān)鍵技術(shù)，并逐步取代白熾燈等產(chǎn)品。
●促使人們使用LED的最重要因素是它具有較低的長(zhǎng)期成本。即使永遠(yuǎn)不會(huì)降到與白熾燈相當(dāng)水平，LED的初始成本也正在快速下降，而其它照明技術(shù)的這一成本則維持不變。
●LED已經(jīng)大舉打入許多有利可圖的應(yīng)用領(lǐng)域，如劇院照明。
使照明器材行業(yè)從黯然衰退中重現(xiàn)輝煌，這可不是件簡(jiǎn)單任務(wù)。不過，20世紀(jì)的確把照明技術(shù)等同于白熾燈技術(shù)。比較新式的照明器材，如小型熒光燈和高亮度放電燈，繼續(xù)在迅速發(fā)展，但它們不再處于技術(shù)前沿。現(xiàn)在，照明器材的創(chuàng)新大多集中在固態(tài)光源上，主要是LED（發(fā)光二極管）。然而，盡管LED是占主導(dǎo)地位的指示器，但它們迄今已在專業(yè)照明系統(tǒng)中取得了最大成功。幾乎可以肯定的是，還得再過幾年，也許更長(zhǎng)時(shí)間，才能成熟到取代老式照明燈，擰入大多數(shù)燈座。
照明器材行業(yè)的某些觀察家至少把造成這種局面的部分責(zé)任歸于該成熟行業(yè)的垂直整合結(jié)構(gòu)。白熾燈和熒光燈制造商不會(huì)從第三方購(gòu)進(jìn)其產(chǎn)品的主要元件。而照目前的情況來(lái)看，這正好是大多數(shù)LED燈制造商所面對(duì)的局面：主要的電燈制造商都不生產(chǎn)作為L(zhǎng)ED燈核心部件的半導(dǎo)體芯片。（包括參考文獻(xiàn)1、2和3在內(nèi)的幾個(gè)網(wǎng)上術(shù)語(yǔ)匯編，對(duì)照明術(shù)語(yǔ)如“電燈”作了解釋。）
盡管存在著與照明器材行業(yè)的結(jié)構(gòu)和商業(yè)慣例不相容這種情況，但照明工程師們?nèi)匀粚?duì)LED保持著濃厚的興趣，因?yàn)樵谒须娬彰髌鞑闹校挥泄虘B(tài)發(fā)光器才是足夠新穎的，可以從技術(shù)的飛速進(jìn)步中不斷獲益，使成本大幅度下降。老式照明技術(shù)的成本保持恒定不變，只有固態(tài)光源才能顯著降低COL（照明成本）。
根據(jù)某些估計(jì)，去年LED燈的COL已經(jīng)低于鹵素?zé)?。大約到2007年，LED燈的成本——現(xiàn)在稍低于27美元/MlmH（百萬(wàn)流明小時(shí)）——應(yīng)降低約75%。價(jià)格如此下降將使LED燈的COL與熒光燈的7美元/MlmH大致相同。這種改善在很大程度上源自光輸出的增強(qiáng)，但即使不考慮光輸出的增加，照明所用的LED燈的價(jià)格也正在下降。
“照明成本”的含義
這里需要解釋一下照明成本(COL)的含義。COL不僅涉及電燈的初始成本，還涉及電燈所消耗的能源的成本，當(dāng)電燈無(wú)法正常工作時(shí)更換電燈所需的勞動(dòng)成本，以及所需電燈更換的平均頻率。白熾燈的初始成本很低，但它們將電能轉(zhuǎn)換成光能的效率比較低，而且它們很快就會(huì)燒壞。從白熾燈燒毀意義上說(shuō)，LED燈很難燒壞。它的光輸出的下降速度慢得幾乎難以覺察。計(jì)算LED的COL時(shí)一般都假定：LED燈的光輸出降到一半時(shí)，LED燈的使用壽命就終止。
照明工程師們一般假定典型LED燈的壽命是75000小時(shí)，而普通白熾燈的壽命只有1000小時(shí)。獲得上述COL值的其他假設(shè)是：電能成本為10美分/kWH（千瓦小時(shí)），更換電燈的勞動(dòng)成本是15美元（在工業(yè)系統(tǒng)中，這是一個(gè)合理的勞動(dòng)成本值）。COL計(jì)算沒有把TVM（資金的時(shí)間價(jià)值）考慮在內(nèi)，而TVM說(shuō)明美元的購(gòu)買力隨時(shí)間而減少。若把TVM考慮進(jìn)去，則多少會(huì)加快LED在成本上達(dá)到與熒光燈相同的速度。
誠(chéng)然，成本并不是照明技術(shù)的一切。審美問題也很重要，而且從審美的觀點(diǎn)來(lái)看，今天的白光LED并不是人人都想要的。事實(shí)上，市售的大多數(shù)白光LED其實(shí)是激發(fā)白磷光體來(lái)擴(kuò)展寬輸出光譜的藍(lán)光LED。其他發(fā)白光的LED都使用UV（紫外光）發(fā)光器來(lái)激發(fā)光輸出或多或少是白光的組合磷光體。這樣發(fā)出的光都是一種“冷”光，大多數(shù)人感到不如白熾燈甚至新型熒光燈發(fā)出的光柔和、悅目。而且，與白熾燈相比，這種LED燈的光譜會(huì)因樣品不同而相差較大，而且也會(huì)隨工作條件的變化而發(fā)生較大變化。
對(duì)于這一問題，LED燈設(shè)計(jì)師發(fā)明了一個(gè)解決方法，這種方法在專業(yè)照明系統(tǒng)，如劇院照明系統(tǒng)中很適用，但對(duì)普通照明來(lái)說(shuō)，目前還過于昂貴。假如你用組合在一起的紅、綠和藍(lán)三只LED替代一只藍(lán)光或UV發(fā)光器，并且用可變占空因數(shù)的脈沖波形去激勵(lì)這三只LED，那你就可以得到一盞你可在整個(gè)可見光譜范圍調(diào)節(jié)其輸出顏色的燈。這樣的燈有可能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的視覺效果，而且有朝一日會(huì)變得價(jià)格低廉，低到足以全面解決白光LED的“溫暖”問題。但更有可能的是，有人將會(huì)首先完善另一種低成本的方法——也許是在一個(gè)發(fā)光器系統(tǒng)中增加一只低亮度黃光LED。
每盞燈都有一個(gè)微處理器？
盡管現(xiàn)在的照明器材市場(chǎng)對(duì)價(jià)格很敏感，但許多基于LED的照明燈現(xiàn)在卻具有令人難以置信的先進(jìn)技術(shù)水平。目前，內(nèi)含三只LED和一個(gè)8位微處理器的燈是很常見的，不過照明工程師們?cè)噲D將這種智能用于有利可圖的照明系統(tǒng)，因?yàn)檫@種照明系統(tǒng)的價(jià)格可以比普通照明產(chǎn)品更高。內(nèi)含微處理器的常常應(yīng)用于劇院照明等需要可編程能力的場(chǎng)合?？删幊棠芰σ笤谡彰骺刂破骱投啾K燈之間進(jìn)行通信，而且一般還要求每盞燈內(nèi)都有微處理器或ASIC的智能芯片。針對(duì)這些應(yīng)用系統(tǒng)，照明工業(yè)開發(fā)了DMX512通信協(xié)議。DMX512可以在以太網(wǎng)物理層上運(yùn)行。由于以太網(wǎng)在辦公室和工廠已經(jīng)普及，所以一些照明器材制造商認(rèn)為DMX512與以太網(wǎng)結(jié)合順理成章，照明控制功能與其他樓宇控制功能必然共享以太網(wǎng)物理層。
和其它成熟市場(chǎng)一樣，照明市場(chǎng)也是分得很細(xì)的。各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)都有不同的要求，需要專門設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。一個(gè)局外人也許會(huì)很容易地——而且錯(cuò)誤地——得出一個(gè)結(jié)論，認(rèn)為一種產(chǎn)品可滿足多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的要求。然而，這一結(jié)論很可能忽略了各種不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的細(xì)微差別。
