由： 弗朗西斯科·古茲曼

發光二極管燈 " src="https://supp.iczoom.com/images/public/202302/1677220363948098633.jpg" width="432" height="262" style="width: 432px; height: 262px;"/>

　　LED燈有各種形狀和尺寸。 皮埃爾·隆努斯/蓋蒂圖片社

　　自 1800 年代以來照亮我們家的燈泡在前總統喬治·W·布什之后正式淘汰 簽署2007年能源獨立和安全法案.雖然該法案沒有禁止使用，購買，銷售或制造白熾燈泡，但它確實要求家用燈泡的效率比使用40至100瓦的傳統燈泡高25%(這意味著能源使用減少25%)。低效的白熾燈，其中 其90%的能量以熱量的形式釋放出來，在財政和生態方面已經失寵。

　　當新的照明標準于2012年開始實施時， 主要替代品 對于白熾燈泡來說效率更高 緊湊型熒光燈 (節能燈) 和發光二極管 (LED)。然而，CFL也有自己的問題，主要是 設計中包含有毒汞 以及一種奇怪的，有時令人不快的顏色，甚至讓一些人頭疼。

　　進入 LED 燈。LED已經存在了很多年——它們點亮了數字時鐘、圣誕燈、手電筒、交通信號燈等。但就家庭照明而言，LED并沒有起飛。某些缺點使公司無法以標準的替換尺寸燈泡形式制造它們。但在過去十年左右的時間里，這些LED替換燈泡，就像你擰入白熾燈泡一樣擰入燈的那種，已經變得越來越普遍 - 也就是說大量的企業和家庭正在使用它們。

　　2017年的一項調查 顯示70%的美國人至少購買了一個LED燈泡，38%的人從白熾燈泡切換到LED。自2017年以來，這一比例可能會增加。

　　在本文中，我們將研究 LED 燈泡的工作原理、為什么它們是理想的照明選擇，以及圍繞它們的一些優缺點。讓我們從基礎開始：LED如何發光?

　　內容

　　LED 燈泡基礎知識

　　LED燈泡的優點

　　對LED燈泡的擔憂

　　LED 燈泡基礎知識

　　LED就是所謂的”固態照明“技術，或 SSL。基本上，SSL不是從真空(如白熾燈泡)或氣體(如CFL)發射光，而是從一塊固體物質發出光。在傳統LED的情況下，這塊物質是一個 半導體.

　　簡單地說，LED在以下情況下發光 電流通過微芯片，它照亮稱為LED的微小光源，結果是可見光。有關完整說明，請參閱 發光二極管的工作原理.

　　LED作為主要家庭照明的問題在于，雖然它們發出大量光，但LED的結構導致一些光被困在里面。因此，LED燈泡傳統上比白熾燈泡暗，大多數人希望他們的燈和天花板燈具非常明亮。

　　現在，LED燈泡已經亮了起來。您現在可以找到 LED 替代燈泡，其發光相當于 60 瓦或更高的白熾燈泡，這使其成為滿足家庭基本照明需求的可行技術。LED更換燈泡有生命 24，000小時 比傳統的白熾燈 60 瓦燈泡更長。

　　而且它更便宜。用LED能源之星型號替換您家中最常用的五個燈泡， 每年可以為您節省 75 美元.

　　這給我們帶來了LED燈泡的優缺點。

　　LED燈泡的優點

　　LED燈泡現在變得非常流行。 小谷裕二/蓋蒂圖片社

　　首先，能源使用減少。與其他照明技術相比，LED發光方法使用的能量要少得多。它比白熾燈泡中使用的真空/燈絲方法效率高得多—— 能耗至少減少 75% 和它 散發很少的熱量 與白熾燈泡(將其90%的能量釋放為熱量)和節能燈(將其約80%的能量釋放為熱量)相比。

　　如果您每年運行照明 4，320 小時(每月 360 小時/每周 90 小時/每天 12.85 小時)，則 100 瓦白熾燈泡將使用 每年432千瓦時，而等效的 14 瓦 LED 燈泡每年將消耗超過 60 千瓦時。發光二極管也 與舊鹵素相比，二氧化碳排放量減少 90%，減少 50% 比節能燈。

　　但能源效率只是故事的一部分。另一部分是時間效率： 一個優質的LED燈泡理論上可以有25，000小時或更長的使用壽命，而白熾燈泡的使用壽命為 1，000 小時。像LED這樣的固態燈是比白熾燈或熒光燈更穩定的光源，差異令人吃驚：你必須讓LED燈每周7天，每天24小時亮著三年，然后才能匹配白熾燈泡的壽命。(公平地說，并非所有LED燈泡在理論上都能持續很長時間。如果零件過早磨損，有些可能會縮短使用壽命。

　　由于時間優勢，當您遇到成本問題時，事情會變得更加混亂。一個60瓦的LED替換燈泡在9.48美元左右，一個四包，而同樣的包裝成本。 白熾燈泡 3.97 美元，根據家得寶的說法。

　　現實情況是，即使一包四個燈泡的價格為9.48美元，從長遠來看，LED最終也會省錢，因為您只需要每十年或二十個一個，而且您在家庭照明上花費的錢更少，這可能是 能效提高六到七倍 比白熾燈減少80%以上的能源使用。

　　對LED燈泡的擔憂

　　LED有望接管家庭照明。飛利浦有一個 LED燈的集合 這包括顏色變化和Wi-Fi連接的燈泡。通用電氣有一個 發光二極管+系列 這包括帶揚聲器、計時器、顏色變化等的燈泡。據估計，LED將占 到 2030 年占所有照明銷售額的 75%.

　　如果你看看科學家們對LED的看法，情況確實看起來很樂觀。突破正在以驚人的速度出現。除了有一個問題。

　　越來越多的研究已經出來了 藍光 指示燈發出。研究人員說，這可能會損害我們的眼睛和健康。 法國衛生機構 說它會損害眼睛的視網膜，同時擾亂我們的生物節律和睡眠中斷。該機構建議限制使用藍光含量最高的LED設備，特別是對于兒童。這將包括電腦，智能手機和其他屏幕，以及某些玩具和裝飾燈。

　　2019年的報告證實了該機構2010年關于藍光對眼睛的毒性的結果，藍光可能導致視力下降。“它們顯示出與急性暴露相關的短期光毒性效應和與慢性暴露相關的長期影響，這增加了發生年齡相關性黃斑變性(ARMD)的風險，”法國食品，環境和職業健康與安全局(ANSES)在其報告中寫道。

　　有關 LED 燈泡和相關主題的更多信息，請查看下一頁上的鏈接。

　　LED 燈泡常見問題解答

　　LED燈泡如何工作?

　　當電子在其半導體結構內移動時，LED會產生光。半導體由帶正電和帶負電的元件組成。正極層有“空穴”——電子的開口;負層有自由電子漂浮在其中。當電荷撞擊半導體時，它會激活電子從負極層到正極層的流動。這些被激發的電子在流入帶正電的空穴時會發光。

　　LED燈泡有哪些優點?

　　LED燈泡比其他照明技術消耗更少的功率。它們還節能、使用安全且使用壽命更長。與白熾光源相比，LED燈泡的能源效率提高了85%。

　　LED燈可以一直亮著嗎?

　　是的，LED 燈非常適合需要始終保持照明狀態的地方。您不必擔心高昂的電費，因為 LED 燈泡消耗的功率低且產生的熱量更少。

　　LED 燈會燒壞嗎?

　　通常，LED 燈可持續長達 25，000 小時。然而，就像其他電子元件一樣，由于極端的電壓波動或過早的部件故障，LED燈可能會在此之前燒壞。

　　打開和關閉 LED 燈會縮短它們的使用壽命嗎?

　　不，打開和關閉 LED 燈不會縮短其使用壽命。這通常發生在熒光燈上。真正縮短LED燈泡壽命的是過熱。因此，請確保您沒有電流波動，以防止 LED 過熱。