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LED灯真的省电吗？
白炽灯,省电,节能灯LED灯真的省电吗？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
LED灯主要是由半导体材料制成的，其中最主要的一个部件就是P-N结，它是P型半导体和N型半导体结合形成的。
P型半导体
现在半导体使用的主要基底材料是单晶硅，硅元素位于第三周期第四主族元素，原子核最外层具有四个电子，而硅在该电子层电子数为8个的时候会形成稳定结构，因此单晶体中一个硅原子会与四个硅原子形成四对共价键，下面就是单晶硅的电子结构。
P型半导体是在单晶硅中掺杂Ⅲ（三）族元素，如B(硼)元素，Ⅲ族核外电子数为3，于是掺杂元素与硅元素共用电子，形成核外电子数为7的结构，由于核外电子数为8时为稳定结构，空出的一个位置形成空穴（电子是带负电，空穴表示该处少了一个电子，所以我们可以把一个空穴想象成一个正电子），这种半导体我们称为P型半导体。
N型半导体
N型半导体则与P型半导体相反，N型半导体是多出一个电子，N型半导体是在硅中掺杂Ⅴ（五）族元素，如P(磷)元素，Ⅴ族核外电子数为5，于是掺杂元素与硅元素共用电子，形成核外电子数为9 的结构，当核外电子数为8时为稳定结构，多出的一个电子形成自由电子，于是形成N型半导体。
P型半导体和N型半导体让原来的单晶硅基底材料分别形成了空穴和自由电子两种粒子，我们把这两种粒子称为载流子，这两种载流子可以在硅基中自由移动，所以，通过掺杂将原来导电性较差的单晶硅变成了导电性良好的半导体材料。那么发光二极管是如何通过P型半导体和N型半导体发光的呢？
P型半导体和N型半导体形成P-N结，P-N结在电流作用下发光
P型和N型半导体相结合形成P-N结，由于N型半导体存在多余电子，电子浓度较大，于是N型半导体中的电子会流向P极半导体。由于扩散作用导致电荷不平衡形成内建电场。
当外电压与内建电场方向相同时，相当于加入负电压，内建电场继续加强，导致电子难以注入，因此无电流产生，这也是发光二极管具有单向导电性的原因。
当外电压与内建电场方向相反时，可形成电流，也就是加入正向电压，在正向电压情况下 ，电子由N区注入P区，相反空穴由P区注入N区，在这个过程中注入的电子会与空穴复合，复合时会将剩余的能量以电磁波的形式释放出来（光就是一种电磁波），从而实现了将电能直接转换为光能的过程。光的强弱与电流有关，电流越大，发的光越强。由于LED灯发光过程是由于电子与空穴的复合而直接发光，因此，只需要很小的电流即可发光，并且发热量极小，电能转换成光能的转换率很高，这就是LED灯更加节能的原因。
其它照明光源发光原理以及耗电情况
白炽灯
传统的照明电器是白炽灯，白炽灯主要是利用热辐射发射出电磁波，温度越高，辐射的电磁波频率越低，因此想要辐射出人眼可见的电磁波，白炽灯的灯丝温度可以达到两千多度，由于温度极高，大量的电能会转换成热能被耗散掉，因此白炽灯的发光效率只有不到10%，大部分电能转换成热能被白白消耗掉了。
节能灯
节能灯相比于白炽灯效率会更高，效率是白炽灯的4倍左右。节能灯主要是利用灯丝大约在887℃温度时开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉)，电子碰撞灯管内充入的氩原子，产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后电子跃迁产生电离,发出253.7nm的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在887℃左右，比白炽灯工作的温度1927～2427℃低很多，所以它的寿命也大大提高,达到5000h以上，由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦50lm（lm—光强度单位）以上，因此节能灯转换效率相比于白炽灯有很大的提升，但节能灯同样存在对灯丝的加热，因此，同样存在一定的能量损耗。
总结
如果总结一下市面上这三种主流照明光源，从发光效率角度看，LED节能灯大约是白炽灯的8-10倍效率,节能灯效率是白炽灯的4倍左右。换一种解释方式就是：如果发出一样强度的光，LED灯的功率为15W，那么节能灯就需要60W，而白炽灯可能要100W。所以LED灯节能是真实存在的。但LED由于制造技术要求相对较高，因此售价也会更高一些，所以如果是需要长时间使用，LED灯是一种很不错的选择。现在的很多灯管都使用LED灯，并且一些高端汽车使用的照明灯也是LED大灯。
回答于 2019-09-11 08:43:50
LED省不省电，取决于它做出来的成品灯具。主要来说就是驱动电源。设计盒你是真能省电的。如果。偷工减料的驱动不一定会省电。反而更废一点。组容降压的20瓦的，说不定要40瓦的功率。省电的都是恒流恒源的。相对来说造价和成本要高。
回答于 2019-09-11 08:43:50
看了几个答案都是说led的好，那么真的好吗？现在反驳几句！！！ 一.超长寿命？发光体寿命除了和本身材质做工有关外还和散热有关和工作电压有关和工作电流有关，要知道led是发热大户。 二.健康光线？自然光源中除了可见光外还包括红外光和紫外光。适量的日光浴对身体有好处，其中晒紫外光可以协助身体生成治疗佝偻病的维生素d，晒红外光可以加速局部新陈代谢——就是俗称的烤电。 彻底滤掉了紫外光和红外光真的好？还有，野外时都知道动物怕火，其实动物怕的是火的光和火的热，当只有惨白的光时动物还会怕吗？三.绿色环保？发光二极管的发光体含有镓、砷、磷、氮等元素。镓是稀有元素，砷的化合物之一俗称砒霜，氮磷钾是农作物必需元素，乱施可以造成土地板结水体富营养化。环保？ 四.保护视力？由于led发光体原材料材质比较单一纯粹，导致光线频谱非常窄，无论使用电池供电还是开关电源供电对眼睛都有极强的刺激，长时间在led灯下阅读极容易造成眼疲劳、红肿和流泪！再比如夜间行车，卤素汽车大灯显得比较柔和而led大灯和氙气大灯就非常刺眼，极易造成光污染。而且因为光谱窄照射距离近，刺激对象驾驶人视力，夜间行车车速比较快时也容易出现交通事故。护眼？ 五.光效率高？不是led发热少，而是LED体积小。相同体积下的led和其他发光体材料比较，led耗能可能会更高，因为同体积下led散热材料体积要远远高于其他材料对散热的需求。 六.安全系数高？确实安全，因为led使用时必须限压限流，过压过流过热随时可能烧毁led，所以一般都采用开关电源来转换发光体工作所需电能。同时，为了恒定电压电流，在电路中必须加入限流电路，即使小小一颗电阻也势必造成电量的浪费。——所以，led除了节能，一无是处！！！
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