以下對(duì)白熾燈、節(jié)能燈、熒光燈和LED燈各自的優(yōu)缺點(diǎn)做一個(gè)知識(shí)盤點(diǎn)解析。

白熾燈

白熾燈又叫做電燈泡，它的工作原理是電流通過(guò)燈絲(鎢絲，熔點(diǎn)達(dá)3000多攝氏度)時(shí)產(chǎn)生熱量，螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集，使得燈絲的溫度達(dá)2000攝氏度以上，燈絲在處于白熾狀態(tài)時(shí)，就象燒紅了的鐵能發(fā)光一樣而發(fā)出光來(lái)。燈絲的溫度越高，發(fā)出的光就越亮。故稱之為白熾燈。白熾燈發(fā)光時(shí)，大量的電能將轉(zhuǎn)化為熱能，只有極少一部分(可能不到1%，沒(méi)計(jì)算過(guò))可以轉(zhuǎn)化為有用的光能。

白熾燈發(fā)出的光是全色光，但各種色光的成份比例是由發(fā)光物質(zhì)(鎢)以及溫度決定的。比例不平衡就導(dǎo)致了光的顏色的偏色，所以在白熾燈下物體的顏色不夠真實(shí)。

白熾燈的壽命跟燈絲的溫度有關(guān)，因?yàn)闇囟仍礁?，燈絲就越容易升華。日光燈兩端發(fā)黑過(guò)程是：鎢絲的升華直接變成鎢氣，這些鎢氣體遇到溫度較低的燈管壁又凝華在燈管壁上而發(fā)黑的，

當(dāng)鎢絲升華到比較細(xì)瘦時(shí)，通電后就很容易燒斷，從而結(jié)束了燈的壽命。所以白熾燈的功率越大,壽命就短。

缺點(diǎn)：

在所有用電的照明燈具中，白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有很小的部分，即12%-18%可轉(zhuǎn)化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失了。至于照明時(shí)間，這種電燈的使用壽命通常不會(huì)超過(guò)1000小時(shí)。

熒光燈

熒光燈又叫做日光燈，它的工作原理：日光燈管簡(jiǎn)單的說(shuō)是個(gè)密閉的氣體放電管。管內(nèi)主要?dú)怏w為氬(argon)氣(另包含氖neon或氪krypton)氣壓約大氣的0.3%。另外包含幾滴水銀——形成微量的水銀蒸汽。水銀原子約佔(zhàn)所有氣體原子的千分之一的比例。

日光燈管是靠著燈管的汞原子，由氣體放電的過(guò)程釋放出紫外光(主要波長(zhǎng)為2537埃=2537×10-10m)。所消耗的電能約60%可以轉(zhuǎn)換為紫外光。其他的能量則轉(zhuǎn)換為熱能。

日光燈由燈管內(nèi)表面的熒光物質(zhì)吸收紫外光后釋放出可見(jiàn)光。不同的熒光物質(zhì)會(huì)發(fā)出不同的可見(jiàn)光。一般紫外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的效率約為40%。因此日光燈的效率約為60%×40%=24%——大約為相同功率鎢絲電燈的兩倍。

缺點(diǎn)：

熒光燈其缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程和報(bào)廢后對(duì)環(huán)境有污染，主要是汞污染，不環(huán)保。隨著工藝改進(jìn)，改用汞齊汞污染逐步減輕。

節(jié)能燈

節(jié)能燈又叫緊湊型熒光燈(國(guó)外簡(jiǎn)稱CFL燈)具有光效高(是普通燈泡的5倍)，節(jié)能效果明顯，壽命長(zhǎng)(是普通燈泡的8倍)，體積小，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。它的工作原理和日光燈基本相同。

節(jié)能燈除了白色(冷光)的外，現(xiàn)在還有黃色(暖光)的。一般來(lái)說(shuō)在同一瓦數(shù)之下，一盞節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能80%，平均壽命延長(zhǎng)8倍， 熱輻射僅20%。非嚴(yán)格的情況下，一盞5瓦的節(jié)能燈光照可視為等于25瓦的白熾燈，7瓦的節(jié)能燈光照約等于40瓦的，9瓦的約等于60瓦的。

缺點(diǎn)：

節(jié)能燈的電磁輻射還來(lái)自電子與汞氣發(fā)生的電離反應(yīng)，同時(shí)，節(jié)能燈需要添加稀土熒光粉，由于稀土熒光粉本身有放射性，節(jié)能燈還會(huì)產(chǎn)生電離輻射(即放射線核輻射)，相比電磁輻射對(duì)人體侵害的不確定性，過(guò)量放射線核輻射對(duì)人體危害更值得關(guān)注。另外，由于節(jié)能燈工作原理的限制，燈管中汞也就不可避免地成為一大污染源。1只普通節(jié)能燈的含汞量約5毫克，僅夠沾滿一個(gè)圓珠筆尖，但滲入地下后可能造成1800噸水受污染。

LED燈

LED(Light Emitting Diode)，發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，

晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。

最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)壽命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。 汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開(kāi)發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光(λp=465nm，Wd=30nm)，高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過(guò)改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過(guò)藍(lán)光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。

缺點(diǎn)：

LED燈對(duì)比其他照明燈具價(jià)格比較高。此外，目前LED行業(yè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量不一，光效、顯色性和壽命等各方面還存在很多不確定性，但LED技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，相信有一天LED技術(shù)一定會(huì)日趨成熟，走進(jìn)平常百姓家。