绿色光源基本概念

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Laboratory - Cool White Commercial Product - Cool White Commercial Product - Warm White Maximum Efficacy - Warm White Maximum Efficacy - Cool White
0 2004
1.4 LED绿色照明的含义-LED是未来绿色照明的主角
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写， 它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一 个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到 保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
1.4 LED绿色照明的含义-LED是未来绿色照明的主角
感镇流器。 电子镇流器的优点是： 自身功耗小 体积小、重量轻 可以实现调光等 通过高频化提高灯效率 可以瞬间点灯 无频闪 无噪音
1.4 LED绿色照明的含义-传统光源在绿色照明中的具体应用
采用各种照明节能的控制设备或器件
常用的方法有：

光传感器 热辐射传感器 超声传感器 时间程序控制 直接或遥控调光
1.4 LED绿色照明的含义-什么是绿色照明
节约能源资源、保护环境 现在，我国照明用电占全国发电总量的13%，每年达到 3000多亿千瓦时，约3个三峡发电站总量。 1996-2005全国绿色照明工程累计节电590亿千瓦。按
中国绿色照明工程的实施计划，2001-2010年间将累计
节电1033亿千瓦时，实现照明节能10%。
1.4 LED绿色照明的含义-传统光源在绿色照明中的具体应用
金属卤化物灯 金属卤化物灯是近年发展起来的所谓第三代光源，它与 高压汞灯类似，但在放电管中除了充有汞和氢气外，还 加充发光的金属卤化物（以碘化物为主）。 金属卤化物灯发光效率高、显色性能好、但平均寿命短。

LED显示屏中所用的蓝色与绿色芯片解析转载：中国LED显示屏网LED的工作原理是在正向导通的情况下，注入二极管P/N节区的电子和空穴相遇复合，将电势能转换为光能。

所发出光子的波长（也就是光的颜色）是由半导体的能带宽度决定的，通俗地讲，半导体能带宽度越宽，发出的光子能量越大，对应的波长越短，简单的换算关系是：（nm）。

当前蓝、绿光LED器件的材料基础是III族氮化物半导体，也就是GaN为主，InN、AlN为辅的四元AlGaInN合金体系，目前，绝大部分蓝、绿光LED芯片的量子阱发光层材料是由InxGa1-xN合金和GaN组成的，由于InxGa1-xN合金的能带宽度随着InN的比例x变化，可以在3.4eV（对应GaN的能带宽度）和0.7eV（对应InN的能带宽度）调整，所以理论上这个材料体系可以覆盖整个可见光光谱区域。

但是，目前的材料制备技术是基于GaN晶体的外延层生长技术，只能生长含InN组份较低的合金材料。

InxGa1-xN合金在InN的组份x>15%以后，晶体质量急剧下降。

实际上，目前工业界的技术水平通常做到蓝光芯片的电光转换效率大约是绿光的2倍，就是因为前者的InN组份远小于后者，绿光器件中InN的组份估计已经在30%以上（InGaN合金材料精确组份的测定目前在学术界还是一个疑难科学问题）。

也就是说，目前的技术还很难通过继续增加InN的组份，使得InGaN合金器件能高效率地发出红光。

但值得庆幸的是，早在上个世纪90年代，III族磷化物体系（也通常表述为四元体系，AlGaInP）已经成为红、黄光LED 器件成熟的材料基础。

这两个材料体系的基本物理特征以及其所含元素在周期表中的位置。

III族氮化物半导体材料目前工业化制备是通过金属有机物化学气相沉积（metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD）来实现的。

该技术的基本原理是通过在密闭化学反应腔中引入高纯度的金属有机源（MO源）和氨气（NH3），使其在加热的衬底基板（一般选择蓝宝石做衬底）上生长出高质量的晶体。

LED光源简述LED光源摘要：发光⼆极管(LED)作为⼀种新型绿⾊光源被⼴泛地应⽤于诸多领域，本⽂阐述了LED的发光原理、优缺点、加⼯⼯艺、应⽤领域以及发展前景。

关键词：LED；绿⾊光源；环保节能；寿命长第53届世界博览会在中国上海市举⾏，世博期间璀璨的夜景给⼈们留下了深刻的印象，尤其是5⽉4⽇晚上“LED夜间⾳乐灯光秀”与⽓势恢弘的现场演出的完美结合，营造出如诗如画的“春江花⽉夜”氛围，为参观者呈现了⼀场美轮美奂的视觉盛宴。

承担这项任务的是光源家族的新秀：发光⼆极管LED。

整个世博会⽤了10.3亿个LED芯⽚。

负责夜景照明总体规划的同济⼤学郝洛西教授说：“它们共同点亮了上海世博会”。

下⾯我们就来谈谈这⼀新型光源的原理、特点以及在现实⽣活中的各种应⽤。

（⼀）LED简介LED(Lighting Emitting Diode)即发光⼆极管，是⼀种半导体发光器件，由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成，它可以直接把电能转化为光能。

它利⽤固体半导体芯⽚作为发光材料，基本结构是⼀块电致发光的半导体材料，置于⼀个有引线的架⼦上，四周⽤环氧树脂密封，保护内部芯线。

发光⼆极管的核⼼部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶⽚。

当有正向电流通过导线作⽤于这个晶⽚的时候，电⼦就会被推向P区，在P区⾥电⼦跟空⽳复合，然后就会以光⼦的形式发出能量，辐射出可见光。

⽽加反向电压时，少数载流⼦难以注⼊，故不发光，反向击穿电压约为5V。

光的颜⾊由形成PN结的材料决定（磷砷化镓⼆极管发红光,磷化镓⼆极管发绿光,碳化硅⼆极管发黄光）。

在很⼤的⼯作电流范围内，发光⼆极管的亮度随电流的增⼤⽽提⾼。

（⼆）LED的优点2.1亮度⾼1W LED=3W CFL(节能灯）=15W⽩炽灯3W LED=8W CFL(节能灯）=25W⽩炽灯4W LED=11W CFL(节能灯）=40W⽩炽灯8W LED=15W CFL(节能灯）=75W⽩炽灯12W LED=20W CFL(节能灯）=100W⽩炽灯2.2发光效率⾼⽬前普通⽩炽灯的发光效率为120lm／w，荧光灯为50~70lm／w，螺旋节能灯为60lm /ｗ，⽽⽬前⽩光LED的发光效率已经达到100~200lm／w，远远⾼于其它照明光源的发光效率，并且其光的单⾊性好，所发的光⼤多都在可见光⾊谱内。

LED 概述LED （发光二极管），是一种半导体固体发光器件。

利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫和白色的光。

LED产品就是利用LED作为光源制造出来的高科技产品LED作为一个发光器件，之所以备受人们关注，是有其较其他发光器件优越的方面，归纳起来LED有下列一些优点：(1) 工作寿命长：LED作为一种导体固体发光器件，较之其他发光器具有更长的工作寿命。

其亮度半衰期通常可达到十万小时。

如用LED替代传统的汽车用灯，那么它的寿命将远大于汽车车体的寿命，具有终身不用修理与更换的特点。

(2) 耗电低：LED是一种低压工作器件，因此在同等亮度下，耗电最小，可大量降低能耗。

相反，随着今后工艺和材料的发展，将具有更高的发光效率。

人们做过计算，假如日本的照明灯具全部用LED替代，则可减少两座大型电厂，从而对环境保护十分有利。

(3) 响应时间快：LED一般可在几十毫秒内响应，因此是一种高速器件，这也是其他光源望尘莫及的。

采用LED制作汽车的高位刹车灯的高速状态下，大大提高了汽车的安全性。

(4) 体积小、重量轻、耐抗击：这是半导体固体器件的固有特点。

所以LED可以被制作到各类清晰精致的显示器件。

(5) 易于调光、调色、可控性大：LED作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。

因此用LED组成的光源或显示屏，易于通过电子控制来达到各种应用的需要。

另外，LED光源的应用原则上不受窨的限制，可塑性极强，可以任意延伸，实现积木式拼装。

目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属综上所述，LED节能环保的特性，必将成为未来照明的主要领导者，无论从环境保护还是从企业的效益来讲，LED都是一个潜在市场，而且相当的大，只是目前LED 在功能上的成本花销很大，价格上比普通的灯泡要贵很大，但是从长远意义来讲，LED 长寿命换修理节能，这些优越的特性，会为我们带来很好的效益。

五、 LED的优缺点
LED的缺点

（4）易出现「黄圈」问题 白光的产生蓝光与黄光荧光粉。 由于白光LED本身制造工艺上缺陷加上与反射 杯或透镜的配合误差，容易造成「黄圈」问题。 主要表现在光斑周围出现「黄圈」，不易消除。 白光LED顏色偏差还有色斑、顏色偏蓝或偏红 等现象。近来，业界使用混合萤光粉，能获得 理想的白光LED，并高显色指数。
四、 LED发光颜色
1、LED的优点

（1）节能：目前70lm/W的发光效率，2015 年150~200lm/W的发光效率。

发光效率定义：每瓦的电功率转换成的光通量。



（2）环保：无紫外、红外部分辐射，无汞。 （3）寿命长：数万小时，连续使用是几年的 概念。 （4）结构牢固：从引脚封装结构可以看出是 全固态结构，抗震动、抗冲击。
一、LED的工作原理
3、LED发光原理
一、LED的工作原理
3、LED发光原理



LED有pn结 p (positive)区：正电荷，空穴。 n (negative)区：负电荷，电子。 外加电源正向导通电压，空穴和电子在pn 结处复合，复合过程中的部分能量以光的 形式发射。
一、LED的工作原理
五、 LED的优缺点
LED的缺点

（5）散热问题 如果不能够有效散热，产品的使用寿命 就会缩短。业界正努力开发更多有效 的高散热系数材质来应用在LED领域。
五、 LED的优缺点

我们细数了LED光源的优缺点，但是 瑕不掩瑜， LED必将是新兴的下一代 绿色照明光源。
五、 LED的优缺点
绿色照明
五、 LED的优缺点
1、LED的优点
（5）便于灯具设计：近似点光源，二 次光学设计。 （6）发光响应速度快：即给电就有光， 交通信号。 （7）做成薄型结构：节省空间，LED大 屏幕，背光源等。

三基色荧光粉发光原理详解1. 引言三基色荧光粉（Tricolor phosphor）是指由红、绿、蓝三种不同颜色的荧光粉组合而成的一种发光材料。

它在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。

三基色荧光粉的发光原理是基于荧光效应，即通过吸收外部能量激发内部电子跃迁，从而发出特定波长的光。

本文将详细解释三基色荧光粉发光的基本原理。

2. 荧光效应荧光效应是指物质在吸收能量后，通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出特定波长的光。

荧光效应的基本原理是能级的跃迁。

物质的电子在不同能级之间跃迁时，会吸收或释放能量，其中包括电子的激发、激发态的寿命以及光的发射等过程。

3. 三基色荧光粉的组成三基色荧光粉由三种不同颜色的荧光粉组合而成，分别是红色、绿色和蓝色荧光粉。

每种荧光粉都能吸收特定波长的光，并发出相应颜色的光。

通过调整三种荧光粉的比例，可以实现各种颜色的发光效果。

4. 红色荧光粉发光原理红色荧光粉主要由钇铝石榴石（YAG:Ce）组成。

钇铝石榴石是一种稀土离子掺杂的晶体材料，它具有很高的发光效率和较长的激发寿命。

红色荧光粉在被激发后，钇铝石榴石中的铈离子（Ce3+）被激发到高能级。

在铈离子的激发态，它会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出红色的光。

5. 绿色荧光粉发光原理绿色荧光粉通常由硫化锌（ZnS）和铜（Cu）组成。

硫化锌是一种半导体材料，它具有很高的荧光效率和较长的激发寿命。

当绿色荧光粉被激发时，硫化锌中的电子被激发到导带，形成激子。

激子在激发态的寿命较长，会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出绿色的光。

6. 蓝色荧光粉发光原理蓝色荧光粉通常由硫化锌（ZnS）和铜（Cu）掺杂钡（Ba）组成。

蓝色荧光粉的发光原理与绿色荧光粉类似，都是基于硫化锌中的激子发光。

不同之处在于，蓝色荧光粉通过掺杂钡元素，改变了硫化锌的晶格结构，从而使得蓝色荧光粉发出蓝色的光。

7. 三基色荧光粉的混合在显示技术中，通过将红色、绿色和蓝色荧光粉混合在一起，可以实现各种颜色的发光效果。

商场 和电视演播室 的照明 。直管 形荧光 灯的功率从 ６ ｗ到 ４ ０ ｗ， 最 高可达 １ ２ ５ Ｗ。 这种 灯最适宜用于建 筑大厅 、大 型商店和精 密加工车 问照
明。为改善照 明性 能 ， 可采用异 形荧光灯 （ 如环形荧光
发展， 危害地球生态环境 的巨大难题 。节能环保 ， 节约 电能 、 水 资源等对于人类 赖以生存 的资源 ， 成为新 世纪
积照明。
前市场 的需求来 看 ，新型节 能光源成为 家居照 明产 品
的技术主流 。 结合新技术 的发展 ， 环保 型灯具 的选用将
为家居环境带来 新 的气息 ，而且与充满情 趣的艺术造 型结合起来 ， 将成为家庭灯具的新宠 。
１节能环保成 为新世纪人类面 临的最大 的发展课题 人类对光 源的渴望源 于对光 明的渴 望 。从火 源的
生 活的条件 和质量 。
２ 照 明光源分类
０ 咖
■● ●一
灯） 作光源 。近年来 ， 在室 内照 明 中还广泛使用 新创制
０
●ｉ ＿ ０
的体积小、 光效高的紧凑型节能荧光灯。
高 强度气体放 电灯是高压 汞灯 、 金属 卤化物灯 、 高 压钠灯等的总称 。 这类 灯功率大 ， 发光效 率高 ， 寿命 长 ， 结构紧凑 ， 体积小 。大部分 用作道 路 、 广场 、 运动场等处 的室外照 明 ， 也用 于中 、 高顶棚 的工厂 、 体 育馆 、 礼 堂和 大型商场 的室 内照明 。高压汞 灯包括荧光 高压汞灯 和
于 白炽 灯。荧光灯 的光色有 日光色 、 冷 白色和暖白色三
步入 ２ １ 世 纪的今天 ， 随着 电力在人类 生活 中的广
泛应用 ， 随着火力发 电， 水 利发 电， 风 能发 电， 以及 目前

பைடு நூலகம்LED光源的利与弊
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。LED产品主要应用于背光源、彩屏、室内照明三大领域。LED构成和相关知识LED（Light Emitting Diode），发光二极管，主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、低辐射与低功耗。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W（2010年）。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm/W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效理论上可以超过150lm/W，寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。随着近来LED散热技术的改进，室外照明的大功率LED路灯、投光灯等LED大功率照明灯具已经实现工业化生产并开始被大量应用。对色温和显色性要求很高的室内照明的舞台灯、影棚灯等也已实现量产并投入应用。适用范围最大、用量也最大的通用照明的T8、T5、T4、灯管和代替白炽灯和节能灯的螺口球泡灯以形成系列化，使用寿命已高达5万小时。LED照明已进入高速发展期。LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。优点一、体积小LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常轻。二、耗电量低LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近30%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A；这就是说，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能近80%。三、使用寿命长有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。四、高亮度、低热量LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。五、环保LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源六、坚固耐用LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，使得LED不易损坏。七、多变幻LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256=16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。八、技术先进与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。LED缺点第一点LED发光二极管已被全球公认为最高效的人造照明技术。虽然国内还有不少人在商家误导下认为LED是用来替代LCD液晶的显示技术，但实际上这种高能效照明技术从上世纪六七十年代就已经开始应用，如今从各种指示灯、路灯、节日彩灯再到笔记本、电视背光都在广泛采用LED照明。由于其高能效，人们普遍认为用LED灯取代传统的灯泡、荧光灯是一种非常环保的做法。然而，近日由美国加州大学艾尔文分校进行的一项调查却显示，使用LED的环保功效很可能会被其包含的有毒物质所抵消。在该校社会生态学系和公共健康项目共同进行的这项研究中，他们分析了市场上常见的圣诞树彩灯组中的红色、黄色、绿色和蓝色的LED灯，其中既包括高亮度LED，也包括低亮度产品。结果显示，这些LED灯中包含有锑、砷、铬、铅以及其他多种金属元素。其中，部分LED灯的有毒元素含量已经超过了监管部门制定的标准。比如在低亮度红色LED灯中，研究人员发现其铅含量超标达到8倍，镍含量也超标2.5倍。实际上在美国加州法律中，绝大多数LED灯都已经被明确定义为有毒垃圾，如果使用普通填埋的办法处理将会污染土壤和地下水。而如果LED灯破碎，还可能会对直接接触的人体健康造成损害。但至今，无论各国政府还是民众都对LED灯的环境和健康危险知之甚少。该报告表示，LED中的砷、铅、镍和铜元素对人体和环境的影响最为严重，未来应当进行更为细致深入的调查，以促进政府对LED产品的安全使用和回收处理制定规范。简单的说，大家应该清楚，虽然LED的能效非常高，但它绝非完全环保的选择，只是蕴含的潜在危险和其他照明技术不同罢了。第二点LED需要由于单个发光面比较窄，通常大规模集成在线路板上，形成一个比较大的发光源，由此会造成大量热量积累，有时会击穿电路板。所以LED灯的散热一定要好。第三点人眼最不能接受的是蓝光和UV光(即紫外线光)，蓝光杀伤人眼活性细胞的能力是绿光的10倍，而UV光杀伤人眼活性细胞的能力又是蓝光的10倍，长期接触大量低波长的蓝光能大量杀伤人眼活性细胞，最终癌化形成斑块。而LED白光形成主要是靠450-455NM波长蓝光激发荧光粉，其中波长越低击发能力越强，通常LED的波长出厂控制在500NM之内，即450-455NM，或455-460NM，属于伤害最强的区段，如果波长变大，那么激发荧光粉的能力就下降，效率降低。人们为了追求亮度，通常更会加强LED的蓝光强度，点灯时间越久，荧光粉衰减越快，进而导致人眼接触的蓝光波段的光照越强烈，从而对人眼造成伤害。所以LED灯具在道路交通的LED导航指示、LED路灯、LED台灯的使用上具有一定的不利因素，容易让人在使用过程中产生头晕眼花、不舒服的感觉，甚至长期使用会变成眼晴伤害，使得患眼病的机率会有所提高。其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋，走路时内置的LED会闪烁发光，利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯，LED圣诞灯。家用室内照明的LED产品越来受人欢迎，LED筒灯，LED天花灯，LED日光灯，LED光纤灯已悄悄地进入家庭！LED移动广告车（OMDM)，Outdoor Mobile Direct Mail advertising自身可以变换位置，一般自带发电机、音响、电脑等设备，属于广告车中的一种。优势：一，LED作为点光源，如果设计合理，很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题；二，对光照射面的均匀度可控，理论上可以做到在目标区域内完全均匀，这也能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费；三，色温可选，这样在不同场合的应用中，也是提高效率、降低成本的一个重要途径；第四，技术进步空间依然很大。劣势(影响路灯推广应用的因素)有：当前价格还太高，光通量低，当前同等照度设计的LED光源价格大约相当于传统光源的4倍(不过在路灯产品中，光源部分占总成本并不高，所以在工程安装中的成本提高比例也不会太高，应用的空间还是比较大的)，在民用中难以承受。当前设计和制造标准比较混乱，损坏比例高，影响了LED的寿命优势。LED应用产品散热难结构设计在灯具中大概占20%,一直以来中国勤劳的人民都会定价很低，20%成本认为很合理，最大的问题是怎样更有创新，设计更合理。散热成本要维持在5%,实际散热设计很简单，把住两个方向：一是，LED芯片与外散热器件路径越短越好，越短你的散热设计就越好；二是，散热阻力，就是要有足够的散热传导路径同时也要有足够的'散热道路’.这部分成本主要

高压钠灯的灯电路
33
在绿色照明工程中，镇流器是一个极为重 要的光源电器配件。它的发展受到许多方面的 关注。 是电子镇流器还是电感镇流器？这是 各方面人士存在较大分歧的一个问题。我们认 为：根据这两类镇流器的原理、技术依据、历 史发展和使用统计来看，小功率气体放电光源 （40W以下）应该坚持以电子镇流器为主，因 为它节能效果明显，一体化程度高；而对于高 强度气体放电光源（100W以上）目前还是应该 以电感镇流器为主，因为它节能效果与电子镇 流器相当，电路可靠度高。
六、效益分析
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250W HPS 节能效果表
250W HPS 常 规 100% 功 率 降功率转换
节 能 效 果
总电路功率
每天12小时工作的年 消耗量 每天6小时常规100% 功率工作，6小时降功 率工作的年消耗量
278W
1218KwHr 609KwHr
145W
318KwHr
功率节省量
291KWHr
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镇流器自身能耗比较
灯功率 W 20以下 30 40 100 250 400 1000以上 镇流器损耗占灯功率百分比％ 传统型 节能型 40～50 20～30 <15 30～40 <12 22～25 <11 15～20 <10 14～18 <9 12～14 <8 10～11
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镇流器寿命比较
镇流器寿命取决于镇流器的温度。 温度与寿命的关系呈对数关系，温度低10度，
I I q m j 2j 令j为电流密度，则线圈导线的 截面积为：
P 10 Sc S0 4.44 fBm jk c k m
6
60
节能镇流器常用铁心
61
交流电感镇流器的几个实用公式

绿光激光模组的结构和工作原理绿光模组由激光晶体和非线性晶体结合在一起，在激光谐振腔中，利用808nm波长的LD泵浦光经过激光晶体（YVO4晶体）的增益作用生成1064nm的激光，再经过非线性晶体的倍频作用就可以产生532nm 的绿色激光。

一结构及部件通过对绿光激光模组的分解，该模组主要由以下部件组成：1.LD 2.后压盖 3.衬套 4.聚光镜支架 5.LD主体 6.聚光镜 7.垫片 8.通光管 9.发散镜支架 10.发散透镜 11.出光管 12.出光透镜支架 13.聚光透镜 14.出光透镜挡圈 15.胶合器件二工作过程及原理首先808nm的光由LD1发出，该LD的功率大小是和最后出来的绿光的功率相对应的；若要求出光功率大则LD的功率也得加大，功率要求比较小时，LD的功率就要求小一点。

出光功率取决于LD的功率和胶合器件15的质量。

在LD1和聚光透镜6之间有一件衬套3，该衬套的作用一是固定LD，二是调整LD和聚光透镜之间的距离。

两片平凸聚光透镜6粘贴在聚光镜支架4上面，该聚光透镜片材质是PMMA,化学名称聚甲基丙烯酸甲酯，俗称“压克力”有机玻璃，是塑料的一种，具有较好的透光性。

规格是∮4.5×1.66.其主要作用是将LD发出的光聚集后射向胶合器件15，以便获得最大的功率转换。

后压盖2通过螺纹连接把LD1、衬套3、聚光镜支架4压在LD主体5的腔体里面。

在LD主体的发光端的外面粘接着一垫片7，1.3㎜厚的铜质垫片，主要作用是保护聚光镜片和调整距离，不至于它和胶合晶体15直接接触。

铜垫片的外面粘结胶合器件15，是由YVO4+KTP组成的胶合晶体粘在铜质支架里组成，这样808nm的光经过1064+532nm的晶体后出来532nm的绿光，这就是我们需要的绿光。

以上这几个部件组成一个小整体就是LD主体部分，这一部分也是发光体部分，光源由这里发出。

光源发出后进入第二部分通光管部分，主要由通光管8，发散镜支架9和发散透镜10组成。

LED照明是怎么取代传统照明的？1.LED照明概述LED光源在照明领域的应用，是半导体发光材料技术高速发展及”绿色照明”概念逐步深入人心的产物.LED（Lighy Emitting Diode），又称发光二极管，它是一种可将电能转换为光能的半导体发光器件，它利用固体半导体芯片作为发光材料，当发光二极管两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光，因此LED是一种半导体固体光源，其发光效应称为电致发光.LED作为一种新型的照明技术，其应用前景举世瞩目，尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源，已经引起照明领域一场新的革命，开创半导体照明光源的新时代.LED已经取代传统白炽灯、卤素灯和日光灯，成为第四代新光源.2.高亮度LED照明光源的优势照明应用是全球第二大能源消耗部门，约占所有能源消耗的19%.而降低能源消耗是我国乃至全世界各个国家的一项基本国策.在国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》里特别提出，我国要坚持节能优先，降低能耗，攻克主要耗能领域的节能关键技术，将高效节能、长寿命的半导体照明产品作为优先发展主题.（1）寿命长LED的发光原理是利用半导体中的正负离子复合而发出光子，不同于灯泡需要在3000度以上的高温下操作，也不必像日光灯需使用高电压激发电子束，LED和一般的电子组件相同，只需要2～3.6V的电压，在常温下就可以正常动作，因此其寿命也比传统光源来得更长，理论寿命可达10万小时以上(目前产业化产品的国外可达3-5万小时以上).普通白炽灯的寿命约为一千小时，荧光灯、金属卤化物灯的寿命不超过一万小时，即使是寿命最长的高压钠灯也不过二万多小时，因此传统的光源在这方面无法与半导体光源相比.而且在一些维护和换灯困难的场合，使用LED作为光源，可大大降低人工费用.下面就将LED光源和节能灯寿命做个比较：节能灯的寿命一般在1800小时，按照每天6小时照明计算为300天.如果按照一个节能灯平均15元来计算，10年内要换至少10次灯泡，一万个节能灯泡在10年内要更换10万个节能灯泡总花费（150万元）.LED灯泡的寿命我们按照最保守的时间来计算，10年内不用更换灯泡，每个灯泡以5W的功率就可取代15W的节能灯泡，每个灯泡价格在70元，那么1万个灯泡的价格是70万元，在灯泡方面可节省80万的费用.（2）功耗低随着人类文明的进步，人们对照明的要求不再是一味地追求明亮.目前世界上许多国家都重视照明中的环保问题.照明的能量主要来源于由电能转换的光能，而电能又来自于石化燃料的燃烧.地球上的煤、天然气、石油等石化燃料的储量是有限的，随着人类的不断开采，其储量日益减少，世界能源状况不容乐观.采用节能高效的光源，能达到节省电力的目的.LED的能耗较小，是一种节能光源.LED单管功率0.03～0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5～3.5伏，电流15～18毫安，反应速度快，可在高频操作.同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一.目前白光LED的光效已经达到60lm/W，超过了普通白炽灯的水平，而且现在LED的技术发展很快，白炽灯的发光效率是8-15lm/W 左右，普通T-8卤素荧光灯光效可达40lm/W，T-5高效荧光灯可以达到80lm/W，而到2012，随着关键技术的突破，白光LED的光效有可能达到200～300lm/W，大大超过了现在所有照明光源的光效，在照明方面有着诱人的应用前景.如果我国室外照明都采用LED半导体光源，一年节电就相当于三峡水库一年所发的电.下面是按一个公园一万只照明灯，分别采用节能灯和LED灯的耗电情况比较：节能灯：15W×6小时×365天=32.850W32.850W×0.8元×1万只=26.28万元LED灯：5W×6小时×365天=10.95W10.95W×0.8=8.76元×1万只=8.76万元公园1万只灯每年可节省电费：17.52万元（3）真正的绿色照明现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中含有危害人体健康的汞，光源的生产过程和废弃的灯管都会造成对环境的污染.白炽灯废弃后也不易回收，也会造成浪费或环境污染.LED为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染.因此，LED是一种符合绿色照明要求的清洁光源.它的高效舒适、安全经济、有益环境的特点，使它将在绿色照明工程中扮演越来越重要的角色.（4）启动时间短白炽灯是热辐射光源，给人的感觉是一点就亮，实际上白炽灯启动后也有约零点几秒的上升时间.气体放电光源从启动至光辐射稳定输出，甚至需要几十秒至几十分的时间，这是由气体放电光源本身的特性决定的，因为多数气体放电灯的工作物质在常温下是液体或固体，启动后需要一个加热气化的过程，才能达到稳定的工作状态.而LED的响应时间只有几十纳秒，因此在一些需要快速响应或高速运动的场合，很适合用LED作为光源.（5）结构牢固LED是用环氧封装的半导体发光的固体光源，其结构中不包含玻璃、灯丝等易损坏的部件，是一种实心的全固体结构，因此能够经受得住震动、冲击而不致引起损坏.LED的这一特性使它可以应用于使用条件较为苛刻和恶劣的场合.（6）发光体接近点光源LED的发光体芯片尺寸很小，在进行光源设计时基本上可以把它看作点光源，这样能给光源设计带来许多方便.白炽灯的发光体是灯丝，有一定的长度，荧光灯管的尺寸更大，这些照明光源都不能看成点光源，在光源设计时首先要建立一个光源辐射模型，处理起来有一定的难度.而点光源的光源辐射模型是最简单的，这有利于LED的光源设计.常用光源参数比较如表1-1所示.表1-1常用光源技术参数比较3. LED的怎么一步步取代传统照明（1）半导体的发光现象的研究阶段1907年，Henry Joseph Round在观测金刚砂(SiC)电致发光的现象时，初次观察到了无机半导体的发光现象.但因为无机半导体发出的黄光太过暗淡，他很快就放弃了这方面的研究.20世纪20年代，德国科学家O.W.LOSSOW在研究SiC检波器时，再次观察到这种现象，但当时受到材料制备和器件工艺水平的限制，没有被迅速利用.（2） LED应用初级阶段1962年，GE公司Nick Holonyak带领的一个团队成功演示出第一个红光GaAsP发光二极管，仅6年后，Monsanto(孟山都)研发的指示灯以及Hewlett-Packard（IBM）研发的电子显示屏就将商业化LED推向了市场.1965年仅0.1LM/W，指示灯，1968年，人们通过N掺杂工艺，使GaAsP LED的发光效率达到1lm/w，并出现了橙色光和黄色光.真正具有了商业价值.20世纪80年代，使用AlGaAs(砷化镓铝)的第一代超亮LED诞生.产品首先是红色、然后是黄色，最后是绿色.应用领域多.（3）高亮度LED发展阶段20世纪90年代，日本东芝公司和美国的HP公司，先后研发成功双异质结与多量子阱结构的橙色和黄色InGaAlP(铟镓铝化磷)的组合又被用来生产超亮红色、桔色、黄色及绿色LED.20世纪90年代中期，日本的日亚（NICHIA）公司和美国的CREE公司，分别在蓝宝石和SIC衬底上成功研发了超亮蓝光GaN(氮化镓)LED，高亮度绿光、紫光及蓝光InGaN(氮化铟镓)LED随后也研发成功.（4）高亮度LED应用阶段2003年，日亚报道的光效达到60lm/W，2006年3月，其光效达到100lm/W。

LED光源与传统光源的对比一、概述太阳能LED路灯有很多特点，概况起来主要有以下几个：1、绿色环保：太阳能LED路灯采用太阳能供电，不需要传统的交流电作为电源，不会产生二氧化碳和二氧化硫的排放，对环境无任何污染。

另外，LED路灯光源采用超高亮LED作为光源，不含贡、铅等重金属，同时不会产生红外线和紫外线，对环境无任何污染。

因此，太阳能LED路灯是环保节能的绿色照明装置，最符合国家当代低碳产业政策。

2、LED灯是新技术产品，亮度高，耗能低已广泛应用于城市道路、小区、广场、飞机、汽车以及民用照明，与传统高压钠灯相比较，达到了基本相同的照明效果，但比高压钠灯节能70%以上。

3、LED寿命长，可达10年以上，在使用过程中不会产生任何故障，不需要维修，可节省大量的维护维修成本。

而传统路灯光源采用高压钠灯，其平均寿命为3000小时（不到一年），基本上每年都需要更换和维护，需要大量的后期更换和维护成本。

使用太阳能路灯，则可大大减少后期更换光源和维护的费用。

4、太阳能LED路灯，因采用自备太阳能发电系统，初期建设费用较高，建成后,建成后几乎不用什么费用；而高压钠灯则需要经常更换光源，同时后期对变压器、灯具、线路等的维护会逐年增加，因此会大大增加后期的维护费用。

5、LED照明系统显色指数在80以上，不会象一般照明灯容易出现“夜不观色”的现象，也就是说在一般灯光下看花草、树木、衣物等都不是本色调，颜色失真较大；而LED灯对环境颜色显示比较接近真实色彩，各种东西的颜色与白天阳光下的颜色基本一致。

6、LED光衰较小，不会出现象高压钠灯那样一段时间后照明强度明显减弱的现象。

7、LED灯具因LED具有120度的出光角度而使其出光效率大大提高，其所发出的光基本上都能照射到路面上。

高压钠灯则不同，其发光为360度发光，大部分光需要靠灯具的反光器反射而发出，因此光在灯具的反光器内反复反射、吸收，导致其出光效率大大降低。

8、太阳能LED路灯采用太阳能供电，太阳能电池板所发的电一般是直流12V 或直流24V，为安全电压范围，不会对人产生危害。

“绿色光源·点亮新生活”摘要:嘉兴虽然作为中小城市,但其LED新型产业的发展依然具有普遍代表性,其发展道路、发展方式、以及发展经验对于其他中小城市发展LED等新能源产业同样具有很高的借鉴价值。

关键词:嘉兴LED产业发展与调查目前,我国的LED产业已经形成了4大片区、7大基地的产业格局。

国内LED产业分布比较集中,初步形成了珠江三角洲、长江三角洲、北方地区、闵三角地区四大区域,每一区域都形成了比较完整的产业链,85%以上的LED企业分布在以上四大区域。

同时国家半导体照明工程批准上海、厦门、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄为7大产业化基地。

国内四大区域内的长江三角洲之中,浙江省LED产业的发展尤为迅速,且以杭州、宁波、嘉兴为其主要发展地区。

在浙江嘉兴,LED产业在政府及其他各方面的推动下不断地取得了良好的发展机遇。

在十年左右的时间内,嘉兴LED产业经历了从无到有、从点到面、从稚嫩到成熟的发展阶段。

嘉兴地区传统照明产业向以LED为主的新型绿色照明产业的转型与升级,极大地带动了嘉兴各地区的经济发展。

1 嘉兴LED产业现状1.1 嘉兴LED产业整体规模较小,但发展速度较快1)嘉兴LED产业整体规模相对较小,仍有巨大发展空间目前嘉兴LED产业已经初具规模,但与其他地区相比,其规模仍然相对较小,而且在较高的价格水平限制下,LED产品市场占有率并不像预期所想象的那样乐观。

嘉兴各LED企业都清醒地认识到扩大企业自身规模的必要性,在结合实际发展空间的基础上,制定出正确的发展战略,以取得良好的规模效益。

以秀洲区为例,LED产业在短短几年时间内,逐渐发展成为秀洲区新能源产业的生力军,秀洲区LED产业已经实现了从单纯生产灯具到芯片生产的突破,形成了从LED芯片研发制造,到器件封装,再到产品应用的产业链。

2)嘉兴LED产业发展迅速,取得良好经济效益近几年,在政府出台的有关节能环保、发展绿色循环经济等政策的推动下,嘉兴LED产业取得了飞速发展,各企业规模不断扩大,获得的经济效益也不断提高。

美术馆绿色照明规范Code for green lights of art museum主编部门：文化部批准部门：实施日期：2017 北京目次前言引言1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 基本要求5 照明数量和质量6 天然采光7 临时展厅照明8 照明节能9 照明供配电与安全10 照明管理与监督本规范按照GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。

本规范由文化部提出、批准并归口管理。

本规范负责起草单位：中国文物信息咨询中心。

本规范参与起草单位：中国美术馆、中央美术学院、中国国家博物馆、北京工业大学、央美光成（北京）建筑设计有限公司、中泰照明集团北京公司、汤石照明科技股份有限公司、华格照明灯具（上海）有限公司。

本规范主要起草人：仇岩、常志刚、李晨、艾晶、张琪、牟宏毅、刘妍、何崴、唐斌、张鹏、郑春平。

本规范是首次发布。

本规范针对美术馆的特殊需求、管理现状、光源和电器设备的新发展。

参照《建筑照明设计标准》GB50034-2013、《博物馆照明设计规范》GB/T 23863-2009和《博物馆建筑设计规范》JGJ66-2015制定。

本规范经过调查研究、实验验证、总结实践经验、参考国内外相关标准，经多次专家论证，在GB50034-2013、GB/T 23863-2009、JGJ66-2015的基础上，结合美术馆色彩还原、艺术效果，舒适度和展品保护同等重要的要求，在广泛征求意见的基础上，制定本规范。

美术馆绿色照明规范1 范围本规范规定了美术馆绿色照明的范围、术语和定义、基本要求、照明数量和质量、天然采光、临时展厅照明、照明节能、照明供配电与控制以及照明管理与监督要求。

本规范适用于新建、改建、扩建的各类美术馆照明设计与维护管理。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB50034 《建筑照明设计标准》GB/T 2900.65 《照明电工术语》GB/T 23863 《博物馆照明设计规范》GB/T 31831 《LED室内照明应用技术要求》JGJ66 《博物馆建筑设计规范》JGJ/T 119 《建筑照明术语标准》3 术语和定义JGJ/T 119界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

LED灯的特点1.电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

2.效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%3.适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境4.稳定性：10万小时，光衰为初始的50%5.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级6.对环境污染：无有害金属汞7.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。

如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色8.价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。

LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。

绿色光源基本概念一、绿色照明工程项目：是指由国家经贸委和联合国环境保护计划署共同实施的，旨在促进照明产业发展，在全社会构建一个绿色照明环境的促进计划。

二、绿色照明：指的是采用高效绿色光源，经科学设计构建的高效节能、明亮舒适的照明环境。

三、绿色照明技术指标：一是光源发出的光通量充足，环境明亮。

二是太阳光色，看任何色彩不产生色偏（不变色）、显色性能好。

三是光通量稳定，不波动，无频闪效应危害，无光污染，给人的感觉舒适。

实现绿色照明技术指标的决定因素，是绿色光源技术性能的优劣四、绿色光源主要技术性能：优质绿色光源，应具有以下主要技术性能：一是高光效、高亮度、高节能。

光效：即光源每W电功率产生发出的光能量（俗称光通量）。

单位：流明/瓦特（Lm/w）。

光源每W电功率产生的光通量越多，光效越高，亮度越高，节约能源越多。

二是太阳光色、高显色性能。

电光源产生的光频谱，即：光的颜色应是太阳光色。

色彩的概念色彩的基本概念如下：第一，色彩由固有色、光源色、环境色三要素构成。

固有色是太阳光的照射下表现出的色彩，如叶子是绿的，花是红的，天是蓝的，柠檬是黄的等。

光源色是光源照射到白色光滑不透明物体上所表现出的颜色，如一件白色的衬衣，在红色光源的照射下表现红色，在蓝色光源的照射下表现蓝色。

环境色是物体所处环境色彩的反映。

物体受光源照射时，一般除受主要发光体（或反光体）的照射外，同时还可能受到次要发光体（或反光体）的影响，仅仅影响比前者弱，次要发光体（主要是反光体）所呈色彩在物体暗面的反映，就是环境色。

第二，色彩的三原色。

三原色是由红、黄、蓝三色组成他们相互独立，任意两种颜色组成，会调出不同的颜色。

如红+黄=紫，黄+蓝=绿等不同颜色。

三颜色是绘画的基础，只有了解了三原色的性质和特征，才能应用色彩的真正意义！第三，色彩具有三要素，是由明度、亮度、饱和度组成。

明度是指色彩的明暗水准。

各种有色物体因为它们反射光线的差别，因而产生了颜色的明暗感觉。

恰到好处地处理物体各部位的明度，能够产生物体的立体感。

白色是影响明度的重要因素，当明度不足时，添加白色，反之亦然。

色相是颜色的相貌，代表颜色的种类，是一种色彩区别于另一种色彩的表象特征。

用色相能够确切地表示不同颜色的色别的名称，体现着色彩的外向性格，是色彩的灵魂。

色相只和颜色的波长相关，当某一颜色的明度和纯度发生变化时，虽然颜色发生了视觉变化，但波长未变，色相也就没有改变。

色相主要用于表现色彩的冷暖氛围、表达某种情感例如红色给人感觉热情奔放，蓝色使人安静忧郁，紫色让人感觉代表高贵神秘。

纯度是指色彩的饱和水准，也有叫做“鲜艳度”或“纯净度”的。

自然光中的红、橙、黄、绿、蓝、紫光色是纯度的颜色。

人眼对不同颜色的纯度感觉不同，红色醒目，纯度感觉；绿色即使纯度高，但人们总是对该色不敏感。

黑、白、灰色没有纯度。

城市路灯照明节能技术摘要：路灯是城市发展中的一项基础设施建设，是城市发展趋势的重要组成部分。

他们可以方便每个人的日常交通，是城市的关键个人名片。

如今，由于我们生活水平的提高，对市政工程建设的需求也越来越大。

政府部门正在逐步加大对市政工程建设的投资。

随着城市照明业务规模的扩大，能源消耗也逐渐增加。

市政工程照明建设首先要把城市路灯和翠绿色照明的环保节能作为建设的重点。

关键词：城市路灯；照明；节能技术1节能技术意义低碳环保照明的核心理念早已得到各界专业人士的普遍肯定和贯彻。

要想真正完成节能环保工作，掌握节能环保基本理论的精髓，就需要全面理解节能环保一般理论的核心概念实践。

节能降耗是指在日常生活中节约资源，减少能源消耗，抑制消耗，减少污染排放。

一方面，我们应该减少资源消耗，提高资源利用率；另一方面，也有必要控制污染物的排放，以防止其对生态环境的破坏。

此外，我们应该根据中国相应的环保理念，对我们的日常个人行为和生活方式进行相应的有效约束。

换言之，中国节能环保的新理念不仅可以合理改善我们日常生活的生态环境，而且可以对一些对我们来说并不重要的化学元素进行一系列控制，使当代人的动态生活和休息时间不超过自然生态环境的容量，并为子孙后代的生活留下一个更好的动态生活休息时间自然环境及其相应的生态资源。

2城市路灯照明节能技术的应用原则2.1满足城市照明需求的原则电能是主要的能源，在各种电能消耗中占很大比例。

在城市路灯照明行业中，由于路灯总数相对较大，存在着大量的用电量。

如何实现道路照明的环境保护和节能已成为人们密切关注的话题。

城市照明有其现实意义。

它可以在夜间照亮道路，为行人及其机动车提供安全预防措施，从而有助于维持社会管理。

为了在不损害照明效果的情况下降低路灯的功耗，必须根据道路等级有效控制路灯的照明，并尽可能防止路灯眩光问题。

灯具应在需要时亮起，不需要时不亮起，以降低功耗。

必须平衡照明和电力运行之间的关系，不要因盲目跟进照明而消耗电力，也不要因过度节约而危及正常照明。