霓虹灯如何面对LED的挑战 （上）

从上世纪九十年代开始，随着我国经济的快速增长和人民物质生活水平的不断提高，城市化建设的日臻完善，霓虹灯行业得到了空前的发展。市场对霓虹灯的质量要求越来越高，需求量也愈来愈大。一大批优秀企业和科研院所致力于高科技霓虹灯材料和技术的研发，特别是霓虹灯全彩色电脑数字控制器、节能霓虹灯电子电源、规模化生产的霓虹灯设备、稀土粉霓虹灯管等优质霓虹灯材料的成功研发，霓虹灯产品的生产逐渐的标准化，品种和规格不断多样化和系列化，适用于室内室外各种场所使用的产品层出不穷，使霓虹灯行业进入了一个空前的繁荣时期。霓虹灯无论在需求量，还是在新技术的开发成果上，都走在了世界的前列，得到了全世界同行的认可，近几年霓虹灯产品大量出口，足以见证我国霓虹灯行业的辉煌成果。
　　由于我国经济的高速发展，2003年下半年起，国内出现用电紧张， 作为广告装饰灯、景观灯使用的霓虹灯，政府对它的使用作了相应的限制，霓虹灯市场受到了直接的影响。而LED（LightEmit-tingDiode）光源作为一种高效节能，长寿命低维护，环保型新型光源技术的逐渐成熟，在照明市场的前景全球瞩目，将给装饰照明领域带来一场新的革命，我国将它作为能源战略的一部分，列入了国家科技部“863”计划，它将成为21世纪新一代光源，部分取代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源。LED光源无论从价格、用途、性能等方面都已接近霓虹灯，霓虹灯已首当其冲面临它的严峻挑战，我们必须迎接挑战。
　　LED光源当前还存在着价格较贵、技术尚未完全成熟等原因，要代替传统光源，还需经历一个较长的过程。但是，要代替自动化生产水平不高，综合成本还较高的霓虹灯产品已经成为现实。
　　我们对LED光源和霓虹灯经过了多年的研究和生产，对两种光源的特性和市场进行了如下总结：
　　一、霓虹灯与LED光源比较霓虹灯是一种低气压冷阴极辉光放电光源，灯管采用玻璃外壳涂荧光粉，高温封接，真空后充入惰性气体和水银烧结而成，它不同于热阴极灯，没有钨丝，抗震性较好，发光效率较高，寿命较长，理论寿命可达30,000小时，光源可以频繁亮灭，而不影响灯管寿命，颜色丰富、色彩鲜艳。该光源还停留在半自动化、半手工或纯手工生产阶段。
　　LED光源是固体光源不需要充气，不需要玻璃外壳，抗冲击性好，抗震性好，不易破碎，便于运输，光源单元较小，使用范围广，发光效率更高，更节能省电，寿命更长，理论寿命可达10万小时，光源可以频繁亮灭，而不影响光源寿命，颜色丰富、色彩鲜艳，是不含水银的环保型光源。该光源已规模化、自动化生产。
　　综上所述，霓虹灯所具备的所有优势，均已被LED光源所涵盖，只要LED光源的应用技术得到进一步提高，产品成本进一步降低，可完全代替霓虹灯。
　　二、LED电源与霓虹灯电源比较LED光源采用低压直流供电，绝缘处理比较方便。通常采用开关电源或交流220V整流、电阻限流方式供电，具有灵活性大，使用范围广，安装方便的优点。但由于采用低电压供电，电源输出电流较大，要求载流导体的截面积较大，增加了LED光源在户外使用的难度。许多业内人士认为LED产品应直流稳压或恒流供电，只有这样才能保证LED的使用寿命，其实，这是一个认识误区，只要选择合理的电路参数，使LED几个关键的参数不超过其极限值，即使采用220V交流整流、电阻限流供电，也不会影响其使用寿命。片面追求所谓的直流是不必要的，只要观察一下LED的工作过程，即可明白其中的道理，LED要产生渐亮、渐暗、混色等动态效果，就必须通过占空比控制，而通过占空比控制的电流，就已经不是所谓的恒流了。其次，LED产品在亮化、景观工程中应用，均有一个显著的特点，那就是非标设计，常常需要根据工程的实际需要，量身定做，供电方案的选择，也不例外。
　　霓虹灯采用高压供电，最常用的是漏磁式电感变压器和高频高压霓虹灯电子电源，由于高频高压霓虹灯电子电源在我国开发较早，技术已相当成熟，性能稳定可靠，它还具有重量轻、节能高效、价格低廉等优势，已在霓虹灯领域占据了主导地位。由于是高压低电流输出，安装绝缘要求较高，但在户外使用时，它具有防水性好，低电流载流要求不高，具有无可比拟的优势。
　　三、LED光源与霓虹灯的控制技术比较。
　　由于LED光源采用低压直流供电，它具有负载小、干扰弱的特点；霓虹灯采用高频高压供电，负载大、强干扰的特点。从理论上来讲，LED的控制技术比霓虹灯的控制技术更容易实现。但霓虹灯的控制技术已相当成熟；而LED的控制技术现在市场上是鱼龙混杂。霓虹灯通常采用已经成熟的“并行”控制技术，而LED市场“串行”“并行”两种控制技术都在采用。
　　四、LED光源与霓虹灯的质量稳定性比较。
　　LED光源被广泛应用于实际照明工程中是近几年的事，由于LED光源的生产厂家良莠不齐，技术不规范、生产经验的严重缺乏等原因，导致了LED光源质量的稳定性差；而霓虹灯已有百年历史，生产技术、生产经验、行业管理都已相当健全，使霓虹灯质量已相当稳定。
　　五、LED光源与霓虹灯的价格比较。
　　LED光源综合价格还高于霓虹灯的综合价格，但红色、黄色LED在某些领域使用其综合成本已低于霓虹灯。
　　六、LED光源和霓虹灯户外使用性能的比较。
　　由于LED光源需要安装在线路板上，并且采用低压直流供电，如果线路板遇到水，线路板上的锡和铜条在直流电的作用下，形成一个电解池，线路板上的锡不断被电解，最后导致整块线路板损坏。LED灯具的防水性是LED灯具在户外使用最致命的缺点。而霓虹灯是高压低电流供电，即使灯管浸在水里，也不至于损坏霓虹灯。LED光源不能直接装在户外，需要有防水的外壳保护，而霓虹灯可以直接安装在户外，从以上几点讲，LED光源要完全代替霓虹灯在户外使用还需技术、材料、工艺的进一步完善。