The roadmap of semiconductor-basedSSL-LEDfor general illumination in the U.S. by 2020
摘 要:提出了一種基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng),系統(tǒng)以DSP為核心,以并行高速流水線式ADC、FIFO和CPLD為主體實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖溫度傳感器輸出信號(hào)的高速數(shù)據(jù)采集與處理,其采樣速率可達(dá)100MSPS。全面介紹了該系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并討論了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
關(guān)鍵詞:光纖溫度傳感器;光纖測(cè)溫;數(shù)字信號(hào)處理器;信號(hào)處理 前言
--- 近年來(lái),通用照明白色固體發(fā)光二極管(SSL-LED)發(fā)光技術(shù)的飛速發(fā)展已成為全球性的新技術(shù)熱點(diǎn),引起了全世界,特別是工業(yè)化國(guó)家的密切關(guān)注。
能源問(wèn)題是困繞著世界各國(guó),特別是工業(yè)化國(guó)家的一個(gè)緊迫問(wèn)題。通用照明在耗費(fèi)電能中占了相當(dāng)大的比例,隨著近幾年來(lái)SSL-LED技術(shù)的飛速發(fā)展,美、加等先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家都加快了該領(lǐng)域的發(fā)展步伐,以期實(shí)現(xiàn)在通用發(fā)光領(lǐng)域用白色SSL-LED取代已使用很久的白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度放電燈的目標(biāo)。顯然,目前世界各國(guó)都在靜悄悄地進(jìn)行著一場(chǎng)通用照明用新技術(shù)的革命,預(yù)期在未來(lái)5~10年間SSL-LED市場(chǎng)首先將超過(guò)白熾燈,然后是超過(guò)熒光燈和高強(qiáng)度放電燈的應(yīng)用市場(chǎng)。
基于上述的預(yù)測(cè),美國(guó)能源部和光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)共同倡議擬定和制定了兩個(gè)固體發(fā)光照明技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。這兩條路線也是目前全世界正在走的,即通用照明用無(wú)機(jī)LED和有機(jī)LED( OLED)。前者正是美國(guó)能源部、光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)和國(guó)家電子制造廠商協(xié)會(huì)共同推重的發(fā)展途徑,比后者更具有優(yōu)勢(shì),而且很有可能最先進(jìn)入通用照明應(yīng)用領(lǐng)域。
技術(shù)發(fā)展目標(biāo)
為了保持在全世界的領(lǐng)先地位,美國(guó)能源部、光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)和國(guó)家電子制造廠商協(xié)會(huì)共同制定了美國(guó)2020年前的通用照明用半導(dǎo)體SSL-LED技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,并在2002年對(duì)該計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中所遇到的技術(shù)難題和發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行了綜合性的詳細(xì)論證、修改和提升,確定了其具體的發(fā)展性能參數(shù)、發(fā)展進(jìn)度、投資成本和工作成本等。表1列出了半導(dǎo)體SSL-LED在2002~2020年的發(fā)展進(jìn)度和主要的性能參數(shù)等,并與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度放電發(fā)光技術(shù)作了詳細(xì)的比較。表1列出的參數(shù)中,除了彩色顯示這一項(xiàng)指標(biāo)外,其他目標(biāo)數(shù)據(jù)的選擇和確定都是基于經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力的因素,而沒(méi)有考慮彩色顯示的靈活性和可編程序性等“軟因素”。表1的最后三行還列出了各種發(fā)展技術(shù)投入的投資成本和工作壽命決定的成本因素。
美國(guó)的這一發(fā)展規(guī)劃在時(shí)間上從2002年起共分為三個(gè)階段,前兩個(gè)階段都為5年,而第三個(gè)階段長(zhǎng)達(dá)8年;發(fā)光效率的指標(biāo)定位分別是2002年20lm/W、2002~2007年75lm/W、2007~2012年150lm/W和2012~2020年200lm/W。但從目前世界上白色SSL-LED的發(fā)光效率為20~30lm/W來(lái)看,所定的指標(biāo)已超過(guò)了目前的白熾燈泡的發(fā)光效率(16lm/W)。而使用壽命是關(guān)系到這一技術(shù)發(fā)展前景的又一個(gè)關(guān)鍵性參數(shù),該發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中定