矿山照明光源是矿山机械行业中的重要组成部分，老式的矿灯如白炽灯、荧光灯和高压钠灯等，不但耗电量大，而且灯泡寿命短，发光面积小，光照不均匀。尤其是老式矿灯多为，使用不当会引起矿井瓦斯爆炸，严重危害矿山安全生产。一种节能、环保、无害、长寿命、低热、抗震、色纯度高的第4代新型光源发光二极管(Light tting Diode，)光源应运而生，现在正逐步广泛应用于生活中，如景观灯、交通灯、汽车灯等，在矿山照明中也将有广泛的应用前景。

　　1.1.发光机理

　　LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED 的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

　　图1 LED 发光原理

　　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。

　　1.2.LED 光源优点分析

　　与老式矿灯比较，具有许多优点，主要有以下几点：(1)高节能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100%。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80%以上。

　　(2)寿命长、响应快LED 光源被称为长寿灯，使用寿命可达5~10万h，比老式光源寿命长10倍以上。LED 发光的响应很快，它的响应时间为纳秒级，荧光灯为0.1ms，日光灯一般为毫秒级。

　　(3)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

　　(4)发率、发光亮度高白炽灯、卤钨灯光效为12~24lm/W，荧光灯为50～70lm/W，钠灯为90～140lm/W，大部分的耗电变成热量损耗。LED 光效经改良后将达到达150～200lm/W，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。

　　(5)安全照明LED 供电能够采用24V 的低压线路，简便，这为矿井提供了一个安全、稳定的供电环境。由于LED 光源抗震性、密封性好，以及热辐射低，体积小，便于携带，可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、军事行动等特殊工作场所或恶劣工作环境之中，如矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯。