近年来，由于矿井事故发生得频繁，国家和政府对煤矿安全工作极为重视。
LED光源应用于矿井有些什么优势呢？还是一起来看看吧。
1 LED技术及在矿井应用中的优势
煤矿用灯具目前多为隔爆型或增安型灯具，因白炽灯、荧光灯、高压钠灯等光源均为热光源高压灯具，无法达到隔爆兼本质安全型灯具的要求。LED为冷光源，具备耗电低、发热少、安全可靠性高、寿命长的特点，可大大降低井下灯具的维护次数，减少因灯具破碎造成的安全隐患、降低维护费用。LED是一种将电能转化为可见光的半导体元件，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色发光的原理，采用pn结载流子复合发光，是一种冷光源，无频闪且色温接近日光，能有效保护井下作业人员的视力，避免因普通照明灯引起的瓦斯爆炸事故。LED采用低压直流电源供电，工作电压在6～24V，为本质安全型，比使用高压电源更为安全、经济，其功耗仅为传统白炽灯的30％，能有效地节约能源。
2 散热的必要性
有关资料显示，当温度超过一定值，器件的失效率将呈指数规律攀升，元件温度每上升2℃，可靠性下降10％。为了保证器件的寿命，一般要求pn结温在110℃以下。随着pn结的温升，白光LED器件的发光波长将发生红移。当多个LED密度排列组成白光照明系统时，热量的耗散问题更严重，因此解决散热问题已成为功率型LED应用的先决条件。如果不能将电流产生的热量及时散出，保持pn结的结温在允许范围内，将无法获得稳定的光输出和维持正常的灯串寿命。
3 解决LED散热的途径
导热性能好的衬底选择：选择如以Al基为主的金属芯印刷电路板(MCPCB)、陶瓷、复合金属基板等导热性能好的衬底，以加快热量从外延层向散热基板散发。通过优化MCPCB板的热设计、或将陶瓷直接绑定在金属基板上形成金属基低温烧结陶瓷(LTCC2M)基板，以获得热导性能好、热膨胀系数小的衬底。
衬底上热量的释放：为了使衬底上的热量更迅速地扩散到周围环境，目前通常选用Al、Cu等导热性能好的金属材料作为散热器，再加装风扇和回路热管等强制制冷。无论从成本还是外观的角度来看，LED照明都不宜采用外部冷却装置。因此根据能量守恒定律，利用压电陶瓷作为散热器，把热量转化成振动方式直接消耗热能将成为未来研究的重点之一。
热阻降低的方法：对于大功率LED器件而言，其总热阻是pn结到外界环境热路上几个热沉的热阻之和，其中包括LED本身的内部热沉热阻、内部热沉到PCB板之间的导热胶的热阻、PCB板与外部热沉之间的导热胶的热阻和外部热沉的热阻等，传热回路中的每一个热沉都会对传热造成一定的阻碍。因此，减少内部热沉数量，并采用薄膜工艺将必不可少的接口电极热沉、绝缘层直接制作在金属散热器上，能够大幅度降低总热阻，这种技术有可能成为今后大功率LED散热封装主流方向。
热阻与散热通道的关系：采用尽量短的散热通道。越长的散热通道，热阻就越大，出现热瓶颈的可能就越大。
4 LED的选型及排列
LED从结构形式上分主要有三种：一种是有引线的(引角)LED，额定电流一般为20 mA，功率较小，用于照明时需要多只并联；另一种是单芯片表面贴片型LED，额定电流一般大于50 mA(目前LED最大额定电流达到l 000 mA)，功率较大，可以单只使用；第三种是将多只小功率芯片加以集成，实现大功率，即组合功率型LED。
5 LED光源在采煤工作面照明灯上应用的特点
(1)安全性，本质安全型LED照明灯所采用的电路为本质安全型，同时由于LED使用寿命长不需要频繁地更换灯具，大大降低了煤矿工人井下照明维护引发安全事故的问题。白炽灯泡的灯丝温度高于2 000℃，而LED属于冷光源，其发光的温度只有60℃，在灯罩玻璃破碎时，不会引燃瓦斯发生爆炸。(2)节能性，LED的工作电流是白炽灯泡工作电流的1／3左右，节约了2／3的电能。 (3)LED作为采煤工作面照明灯的光源缺点主要有：一是成本高，一盏本质安全型LED照明灯的价格是普通灯的几倍；二是LED照明灯的照射面积比较小，光线会由于选择的LED不同而出现不柔和、刺眼问题，在井下使用时工人很不习惯。但这两方面的问题也有解决的办法。对于价格高的问题，仅从单价一方面看，如果对LED照明灯的综合成本进行分析，问题就不是这样。由于LED的使用寿命长，不像其他矿灯那样要经常更换，而且LED的工作电流小从而大大节能，再有LED灯在使用过程中免维护，整体来说LED照明灯的综合成本还是比其他照明灯的成本低。对于光线刺眼的问题，在LED的选用上可根据情况选用色温低一些的。色温高，光线刺眼就厉害。色温在6 000 K以下，刺眼的感觉就明显减轻，同时使用者也有一个适应的过程。
就目前而言，LED散热技术是非常成熟的，对LED灯的本质安全型电路的设计是可行的。目前提倡企业研究开发本质安全型产品，矿井下照明灯中隔爆型或增安型灯具被本质安全型灯具取代是一种趋势，该产品的市场前景相当广阔。我们对
LED光源的广泛应用持乐观态度。
