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LED全称为发光二极管，是一种半导体器件。它的工作原理是通过电流驱动半导体材料中的电子和空穴发生复合，在这个过程中直接将电能转换为光能。这种直接的能量转换方式是LED高效发光的关键所在。
传统白炽灯的工作原理是电流通过钨丝产生热量，当温度达到约2700度时钨丝开始发光。但这种发光方式效率极低，输入的电能中只有约5%转化为可见光，其余95%都变成了热能散失掉。这就是为什么白炽灯使用时会发烫的原因。
从能效角度分析，LED的优势非常明显。LED的光效可以达到100到150流明每瓦，而传统白炽灯只有10到17流明每瓦。更重要的是，LED能将90%以上的电能直接转化为光能，几乎不产生热量，而白炽灯只有5%的电能转化为可见光，其余都变成了无用的热能。
LED的亮度机制基于电子的直接跃迁。当电子从高能级跃迁到低能级时，直接产生特定波长的光子，无需像白炽灯那样先加热再发光。LED可以产生纯净的单色光，避免了不可见光波段的能量浪费。因此，同样亮度的照明，LED只需要8瓦功率，而白炽灯却需要60瓦。
综合分析LED的技术优势，我们可以清楚地看到LED既省电又亮的原因。首先是直接光电转换机制，避免了热损耗；其次是单向性发光，提高了光线利用率；第三是可控光谱特性，减少了无效光线；最后是超长使用寿命，降低了更换成本。通过与其他光源的全面对比可以看出，LED在功耗、光效、寿命和效率等各项指标上都显著优于传统光源，真正实现了节能高效照明。