试议电子元件在计算机行业产品绿色化中应用

摘要：本文通过对LED、超级电容器两类电子元器件在计算机行业产品的绿色化应用及前景等方面进行分析，重新认识、深思电子元器件在计算机行业产品的绿色化发展中的作用。
关键词：电子元件；计算机行业产品；绿色化；应用
中途分类号：TP391.72
计算机行业产品的绿色化是电子信息产业结构调整，带动产业升级的重要方面。也是保护环境和人体健康，推动国内电子信息产业持续、健康发展的客观需要。随着人口的增长和经济的发展，对资源的需要与日俱增，人类正面对某些资源短缺或耗竭的严重挑战。因而计算机行业产品设计由传统设计向绿色设计发展，强调在产品及其生命周期全过程中，充分考虑对资源和环境的影响，使产品及其制造过程对环境的总体影响减到最小，资源利用率最高。这是计算机行业产品绿色化发展的一个重要特征。正是计算机行业产品绿色化的这一要求，引起了科学家对可再生能源发电技术产品的重视，有力地推动电子元器件的发展，提高了电子元器件在计算机行业产品绿色化发展中的地位。
就目前而言，在计算机行业产品的绿色化中，利用电子元件与电子组件一起结合，减少电子信息产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质使用，制约和减少电子信息产品废弃后对环境造成的污染。本文将从电子元器件中选取LED、超级电容器两类器件，通过分析其节能特性、在计算机行业产品绿色化应用的作用及前景等，重新认识、深思电子元器件在计算机行业产品的绿色化发展中的作用。

1 LED、超级电容器在计算机行业产品绿色化中的应用

1.1 LED在计算机行业产品绿色化中的应用

1.1 功能特性及概况

LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，它利用固体半导体芯片作为发光材料，当其两端加上正向电压时，半导体中的载流子复合，放出过剩的能量，引起光子反射，产生可见光。
LED主要的特点表现为：（1）节能；（2）结构牢固；（3）寿命长；（4）环保：现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中都含有危害人体健康的汞，这些光源的生产过程和废弃的灯管都会对环境造成污染。LED则没有这些理由，其发光颜色纯正，不含有紫外和红外的辐射，它是一种“清洁”的光源。

1.2 应用目前状况

首先LED可用做电脑显示器的背光源，LED背光技术相对CCFL（冷阴极荧光灯）来说，有亮度高、工作电压低，功耗小、颜色鲜艳、使用寿命长等诸多优点，而且没有了冷阴极荧光灯管中成本高且对环境危害很大的汞。欧盟环保标准陆续出台实施，冷阴极荧光灯作为传统液晶面板背光源的地位岌岌可危，而LED凭借其绿色环保的特点赢得了厂商的青睐。LED背光技术的成熟发展逐渐开始影响显示器行业的发展，早在1992年惠普提出为环境而设计绿色产品的理念，从研发阶段就开始考虑环保因素，包括如何使用环保材料，如何通过设计减少对能源的耗费，如何通过设计降低包装对环境的影响等。各种惠普Illumi-Lite显示器均采用不含汞的LED背光板，在生产中减少了有害物质的使用量。我国一线显示器品牌华硕，在其MS系列显示器中所使用的无汞LED背光源，能在保证绿色环保的基础上再次加大节能的比率，可谓是真正的绿色环保显示器。使用LCD作为显示器的设备都需要背光源，笔记本电脑的LCD显示器也是用D封装的LED做背光源。
其次LED还可以用于和计算机连用的投影机。投影机灯泡是一样较为昂贵的消耗品，其具有一定的使用寿命，当使用时间长了灯泡就会老化，需要更换。相比传统投影机，采用LED光源的LED投影机最大的优势就是不需要频繁更换灯泡，其灯泡寿命在10000-20000小时甚至更长，用户完全无需担心投影机灯泡损耗的理由。LED光源衰减慢，1万小时只衰减5%，科学合理的使用情况下，寿命可达到5万个小时。整机功率不超过38瓦，相当节能。传统投影机一般都200W以上，甚至更高。LED称为冷光源，光线中不含红外线和紫外线，画面无闪烁，润眼护眼。而且一般投影灯为气体放电灯，均含有有害环境及人体的汞，而LED光源不包含汞等。由于LED是冷光源，工作中不会像金属卤素灯产生大量热量，并且减化了原有光源要求的复杂的光路结构，这样就可以降低对投影机散热系统的要求，体积就可以做到比原来小得多，并且噪音也小的多了。
再次LED可用于电源的制造，LED电源是向电子设备提供功率的装置，可以提供计算机中所有部件所需要的电能。高效率的电源可以提高电能的使用效率，在一定程度上可以降低电源的自身功耗和发热量。

1.3 应用前景

随着LED芯片制造技术的发展和封装技术的提高，LED的发光亮度还会不断提高，发光效率达到200lm也不成理由，其也会不断下降，使用寿命将延长到10万小时以上。几年前3G市场的启动，成为LED在小尺寸背光源市场中增长的动力。同时，中大尺寸背光源市场成为厂商新宠。LED正在从小尺寸LCD背光源向大尺寸LCD背光源应用迈进。
但目前的一个主要理由是，LED背光计算机的成本比CCFL高。随着LED技术的不断发展，以及应用于计算机背光的技术不断深入，这二者成本不出三五年就会拉平。目前，虽然相对成本高出30%，但LED背光源用起来省电，符合节能减排的要求。随着LED背光源计算机的大量应用，成本也会降低。

1.2 超级电容器在计算机行业产品的绿色化中的应用

1.2.1 功能特性及概况

超级电容器（Supercapacitor）通常为电化学电容，也即它不仅具有电容器的性质，还具有蓄电池的性质。电容器充电时，和蓄电池一样，电荷以离子的形式存储，因此单个电容器电压只有几伏。超级电容器根据电化学双电层理论研制而成，储能的过程不发生化学反应，因此这种储能过程是可逆的，超级电容器可以反复充放电数十万次。充电时处于理想极化状态的电极表面将吸引周围电解质溶液中的异性离子使其附于电极表面，形成双电荷层，构成双电层电容。和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响。超电子元件在计算机行业产品绿色化中的应用由专注毕业论文与职称论文的www.udooo.com提供,转载请保留.级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等理由。

1.2.2 应用目前状况

超级电容器用作计算机存储器小型装置的电源是常见的，而其在计算机行业产品绿色化中的应用突出表现为间歇性用电的辅助设施。UPS往往是在断电或电压瞬时跌落最初的几秒、几分钟起决定作用，蓄电池在这段时间提供电能。由于蓄电池自身的缺点使UPS在运转中需时刻注意蓄电池的状态。在数据保护的备份系统中，需UPS提供的时间相对很短，而蓄电池的大部分能量没有被应用，如果选择低容量的蓄电池则不具备强大的放电能力。从短时期作用角度考虑，超级电容的优势尤为明显，其输出电流几乎没有延迟地上升到高达数百安培甚至上千安培，而且可以快速地充电，超级电容在很短的时间内就可以实现能量存储，所以在下次电源故障时又可以起作用，尽管超级电容器的储能明显低于蓄电池，仅能维持很短的时间，但是当储能释放时间在1min左右时有无可比拟的优势--具有500000次循环和十年不需要护理，使UPS真正实现免维护。随着风能、太阳能等可再生能源发电的发展，现代电力系统中将拥有越来越多的间歇性和不稳定电源，导致对储能技术的需求越来越强烈，储能技术在电力系统中逐渐成为一种必需。太阳能、风能和燃料电池等无污染能源将储存在超级电容中，不断提供电能，不需要投资大的发电站，也不需要复杂的输送电网，是一种应用再生能源和投资少的节能措施。
虽然超级电容器的应用形式同电池不同，但在实际应用上却总被电池取代。美国、日本、俄罗斯等国对超级电容器的应用进行了卓有成效的研究，目前，超级电容器的一些储能应用已经实现了商业化，另一些应用正处于研究或试用阶段。

1.2.3 应用前景

超级电容器是计算机行业产品的绿色化中不可缺少的重要组成部分，起到了无污染，低功耗的环保效果，超级电容器概括起来以下几个优点：（1）充电速度快；（2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1电子元件在计算机行业产品绿色化中的应用相关论文由www.udooo.com收集～50万次；（3）能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90%；（4）功率密度高；（5）产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；（6）安全系数高，长期使用免维护；（7）环境温度时，正常使用影响不大。超级电容器正常工作温度范围在-35～74；（8）可以任意并联使用，增加电容量；若采取均压后，还可串联使用，提高电压等级。
超级电容器作为产品已趋于成熟，其应用范围也不断地拓展，从小容量到较大规模的电力储能，从单独储能到蓄电池或燃料电池组成的混合储能，超级电容器都展示出特有的优越性。随着电极材料的改善和电解质的合理选用，超级电容器的功率密度和能量密度逐步提高，其应用前景更为广阔。

2 结束语

通过对LED、超级电容器在计算机行业产品绿色化中的应用分析，我们可以看出电子元器件在计算机行业产品绿色化中得到了有效的应用，如LED背光源、LED投影机、LED电源、超级电容器电源、超级电容器储能装置等。通过对这些电子元器件产品的应用，不仅使电子元器件的资源利用率提高，丰富了硬件种类，给人们提供高效的工作、学习环境，而且在推动有害物质替代与减量化，减少环境相关性疾病发生，维护公众健康等方面发挥了环保效益。
因本次论文是建立在以往前人研究的基础上，所以还需要在以后继续这方面的研究，拓宽研究内容，具体为光电器件等电子元器件在计算机行业产品绿化中的特点和新的发展方向，利用其特点更好的为计算机行业产品绿化怎么写作，通过详细调查与比较，得出更为全面、深入的结论。
参考文献：
[1]陈宇.LED制造技术与应用[M].北京：电子工业出版社，2013.
[2]程明，张建忠，王念春.可再生能源发电技术[M].北京：机械工业出版社，2012.
作者简介：李晶（1985.12-），女，湖北荆州人，本科，从事计算机实训教学管理工作，主要研究方向：电子信息工程。
作者单位：湖北生态工程职业技术学院 园林与建工学院，武汉 430200