LED照明简析共10页文档
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LED:從標識到照明棗兼談其在城市夜景照明中的應用章道波(北京高光照明工程有限公司)1 城市夜景照明的個性化我國現代意義上的城市夜景照明始於改革開放後的上海,如今有了長足的進步,全國大中城市競相在夜色中亮了起來。
從美國衛星所拍攝的夜間地圖上,可以看到我國尤其是東部地區的夜間亮化工程是卓有成就的。
然而,城市夜景照明發展過程中存在的問題也相當多。
儘管新的材料、新的設備、新的手段層出不窮,比起改革開放前夜景照明幾乎等同於“白熾燈勾勒輪廓”的情形,當然不可同日而語,但不可回避的事實是,全國各地城市的夜間面貌似乎大同小異,城市的文化個性就在這樣的趨同過程中漸漸迷失了。
近年來,隨著各地領導的逐漸重視及其眼界的逐漸開闊,隨著廣大照明工作者的不懈努力,城市夜景照明開始走出粗線條和手段單一的困境,向精雕細琢和個性化方向發展。
本文從具體照明手段上提出一管之見。
2LED概述LED(Light-Emitting-Diode)是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體。
作為一種指示燈,在我們日常生活的電器中隨處可見,極為普通也廣為人知。
其特點如下:1、效率高:按照通常的光效定義,LED的發光效率並不高(一般10-30lm/W,目前已知光效最高的橙紅色LED光效可以達到55lm/W),但由於LED的光譜幾乎全部集中於可見光頻段,效率可以達到80-90%,而光效差不多的白熾燈其可見光效率僅為10-20%。
2、光線質量高:由於光譜中沒有紫外線和紅外線,故沒有熱量,沒有輻射,LED屬於典型的綠色照明光源。
3、光色純:與白熾燈全頻段光譜不同,典型的LED光譜狹窄,發出的光線很純。
4、能耗小:單體LED的功率一般在0.05-1W,通過集群方式可以量體裁衣地滿足不同的需要,浪費很少。
尤其是需要彩色光的時候,採用白光經過濾色的方式大費周折並且浪費能源,而LED固有的彩色卻是得天獨厚。
5、壽命長:光通量衰減到70%的標稱壽命10萬小時。
實際上幾乎無限。
LED 照明产品概述LED(Lighting Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED 照明产品就是利用LED 作为光源制造出来的照明器具。
在照明领域,LED 发光产品的应用正吸引着世人的目光,二十一世纪将进入以LED 为代表的新型照明光源时代。
因为其具有以下显著特点:◇光效强:荧光灯为 50-120 流明/瓦,LED 为 50-200 流明/瓦,光谱窄,单色性好。
◇高节能:直流驱动,超低功耗(单管 0.03-0.06 瓦)电光功率转换接近100%,同样照明效果比传统光源节能80%以上。
◇寿命长:电子光场辐射发光,环氧树脂封装,无灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点。
单管寿命10万小时,比传统光源寿命长5倍以上。
◇光色好:直接发出有色光,色彩柔和丰富。
内置微处理芯片可以控制发光强弱,切换发光方式和顺序,实现多色变化。
◇利环保:眩光小,发热量极低,无辐射,不含汞元素,冷光源,可以安全触摸。
◆照明术语◇光效(LM/W:发光体每瓦耗电量每秒发出的光量总和。
◇显色性:光源对物体呈现的程度,也就是颜色的逼真程度。
◇色温:色温度使用绝对温度( kelnin )来表示, 3000K 以下偏红, 5000K 以上的光色则偏蓝。
◇眩光:视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,所造成的视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素。
LED 光源与传统光源的比较运用光的魅力和诱人的色彩去营造精品景观,点缀和装饰美丽的城市环境,是现代人类生活艺术的追求。
但是,由于传统光源运行费用开支庞大,为城市亮化和室内照明的发展带来一定的阻力,高品质、长寿命、节能灯具产品的问世,为光环境,光文化,光消费带来全新的概念。
◆省钱运行成本低是LED 灯具最重要的特性。
佰鴻工業股份有限公司Outline•室內照明介紹•LED 室內照明的挑戰--價格--散熱--光學•LED 室內燈具與傳統燈具比較--節能--回收時間--亮度--壽命佰鴻工業股份有限公司室內照明環境主照明: 螢光燈/省電燈泡, 照明區域大, 光線均勻分布輔助照明: 局部空間內尋求光的氣氛,功能與效果佰鴻工業股份有限公司商用室內主照明佰鴻工業股份有限公司白光LED 效率演進Source: CreeIncandescence (8-15lm/WCompact florescence(60-65lm/Wflorescence(70-95lm/W佰鴻工業股份有限公司LED 光源效率≠LED 燈效率佰鴻工業股份有限公司Tomorrow’s LED lighting•Can light •Wall light•Suspension ceilinglight Mostly direct-incident lightMulti-reflection light佰鴻工業股份有限公司8LED LED的炫光的炫光的炫光(Glare(Glare(Glare問題問題•安全法規安全法規::歐洲已將歐洲已將LEDLED LED歸類入雷射安全規範的管制歸類入雷射安全規範的管制•炫光問題LED LED小而強的光源特性對人眼直視造成不舒服小而強的光源特性對人眼直視造成不舒服解決方法解決方法::1. 1. 利用具擴散效果的透鏡或加裝擴散板利用具擴散效果的透鏡或加裝擴散板2. 2. 利用反射燈具產生間接投光利用反射燈具產生間接投光佰鴻工業股份有限公司9最近火紅的LED產品佰鴻工業股份有限公司LED室內照明燈具佰鴻工業股份有限公司LED 照明市場展望•節能減碳為全球議題與能源價格高漲•傳統光源技術成長緩慢,面臨瓶頸•技術進步與成本的降低,LED 照明長期市場障礙已不大•建築、道路照明與商業照明將是未來主力市場佰鴻工業股份有限公司12LED 進入照明的挑戰(技術面•發光效率發光效率•配光曲線配光曲線•炫光炫光•壽命壽命(晶片溫度晶片溫度, Junction temperature, Junction temperature •色溫色溫•演色性演色性•價格價格佰鴻工業股份有限公司13LED LED照明的非技術面挑戰照明的非技術面挑戰•老鼠屎弄壞一鍋粥低檔產品充斥市場虛假的資料•缺乏標準的配光規範缺乏標準的配光規範(for (for (for 燈光設計師參考燈光設計師參考燈光設計師參考•缺乏標準燈具及燈頭燈具及燈源無法個別生產燈具及燈源無法個別生產,, 任意組合燈源無法任意取得燈源無法任意取得,, 更換•缺乏完整的行銷網•專利問題佰鴻工業股份有限公司LED 光學設計•Single chip package:off ers the bestopportunity for optical control by lens or reflector design•Mul-chip package:difficult for lens design; applicable to general lighting by reflector design佰鴻工業股份有限公司LED眩光指數佰鴻工業股份有限公司R e l a t i v e l i g h t o u t p u tL 70%: time to 70% lumen maintenance L 50 %: time to 50% lumen maintenance 佰鴻工業股份有限公司Typical LED life(L70% vs Tj佰鴻工業股份有限公司溫度效應的影響•Thermal stabledepreciate around 10% from spec value•Increase of LED junction temperature depreciate 4-6% for every increase of 10°Clife(L70 decreases 30-50% for every increase of 10°C佰鴻工業股份有限公司高演色性LED佰鴻工業股份有限公司一般白色LED光源CRI值佰鴻工業股份有限公司一般T9燈管高效率, 演色性T8燈管CRI: 65CRI: 82螢光燈管演色性比較佰鴻工業股份有限公司22Cost! Cost! Cost!•LEDLED LED最後面臨的挑戰最後面臨的挑戰電燈泡: 0.03 to 0.05 cent/lm日光燈: 0.06 cent/lm省電燈泡: 0.2 cent/lm LEDs(光源: 1.0 cent/lm (不含驅動器及行銷成本•美國美國DOE SSL-LED target(lamp cost 2007 : 2 cent/lm2012 : 0.5 cent/lm2020: 0.2 cent/lm•LEDsneed cost reduction > 10X價格佰鴻工業股份有限公司高功率LED 熱路徑AreaChip ~1mm2PKG ~25mm2PC board ~102~104mm 2Heatsink>106mm 2Thermal resistance is function of thermal Thermal resistance is function of thermal conductivity,thicknessconductivity,thickness and contact area of thermal path.佰鴻工業股份有限公司LED T-Bar燈具/ 筒燈佰鴻工業股份有限公司LED T-Bar燈Specification4.2Kg>25,000 hrs600×600×65mm 2600lm(ave.110V 30W BAGS-GA03-30W57K-100V-C 110V Input Voltage>25,000 hrsLife Time4.5Kg重量600×600×65mm Dimension 3800lm(ave.光通量(Avg45W LED POWERBAGS-GA01-45W57K-100V-C 型號LED T-Bar 燈品名節能高亮度美觀重量輕無眩光無汞壽命長不積灰塵,容易清潔適合clean room 照明佰鴻工業股份有限公司高效率LED 模組•Luminous efficacy : 80-100 lm/W•Uniform heat distribution•Board level package•Compact size : 4x8cm(10W•Minimal heat sink required•Easy installed to light fixture佰鴻工業股份有限公司佰鴻工業股份有限公司佰鴻工業股份有限公司LED T-Bar實際範例會議室照明辦公室照明正常使用條件下, 提供24個月保固佰鴻工業股份有限公司T-Bar燈具配光光強度極座標圖光強度直角座標圖佰鴻工業股份有限公司消耗功率比較PF=Real power(實功/Apparent power(視在功率 = Mean ( V (t x I (t /VRMS x IRMS佰鴻工業股份有限公司LED:色溫:5700K總消耗功率: 43WT8(東亞電感式:色溫:5600K總消耗功率:112W佰鴻工業股份有限公司30W (BAGS-GA03-30W57K-110V-C配光結果間隔配置示意圖安裝條件每間隔1.8m 裝置一盞光源高度2.3m工作桌面離地0.7m光源高度示意圖工作桌面照度分佈:X佰鴻工業股份有限公司T8(電感式燈具配光結果間隔配置示意圖安裝條件每間隔1.8m 裝置一盞光源高度2.3m 工作桌面離地0.7m光源高度示意圖工作桌面照度分佈:X佰鴻工業股份有限公司節能比較30W (BAGS-GA03-30W57K-110V-C佰鴻工業股份有限公司光源壽命比較30W (BAGS-GA03-30W57K-110V-C佰鴻工業股份有限公司使用者成本比較30W (BAGS-GA03-30W57K-110V-C 以零售價格作比較佰鴻工業股份有限公司•Case 1 :更換已有之T8燈具。
led灯具分析报告LED 灯具分析报告在当今的照明市场中,LED 灯具以其高效、节能、环保、寿命长等显著优势,逐渐成为主流产品。
本文将对 LED 灯具进行全面的分析,包括其工作原理、特点、应用领域、市场现状以及未来发展趋势等方面。
一、LED 灯具的工作原理LED(Light Emitting Diode),即发光二极管,是一种能够将电能直接转化为光能的半导体器件。
当电流通过 LED 时,电子与空穴在半导体内部复合,释放出能量,以光子的形式发出光。
与传统的白炽灯泡和荧光灯管不同,LED 灯具的发光过程不涉及热辐射和气体放电,因此能量转化效率更高,能够大大减少能源的浪费。
二、LED 灯具的特点1、节能高效LED 灯具的能耗相比传统照明灯具大幅降低。
一般来说,LED 灯具的发光效率可以达到 100 流明/瓦以上,而传统白炽灯泡仅为 10-20流明/瓦,荧光灯管也只有 50-80 流明/瓦。
这意味着在提供相同亮度的情况下,LED 灯具所需的电能更少,能够有效降低能源消耗和电费支出。
2、寿命长LED 灯具的使用寿命通常可达 50000 小时以上,远远超过传统灯具。
例如,白炽灯泡的寿命一般在 1000 小时左右,荧光灯管则在 8000-10000 小时。
长寿命的特点减少了灯具的更换频率,降低了维护成本和环境污染。
3、环保LED 灯具不含汞、铅等有害物质,对环境无污染。
同时,其节能特性也有助于减少二氧化碳等温室气体的排放,符合可持续发展的要求。
4、色彩丰富LED 灯具可以通过调节电流和芯片组合,实现多种颜色的发光,包括单色光、白光以及各种彩色光。
这使得 LED 灯具在装饰照明和特殊场景照明中具有广泛的应用。
5、响应速度快LED 灯具的响应时间极短,能够瞬间点亮,不存在传统灯具的启动延迟问题,适用于需要快速响应的照明场景,如交通信号灯等。
6、体积小LED 芯片体积小,可以设计出各种形状和尺寸的灯具,满足不同空间和装饰需求。
LED照明的特点1.高能效:LED照明具有高能效的特点。
相对于传统的白炽灯和荧光灯,LED灯泡能够以更低的能量消耗产生更高的光亮度。
因此,LED照明产品的能效比较高,可以大幅度节约电能。
2.长寿命:LED照明的寿命相较于传统的白炽灯和荧光灯更长。
一般情况下,LED灯泡的寿命可达到数万小时,而白炽灯和荧光灯的寿命通常只有几千小时。
这意味着在使用过程中,LED照明产品更不容易损坏,并且可以减少更换灯泡的频率。
3.较低的热量产生:与白炽灯和荧光灯相比,LED照明产生的热量较低。
白炽灯和荧光灯的工作原理是通过电流通电来加热并使灯丝或荧光粉发光,因此会产生较多的热量。
而LED照明则通过电流驱动LED芯片发光,热量产生明显减少。
这不仅有助于降低使用电力需求,而且还可以减少空调和其他冷却设备的使用,节省能源。
4.较小的体积:LED照明的尺寸通常相对较小。
由于LED灯泡不需要大量的玻璃壳体和灯丝,LED照明产品比传统灯具更为紧凑。
这意味着LED照明可以更方便地安装在狭小的空间或特殊形状的设计上,提供更灵活的照明解决方案。
5.可调光性:与其他照明技术相比,LED照明比较容易实现可调光。
通过调整输入电流或使用特定的电源和控制器,可以实现对LED照明的亮度进行调节。
这使得LED照明可以根据不同场景和需求提供适合的光照效果。
6.环保:与传统的白炽灯和荧光灯相比,LED照明具有更低的环境影响。
首先,LED灯泡的寿命较长,减少了用电量和灯泡的更换次数,降低了对环境的负担。
其次,LED照明不含汞等有害物质,不会对环境和人体健康产生负面影响。
此外,由于比较高的能效,LED照明可以减少碳排放和能源消耗。
7.色温可调:LED照明可以通过改变LED芯片的组合方式或使用特定的色温调整技术来改变照明的色温。
这样可以提供不同的照明效果,满足不同场景和需求之间的色彩要求。
8.快速启动:与传统的白炽灯和荧光灯相比,LED照明可以迅速启动并实现全亮。
led灯具基础知识讲解LED灯具是一种新型的照明产品,具有高效节能、环保耐用等优点。
本文将对LED灯具的基础知识进行详细讲解,包括LED的原理、特点以及常见的LED照明应用。
一、LED的原理LED,全称为Light Emitting Diode,即发光二极管。
LED灯具是利用半导体材料在电流的作用下发光的现象。
当电流通过LED芯片时,电子与空穴在P-N结的区域结合,产生能量,从而使LED发出可见光。
二、LED灯具的特点1. 高效节能:与传统照明产品相比,LED灯具的能效更高,可以将电能转化为更多的光能,因此LED灯具具有较低的能耗;2. 长寿命:LED灯具的寿命较长,可达到数万小时,远远超过传统照明产品。
这意味着LED灯具更加耐用可靠,减少了更换灯具的频率和维修成本;3. 色彩丰富:LED灯具可以通过控制电流和颜色的组合来实现多种色彩的展示,提供了更多的照明选择;4. 省电环保:由于LED灯具的高效节能特性,使用LED灯具可以减少能源消耗,降低二氧化碳的排放量,对环境更加友好;5. 快速启动:与传统荧光灯相比,LED灯具启动时间短,无需预热,即可达到全亮状态。
三、LED照明应用1. 家居照明:LED灯具适用于各种家居照明,如客厅、卧室、厨房等。
LED灯具的省电特性使得家庭的用电成本更低,同时舒适的光线可以营造出温馨的居住环境;2. 商业照明:商场、超市、办公室等场所常用LED灯具进行照明。
LED灯具的高亮度和丰富的色彩能够吸引顾客的注意力,提升销售业绩;3. 街道照明:城市道路、小区街道等采用LED路灯进行照明。
LED 路灯具有较远的照明距离和均匀的光线分布,可以提供更好的交通照明环境,提高行车安全;4. 广告照明:室内外广告牌、发光字等广告照明常用LED灯具。
LED灯具色彩鲜艳、亮度高,能够突出广告效果,提升宣传效果。
综上所述,LED灯具不仅具有高效节能的特点,而且还具备长寿命、多彩色彩、省电环保等优势。
LED灯具基础知识全解目录一、LED灯具概述 (2)1.1 LED灯具定义 (2)1.2 LED灯具特点 (3)1.3 LED灯具应用领域 (4)二、LED光源基础知识 (5)2.1 LED光源原理 (6)2.2 LED光源结构 (8)2.3 LED光源性能参数 (8)三、LED灯具设计基础 (10)3.1 灯具设计基本原则 (12)3.2 灯具光学设计 (13)3.3 灯具电源设计 (14)四、LED灯具驱动与控制 (16)4.1 常用驱动方式 (17)4.2 驱动器选择与设计 (18)4.3 控制系统原理与应用 (20)五、LED灯具散热与热管理 (22)5.1 散热原理与重要性 (23)5.2 散热设计与优化 (24)5.3 热管理解决方案 (26)六、LED灯具品质评估与测试 (27)6.1 品质评估标准与方法 (28)6.2 功能测试与验证 (30)6.3 耐久性与可靠性测试 (31)七、LED灯具安装与维护 (32)7.1 安装步骤与注意事项 (33)7.2 维护保养指南 (34)7.3 安全操作规范 (35)八、LED灯具发展趋势与创新 (37)8.1 技术创新与发展趋势 (38)8.2 新型材料与工艺应用 (40)8.3 市场需求与挑战分析 (41)一、LED灯具概述LED灯具是一种利用半导体材料发光的照明设备,其工作原理基于当电流通过LED芯片时,光子能量被材料中的电子吸收并跃迁至更高的能级,进而以光的形式释放出来。
由于LED光源具有高效、环保、寿命长以及响应速度快等优点,其在现代照明领域得到了广泛的应用和快速的发展。
LED灯具的设计多样,可以根据不同的需求和用途进行定制,包括功率大小、颜色温度、显色指数、光束方向等参数。
LED灯具还具备智能控制功能,通过与传感器和控制器等设备的结合,可以实现自动调节亮度、定时开关、远程控制等智能化操作。
随着技术的不断进步,LED灯具的成本逐渐降低,产品性能不断提升,其在全球照明市场的地位也越来越重要。
LED照明技术细节分析首先,我们来了解一下LED的工作原理。
LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,它利用半导体材料在电流驱动下产生光。
当电流通过正向偏置的PN结时,电子与空穴结合,能量得到释放而产生光。
LED 的发光原理确保了它在照明领域的应用具有独特的优势。
LED照明技术最大的特点之一就是能效高。
传统的白炽灯最大的问题就是能量浪费严重,大量的电能转化为热能。
而LED照明技术则能将大部分电能直接转化为可见光能量,因此功率消耗较低。
相同照明效果下,LED灯的能耗通常只有白炽灯的十分之一左右。
能效高不仅可以减少能源消耗,也有助于降低能源成本。
其次,LED照明技术具备较长的使用寿命。
一般来说,LED灯的寿命可以达到数万小时以上,而传统白炽灯通常只能使用数千小时。
这是由于LED灯不会像白炽灯一样存在灯丝燃尽的问题,因此能够更加长久稳定地工作。
LED的长寿命也有助于减少更换灯泡的频率和维护成本。
此外,LED照明技术还具备优异的光色品质。
LED灯可以发出单一颜色的光,而且可以通过混合红、绿、蓝等不同颜色的LED灯珠来实现色彩的混合和调节,从而产生多种颜色和色温的光。
通过调节LED灯的电流和电压,可以实现灯光的亮度调节。
这一特点使得LED灯在室内和室外照明中具有更大的灵活性和适应性。
最后,LED照明技术还有其他一些特点值得关注。
首先是启动快速。
与白炽灯和荧光灯相比,LED灯启动时间非常短,几乎是立即达到全亮。
其次是耐震动性能好。
LED灯的发光是通过固态材料实现的,并且没有灯丝等易损部件,因此具有很好的耐震动性能。
最后是环保性。
LED灯不含汞、铅等有害物质,且其制造过程中产生的污染较小,符合环保要求。
虽然LED照明具备许多优点,但是也有一些挑战需要克服。
例如,成本问题是一个关键因素。
目前LED照明技术的成本相对较高,这主要由于原材料和制造工艺的成本较高所致。
但随着技术的进步和规模经济的实现,LED照明的成本已经越来越低,正在逐渐成为主流。
LED照明技术1. 引言LED(Light Emitting Diode)照明技术是一种基于发光二极管的新型照明技术。
相较于传统的照明技术,如白炽灯和荧光灯,LED照明技术具有更多的优势,如高效能、长寿命、可调光性等。
在本文中,我们将探讨LED照明技术的原理、应用以及未来的发展趋势。
2. LED照明技术原理LED照明技术的原理是基于发光二极管的发光特性。
发光二极管是一种能够将电能转化为光能的电子器件。
当电流通过发光二极管时,电子和空穴在电子器件的P-N结合处重新组合,释放出能量,从而产生光。
相较于传统的白炽灯和荧光灯,LED照明技术的工作原理更加高效。
LED灯泡只需将电能转化为光能,而不会产生很多的热量。
这使得LED灯泡能够更好地利用输入的电能,提供更高的亮度。
3. LED照明技术的应用LED照明技术在各个领域都有着广泛的应用。
以下是LED照明技术的几个主要应用领域:3.1 家庭照明LED灯泡在家庭照明中得到了广泛的应用。
相较于传统的白炽灯,LED灯泡能够提供更亮、更均匀的照明效果。
此外,LED灯泡还具有可调光性的优势,用户可以根据需要调整灯光的亮度和色温,提供更加舒适的照明环境。
3.2 商业照明LED照明技术在商业照明领域也有广泛的应用。
商业场所,如商店、写字楼和酒店等,需要持续的照明效果,并且对能耗和维护成本有较高要求。
LED灯泡能够满足这些要求,因为它们具有长寿命和高效能的特点。
3.3 智能照明随着物联网的发展,智能照明逐渐成为LED照明技术的一个重要应用领域。
通过将LED灯泡与智能设备相连接,用户可以通过手机应用程序或语音控制来调整灯光的亮度、色温和颜色等参数。
智能照明不仅提供了更加便捷的操作方式,还可以与其他智能设备进行联动,实现更智能化的家居体验。
4. LED照明技术的未来发展趋势LED照明技术在不断创新和发展中,其未来的发展趋势包括:4.1 提高效能LED照明技术在提高能效方面仍有发展空间。
相关技术文章分享(模板)编号:XXXXX(顾客中心统一编写)资料名称:LED提交人:、沈阳石化吴立韬资料内容:LED 是英文light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED 的抗震性能好。
一、LED 的结构及发光原理二、LED 光源的特点三、单色光LED 的种类及其发展历史四、单色光LED 的应用五、白光LED 的开发六、新霓虹灯与LED灯优缺点的比较和竞争七、什么是led灯的封装?八、如何评判led灯封装的好坏?九、led-定义十、LED 灯具的安规要求十一、LED灯电源决定了LED灯的寿命一、LED 的结构及发光原理50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识发光二极管的构造图,第一个商用二极管产生于1960 年。
发光二极管的核心部分是由p 型半导体和n 型半导体组成的晶片,在p 型半导体和n 型半导体之间有一个过渡层,称为p-n 结。
在某些半导体材料的PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED 。
当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
二、LED 光源的特点1. 电压:LED 使用低压电源,供电电压在6-24V 之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。
2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80%3. 适用性:很小,每个单元LED 小片是3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境4. 稳定性:10 万小时,光衰为初始的50%5. 响应时间:白炽灯的响应时间为毫秒级,LED 灯的响应时间为纳秒级6. 对环境污染:无有害金属汞7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄LED灯绿兰橙多色发光。
如小电流时为红色的LED ,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色8. 价格:LED 的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只白炽灯的价格就可以与一只LED灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300 ~500 只二极管构成。
三、单色光LED 的种类及其发展历史最早应用半导体P-N 结发光原理制成的LED 光源问世于20 世纪60 年代初。
当时所用的材料是GaAsP ,发红光(λ p =650nm ),在驱动电流为20 毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1 流明/ 瓦。
70 年代中期,引入元素In 和N ,使LED 产生绿光(λ p =555nm ),黄光(λ p = 590nm )和橙光(λ p =610nm ),光效也提高到 1 流明/ 瓦。
到了80 年代初,出现了GaAlAs 的LED 光源,使得红色LED 的光效达到10 流明/ 瓦。
9 0 年代初,发红光、黄光的GaAlInP 和发绿、蓝光的GaInN 两种新材料的开发成功,使LED 的光效得到大幅度的提高。
在2000 年,前者做成的LED 在红、橙区(λ p =615nm )的光效达到100 流明/ 瓦,而后者制成的LED 在绿色区域(λ p =530nm )的光效可以达到50 流明/ 瓦。
四、单色光LED 的应用最初LED 用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED 在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。
以12 英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140 瓦白炽灯作为光源,LED线灯它产生2000 流明的白光。
经红色滤光片后,光损失90% ,只剩下200 流明的红光。
而在新设计的灯中,Lumileds 公司采用了18 个红色LED 光源,包括电路损失在内,共耗电14 瓦,即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是LED 光源应用的重要领域。
1987 年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED 响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。
另外,LED 灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
五、白光LED 的开发对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。
2019 年发白光的LED 开发成功。
这种LED 是将GaN 芯片和钇铝石榴石(YAG )封装在一起做成。
GaN芯片发蓝光(λ p =465nm ,Wd=30nm ),高温烧结制成的含Ce3+ 的YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射,峰值550nm 。
蓝光LED 基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG 的树脂薄层,约200-500nm 。
LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。
现在,对于InGaN/YAG 白色LED ,通过改变YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K 的各色白光其实LED灯就是我们平常所说的节能灯。
(这点是错的,日常使用的节能灯和LE D的工作原理根本不一样!但是LED灯被称之为节能灯却是没有问题的) 不同功率的LED灯,价格是不一样的。
而且不同的工艺,不同的外表材质也会造成价格的差异六、霓虹灯与LED灯优缺点的比较和竞争以下针对霓虹灯与LED灯相关比较,加入最新的LED技术进去比较,不是之前大家在网络中见到的哪份资料。
1. LED光源有100000小时寿命吗?按光衰7%,实际只有约50000小时。
按光衰3%,实际运用可以达到80000小时。
2. LED不会发热吗?会,需散热。
3. LED可取代白炽灯吗?光通量,光效和显色性可以,但目前太贵且近几年不会有所下降。
但可以通过提高产品的光通量从而降低替换白炽灯的成本。
4. LED可作普通光源简单地使用吗?不行,要驱动电源,光学和热传导配合。
5. 二种光源性能和优点比较霓虹灯的优势已被LED覆盖,但LED灯目前价太高。
6. 二种光源的电源比较LED低压好,但防水性差和载电流过大。
大颗粒1瓦的LED单灯输入电流在35 0mA。
7. 二种光源的控制技术比较LED易实现,但霓虹灯成熟。
8. 二种光源的稳定性比较LED不一致性大,霓虹灯相当稳定。
少数产家可以做到相对稳定,比如用CREE 跟AOD芯片相结合,取各自芯片的优点。
9. 二种光源的价格比较LED较贵,但黄色和红色已相当,主要贵的是LED白光。
10. 二种光源户外使用比较LED防水性差是户外使用的致命弱点。
11. 二种光源目前市场的比较全球照明产品年产值420亿美元(中国150亿美元)LED光源现比例小于1%。
七、什么是led灯的封装?led灯封装解释:简单来说led封装就是把led封装材料封装成led灯的过程;led灯封装流程:一般led封装必须经过扩晶-固晶-焊线-灌胶-切脚-分光分色等流程;led灯封装材料:led的主要封装材料有:芯片、金线、支架、胶水等;led灯封装设备:扩晶设备、固晶机、焊线机、点胶机、烘烤箱等,一般分为全自动封装设备手工封装设备两种。
八、如何评判led灯封装的好坏?led灯的好坏指标:led灯的好坏的几个指标是:角度、亮度、颜色(波长)一致性、抗静电能力、抗衰减能力等;led灯的封装材料:led封装材料是led灯好坏的直接因素,也是最基本的因素,led灯是几种主要材料的组合,一颗好的led灯必须是所有封装材料与生产技术的组合;led灯的封装技术:一般全自动设备封装要比手工封装的要好,封装的技术水平也是led灯封装的好坏的主要因素,同样的材料不同的生产厂家生产出来的产品有很大的差别;九、led-定义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,发光二极管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。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片半导体,一端是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过渡层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。
而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。
当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。
以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。
经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。
而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。
2019年发白光的LED开发成功。
这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。
GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射,峰值550nm。
蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有Y AG的树脂薄层,约200-500nm。
LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。
现在,对于InGaN/YAG白色L ED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。
这种通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。
上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。
当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜色为红色。