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北京旭輝照明工程有限公司
2024-04-26 09:18:36






LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-V特性,即正向?qū)ǎ聪蚪刂?、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光。
假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個中心介于導帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復(fù)合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大,光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴散區(qū)內(nèi)發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導體材料帶隙Eg有關(guān),即 λ≈1240/Eg(mm)
式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產(chǎn)生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導體材料的Eg應(yīng)在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管,但其中藍光二極管成本、價格很高,使用不普遍。


LED驅(qū)動電源壽數(shù)偏低的一個重要原因是驅(qū)動電源所需的鋁電解電容的壽數(shù)缺乏,首要原因是長時間作業(yè)時LED燈內(nèi)部的環(huán)境溫度很高,致使鋁電解電容的電解液很快被耗干,壽數(shù)大為縮短,通常只能作業(yè)5千小時左右。而LED光源的壽數(shù)是5萬小時,因而鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)就成為了LED驅(qū)動電源壽數(shù)的短肋。


一家公司推出了一款可TRIAC調(diào)光的內(nèi)嵌了驅(qū)動電源的13WLED燈泡,這款根據(jù)SSL2102的驅(qū)動電源計劃選用了鋁電解電容。當筆者問及該燈泡的作業(yè)壽數(shù)時,鋁電解電容的作業(yè)壽數(shù)難題肯定會影響到整個LED燈泡的壽數(shù),但能夠采納一些物理方法來減輕這個難題,如將鋁電解電容在PCB上方位接近燈尾,通常來說,最接近LED光源有些的溫度最高,可到達100-200℃,散熱金屬外殼有些其次,通常為100℃左右,燈尾有些最低,通常為70℃左右,因而只需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾,其壽數(shù)就不會衰減得太兇猛。咱們的試驗標明,它的壽數(shù)還可到達1萬小時左右,相當于10年使用時間,這關(guān)于通常家庭用戶來說,十年換一次LED燈泡基本上是能夠承受的。


一般人都認為,節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉,但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4,這是固體光源更偉大的改革。除此之外,LED還具有其他優(yōu)勢,光線質(zhì)量高,基本上無輻射,屬于典型的綠色照明光源;可靠耐用,維護費用極為低廉等等。正因為LED具有以上其他固體光源還無法匹敵的特點,10年后LED將是照明行業(yè)的主流光源。


波長:光的色彩強弱變化,是可以通過數(shù)據(jù)來描述,這種數(shù)據(jù)叫波長。我們能見到的光的波長,范圍在380至780nm之間,單位:納米(nm)。
亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發(fā)光強度,單位:尼特(nit)。
光強:指光源的明亮程度,也即表示光源在一定方向和范圍內(nèi)發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量,單位:燭光(cd)。
光通量:光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和,單位:流明(Lm)。
光效:光源發(fā)出的光通量除以光源的功率,它是衡量光源節(jié)能的重要指標,單位:每瓦流明(Lm/w)。
顯色性:光源對物體呈現(xiàn)的程度,也就是顏色的逼真程度,通常叫做"顯色指數(shù)",室內(nèi)顯色性通常表示為Ra,以數(shù)值表示,Ra100為日光下的顯色性。
色溫:光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度稱為該光源的色溫,只有白光才有色溫, 單位:開爾文(k)。


眩光:視野內(nèi)有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,所造成的視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。
同步性:兩個或兩個以上LED燈在不規(guī)定時間內(nèi)能正常按程序設(shè)定的方式運行,一般指內(nèi)控方式的LED燈,同步性是LED燈實現(xiàn)協(xié)調(diào)變化的基本要求。
防護等級:IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級,由兩個數(shù)字所組成,第一個數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(分0-6級),第二個數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度(分0-8級),數(shù)字越大表示其防護等級越高。
光周期:自然界或人造的能夠影響生物有機體的亮暗循環(huán)。
光度測量:根據(jù)給定的光效函數(shù),如V(λ)和V’(λ),測量輻射量的方法。
光強分布:光源或者燈具在空間各個方向的光強分布。
光強曲線圖(表):光強由極坐標或者圖表給出,表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時產(chǎn)生的光強。對于光強非對稱分布的情況,可采用兩個不同平面內(nèi)的光強分布圖來表示該燈具的光強分布情況。




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張衍坤
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