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led灯具结构图(LED大灯结构图)

发表时间:2022-02-21 17:11
文章附图


  LED节能灯的工作原理及原理图

  节能灯主要由稳定器加热灯管灯丝,在约1160K的温度下灯丝开始释放电子(因为在灯丝上涂布了电子粉末),电636f70797a 6431433623832子与氩原子碰撞产生非弹性碰撞在氩原子碰撞后获得能量与水银原子碰撞,水银原子吸收能量后迁移产生电离。

  由于半导体的能隙随着温度的升高而减小,LED提供发光峰值波长随着温度的升高而增加的即光谱红移,并且温度系数为+2~3A/。LED发光亮度L与正向电流大致成比例,而K是比例系数。电流增加,发光亮度也近似增加。

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  LED节能灯使用注意事项:

  1、不要直视:LED灯的光强很高,很晃眼,请不要直接盯着灯看。LED用在照明器具上是个好选择,但光线强度高,直接照眼睛是不好的。

  2、用途:LED灯的种类很多,一般用于装饰,在家里使用时不推荐用于阅读。LED灯中常见的是在蓝光芯片上添加黄色荧光粉,这种照明中蓝光太多,用于阅读对眼睛有害。

  3、从电子电器角度看:LED灯是直流发光器件,传统光源包括节能灯、金卤素灯、白炽灯泡等都可以交流,可以随着民用电网的输入电流频率而变化所以在交流频率的波动中传统的光源出现频率的闪烁,长期在这种光源下工作学习对眼睛损伤。

  LED原理方面的最新资料整理

  1、LED发光机理:pN结的端电压构成一定的屏障,施加正向偏置电压时屏障降低,p区域和N区域的多个载流子向对方扩散。由于电子迁移率远大于空穴迁移率,电子大量扩散到p区域,并构成少量载流子注入p区域。这些电子与价带上的空穴复合,复合时获得的能量以光能的形式发射。这是pN结发光的原理。

  2、LED发光效率:组合件的外部量子效率,是组合件的内部量子效率和组合件的取出效率的积。组件的内部量子效率是组件本身的电光转换效率,主要与组件本身的特性(例如,组件材料的带,缺陷,杂质),组件的屏障组成和结构等有关。组件的提取效率是在组件内部产生的光子,是指能够通过组件本身的吸收、折射和反射实际在组件外部测量的光子的数量。因此,提取效率的因素包括组件材料本身的吸收、组合件的几何结构、组合件和封装材料的折射率差、组合件结构的散射特性等。另一方面,组件的内部量子效率和组件的提取效率的乘积是整个组件的发光效应,即组件的外部量子效率。初始组件的发展集中于提高其内部量子效率,主要方法是通过提高势垒晶体的质量和改变势垒晶体的结构而难以将电能转换成热能,进而间接提高LED的发光效率,虽然可以获得约70%的理论内部量子效率,但是这种内部量子效率几乎接近理论上的极限。在这种情况下,仅仅提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的,因此提高组合件的取出效率是重要的研究课题。目前的方法主要是TIP结构,表面粗糙化技术,这是颗粒外形的变化。

  3、LED电气特性:电流控制型器件,负荷特性类似pN结的UI曲线,正向导通电压的极小变化会引起正向电流的大变化(指数级),反向泄漏电流非常小,有反向破坏电压。在实际使用中选择。LED正向电压随着温度的升高而减小,并且具有负温度系数。LED的消耗功率,一部分被转换成光能,这是必要的。剩余部分转化为热能,使结温上升。放出的热(功率)可以表示。

  4、LED光学特性:LED提供半幅大的单色光,半导体的能隙随着温度的升高而减小,因此所发射的峰值波长随着温度的升高而增加,即光谱红移,温度系数为+2~3A/。LED发光亮度L与正向电流大致成比例,而K是比例系数。电流增加,发光亮度也近似增加。另外,发光亮度也与环境温度有关,环境温度高则复合效率降低,发光强度降低。

  5、LED热特性:小电流下,LED温度上升不明显。环境温度高的话,LED的主波长红移,亮度降低,发光均匀性变差,连贯性变差。特别是在点矩阵中,大显示器的温度上升对LED的可靠性和稳定性有显著的影响。散热设计很重要

  6、LED寿命:LED长时间工作会因光衰老引起老化,特别是对于大功率LED来说,光衰减值问题更严重。为了测量LED的寿命,只有灯的损坏不足以作为LED寿命的终点,而是应该以LED的光衰减率来规定LED的寿命,例如,35%是更有意义的。

  7、大功率LED封装:主要考虑散热和出光。在散热方面,使用基于铜的热衬里,连接到基于铝的散热器,在颗粒和热衬里之间连接锡片焊接,这种散热方式效果高,性能高。在出射面上采用芯片回射技术,通过在底面和侧面增加反射面来反射无用的光能,可以获得更多的擦除光。

  8、白光LED:类自然光谱白光LED主要有3种:

  第一种是比较成熟商业化的蓝色芯片+黄色荧光粉获得白光。该白光成本最低,但蓝色颗粒的发光波长的偏差、强度的变化以及涂覆荧光体的厚度的变化都影响白光的均匀性,而且光谱带状窄,颜色不完整。色温高,发色性低,灯光对眼睛不柔和。人类的眼睛进化后最适应的是太阳光,白炽灯泡的连续光谱最好,色温2500K,发色指数100。因此,这种白光还需要改进多发射过程以连续地和足够地放大光谱。

  第二种是利用紫外线或紫光芯片+红、蓝、绿三种颜色的荧光粉获得白光,发光原理类似于荧光灯,该方法的发色性更好,因为UV-LED不参与白光的配色,所以UV-LED的波长和强度的变化对所配合的白光不特别敏感,通过选择和配合各色的荧光体,制备了能够容许色温和发色性的白光。但是,使用的磷光体的有效转化效率低,特别是红色磷光体的效率需要大幅度提高的问题也同样存在。这样的荧光体发光稳定性差,光衰减大,配合荧光体的紫外线波长的选择,必须克服UV-LED制造的难易度和抗UV封装材料的开发。

  第三种是将RGB三种超高亮度LED以三色原理混合到白光中的方法,该方法的优点是不经过荧光体的变换而直接配合白光,从而避免了荧光体的变换损失,并且可以获得良好的发光效率能够分别控制蓝色LED的发光强度,能够达到全色的变色效果(可变色温度)。通过选择LED波长和强度,可以获得更好的色度。然而,该方法的问题是绿光转换效率低,混光困难,驱动电路设计复杂。另外,由于这三种颜色都是热源,散热问题是其他包装形式的三倍,使用困难增加。偏振LED和三波长全彩白光LED是未来的发展方向。


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