led小知识

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1、LED(Light Emitting Diode) ,发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。LED 的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附着在一个支架上,是负极,另一端连接电源的正极,整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是 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“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(光的颜色) ,是由形成

2、P-N结材料决定的。LED(Light-Emitting-Diode 中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为光能的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。据分析,LED 的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。白光 LED 的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010 年) 。将 LED 与普通白炽灯、螺旋节能灯及 T5 三基色荧光灯进行对比,结果显示:普通白炽灯的光效为 12lm/W,寿命小于 2000 小时,螺旋节能灯的光效为 60lm/W,寿命小于 8000 小时,T5 荧光灯则为 96lm/W,寿命大约为 10

3、000 小时,而直径为 5 毫米的白光 LED 光效理论上可以超过150lm/W,寿命可大于 100000 小时。有人还预测,未来的 LED 寿命上限将无穷大。然而,led 灯的工作原理使得在大功率 led 照明行业里散热问题变得非常突出,许多 LED 照明方案不够重视散热,或者是技术水平有限,所以目前量产的大功率 LED 灯普遍存在实际使用寿命远远不如理论值,性价比低于传统灯具的尴尬情况。为了提高 LED 灯具的使用寿命,真正做到适合商业化的量产,LED 照明行业正在独立或者和专业的导热材料供应商合作加紧研制新型导热材料,比如导热塑料等等。大功率 LED,一般指大于 0.65W,这一点不同公

4、司内部也会有不同的标准,因为目前在大功率 LED 领域还没有形成大家一致认可的行业标准。光强与流明比小功率大,但同样散热也很大,现在大功率大多是单颗应用,加上有效散热面积很大的散热片,也出现了集成在一起的 LED 灯矩阵,但是散热效果不是很好。小功率一般是 0.06W 左右的。现在 LED 手电一般是用小功率用的,光散不散,取决于 LED 的发光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散。市面上的手电筒一般是用草帽头做的。效果很好。现在就担心有些厂家不重质量,拿的次品 LED 做电筒,用不了多久就有死灯。LED 的亮度是跟 LED 的发光角度有必然关系的,LED 的角度越小它的亮度越高,

5、没有什么超亮不超亮的,那是骗小孩的,如果是质量好的 LED 不管是哪家LED 厂家生产的大家的亮度都差不多的,只是生产工艺不一样,使用寿命略有不同,因为大家用的都是那几家国外的 LED 芯片.如果是 5MM 的 LED180 度角的白光的亮度只有几百 MCD,如果是 15 度角的亮度就要去到一万多两万 MCD 的亮度了,亮度相差好几十倍了,如果是用于照明用的,在户外最好是用大功率的LED 了,亮度就更高了,单个功率有 1W,3W,5W,还有的是用多个大功率组合成一个大功率的 LED,功率去到几百都有。色温和亮度没关系,而亮度和流明值有关LED 分类1、按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分,可

6、分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿) 、蓝光等另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管适合于做指示灯用。 2、按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为 2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm 及20mm 等。国外通常把 3mm 的发光二极管记作 T-1;把 5mm 的记作 T-1(3/4) ;把 4.4mm 的记作 T-1(1/4) 。 由半值角大小可

7、以估计圆形发光强度角分布情况。 从发光强度角分布图来分有三类: (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为 520或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。 (2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为 2045。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为 4590或更大,散射剂的量较大。 3、按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4、按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的 LED(发光强度 10mcd) ;把发光强度在 10

8、100mcd 间的叫高亮度发光二极管。一般 LED 的工作电流在十几 mA 至几十 mA,而低电流 LED 的工作电流在 2mA 以下(亮度与普通发光管相同) 。 除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。LED 应用于路灯: 一、优势在于: 第一,LED 作为点光源,如果设计合理,很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题; 第二,对光照射面的均匀度可控,理论上可以做到在目标区域内完全均匀,这也能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费; 第三,色温可选,这样在不同场合的应用中,也是提高效率、降低成本的一个重要途径; 第四,技术进步空间依然很大。

9、二、劣势(影响路灯推广应用的因素)有: 当前价格还太高,光通量低,当前同等照度设计的 LED 光源价格大约相当于传统光源的 4 倍(不过在路灯产品中,光源部分占总成本并不高,所以在工程安装中的成本提高比例也不会太高,应用的空间还是比较大的),在民用中难以承受。当前设计和制造标准比较混乱,损坏比例高,影响了 LED 的寿命优势。相关概念: 光通量(lm) 由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位-光通量来衡量。光通量用符号 表示,单位为流明(lm) 。 发光强度(cd)光通量是说明某一光源向四周空间发射

10、出的总光能量。不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。发光强度的单位为坎德拉,符号为 cd,它表示光源在某单位球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出的光通量。1 cd = 1 lm/1 sr (sr:立体角的球面度单位) 。亮度(cd/m2) 亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体发射光的强度。单位为坎德拉/平方米cd/m2,符号为 L,表明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量,它等于 1 平方米表面上发出 1 坎德拉的发光强度。 色温( Color Temperature ) 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的色温,用绝对温度

11、 K(开尔文,开氏度 = 摄氏度 + 273.15 )表示。 显色性(Color rendering property) 原则上,人造光线应与自然光线相同,使人的肉眼能正确辨别事物的颜色,当然,这要根据照明的位置和目的而定。 光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数” (Ra) 。显色性是指事物的真实颜色(其自身的色泽)与某一标准光源下所显示的颜色关系。Ra 值的确定,是将 DIN6169 标准中定义的 8 种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较,色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。 Ra 值为 100 的光源表示,事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。LED

12、应用鉴于 LED 的自身优势,目前主要应用于以下几大方面:(1) 显示屏、交通讯号显示光源的应用 LED 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、双色和单色显示屏,全国共有 100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色 LED, 因为采用 LED 信号灯既节能,可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广速度快,市场需求量很大,是个很好的市场机会。(2) 汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损

13、坏、寿命短,需要经常更换。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, 可以及早提醒司机刹车,减少汽车追尾事故,在发达国家,使用 LED 制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件,美国 HP 公司在 1996 年推出的 LED 汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外,在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源,都可用超高亮度发光灯来担当,所以均在逐步采用 LED 显示。我国汽车工业正处于大发展时期,是推广超高亮度 LED 的极好时机。近几年内会形成年产 10 亿元的产值,5 年内会形成每年 30 亿元的产值。(3)LED 背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目,L

14、ED 作为 LCD 背光源应用,具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点,已广泛应用于电子手表、手机、BP 机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LED 背光源更具优势,因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。LED 是手机关键器件,一部普通手机或小灵通约需使用 10 只 LED 器件,而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约 20 只 LED 器件。现阶段手机背光源用量非常大,一年要用 35 亿只 LED 芯片。目前我国手机生产量很大,而且大部分 LED 背光源还是进口的,对于国产 LED 产品来说,这是个极好的市场机会。(4)LED 照明光源早期的产

15、品发光效率低,光强一般只能达到几个到几十个mcd,适用在室内场合,在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。目前直接目标是 LED 光源替代白炽灯和荧光灯,这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。日本为节约能源,正在计划替代白炽灯的发光二极管项目( 称为“ 照亮日本” ) ,头五年的预算为 50 亿日元,如果 LED 替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于 60 亿升原油的能源, 相当于五个 1.35 106kW 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境。我国也于 2004 年投资 50 亿大力发展节能环保的半导体照明计划。(5) 其它应用例如一种

16、受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的 LED 会闪烁发光,仅温州地区一年要用 5 亿只发光二极管;利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯,据国内正在投产的制造商介绍, 该公司已有少量保健牙刷上市,预计批量生产时每年需要 3 亿只发光灯;正在流行的 LED 圣诞灯,由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性,近期在香港等东南亚地区销势强劲,受到人们普遍的欢迎,正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场。(6)家用室内照明的 LED 产品越来受人欢迎,LED 筒灯,LED 天花灯,LED日光灯,LED 光纤灯已悄悄地进入家庭!LED 照明颜色 LED(LightingEmittingDiode)照明即是发光二极管照明,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。 照明原理 LED 是由-

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