LED灯的资料2015-10

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1、Light Emitting DiodeLight Emitting Diode光源工作原理01020304目录CONTENTS应用方向特殊用途L E D灯工作原理ONEL E D灯工作原理最初L E D用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的L E D在交通信号灯、汽车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。对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的L E D开发成功。这种L E D是将芯片和钇铝石榴石封装在一起做成。芯片发蓝光，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。蓝光L E D基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG

2、的树脂薄层，约200-500nm。 L E D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。对于InGAN/YAG白色L E D，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L E D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。L E D（Light Emitting Diode），发光二极管是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。L E D的心脏是一个半导体的晶片，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

3、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L E D灯发光的原理。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。1. 节能. 白光L E D的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4. 2. 长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓“一劳永逸“. 3. 可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉，所

4、以 更加安全。 4. 固态封装，属于冷光源类型。所以它很运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的 设备中，不怕振动。 5. L E D技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断 的降低。一个白光L E D进入家庭的时代正在迅速到来。 6. 环保，没有汞的有害物质。L E D灯泡的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回 收都可以通过其它人回收。 7. 配光技术使L E D点光源扩展为面光源，增大发光面，消除眩光，升华视觉效果，消 除视觉疲劳； 8. 透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用，避免了光的重复浪费，让产 品更加简洁美观； 9. 大功率L E D平面集

5、群封装，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了L E D散热要求 及使用寿命，从根本上满足了L E D灯具结构及造型的任意设计，极具L E D灯具的鲜 明特色。 10.节能显著。采用超高亮大功率L E D光源，配合高效率电源，比传统白炽灯节电80% 以上，相同功率下亮度是白炽灯的10倍；L E D灯的特点L E D灯的特点11.超长寿命50,000小时以上，是传统钨丝灯的50倍以上。L E D采用高可靠的先进封 装工艺共晶焊，充分保障L E D的超长寿命； 12.无频闪。纯直流工作，消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳 13.绿色环保。不含铅、汞等污染元素，对环境没有任何污染； 14.耐冲击，抗雷力

6、强，无紫外线（UV）和红外线（IR）辐射。无灯丝及玻璃外壳，没 有传统灯管碎裂问题，对人体无伤害、无辐射。 15.低热电压下工作，安全可靠。表面温度60（环境温度Ta=25时）； 16.宽电压范围，全球通用L E D灯。85V 264VAC全电压范围恒流，保证寿命及亮度 不受电压波动影响； 17.采用PWM恒流技术，效率高，热量低，恒流精度高； 18.降低线路损耗，对电网无污染。功率因数0.9，谐波失真20%，EMI符合全球指 标，降低了供电线路的电能损耗和避免了对电网的高频干扰污染； 19.通用标准灯头，可直接替换现有卤素灯、白炽灯、荧光灯； 20.发光视效能率可高达80lm/w，多种L E

7、 D灯色温可选，显色指数高，显色性好； 21.体积小.L E D基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非 常的轻。很明显，只要L E D灯的成本随L E D技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被L E D灯具所取 代。 国家越来越重视照明节能及环保问题，已经在大力推行使用L E D灯具了。L E D日光灯以质优、耐用、节能为主要特点，投射角度调节范围大，15W的亮度相当于普通 40W日光灯。抗高温、防潮防水、防漏电。 使用电压有:110V、220V可选，外罩可选玻璃或PC材 质。灯头与普通日光灯一样。L E D日光灯采用最新的L E D光源技术，数位化外观设计，节电

8、高达70%以上，12W的L E D日 光灯光强相当于40W的日光灯管（用于镇流器和启辉器， 36W的日光灯真正的耗电量为42W至44W ）。 L E D日光灯寿命为普通灯管的10倍以上，几乎免维护，无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。绿 色环保的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。6000K的冷光源 给人视觉上清凉的感受，人性化的照度差异设计，更有助于集中精神，提高效率。L E D日光灯和普通日光灯对比来说，优点如下： 1，节能。2，寿命L E D灯长。3，适用性好，因单颗L E D的体积小，可以做成任何形状。4，回应时 间短，是ns（纳秒）级别的回应时间，而普通灯

9、具是ms（毫秒）级别的回应时间。5，环保，无有害 金属，废弃物容易回收。6，色彩绚丽，发光色彩纯正，光谱范围窄，并能通过红绿蓝三基色混色成七 彩或者白光。缺点：1，价格贵。2，能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距。3，能做到的寿命和理论 寿命（10w小时）还有很大差距。4，还是有一定的发热量。5，光衰还可以大幅度缩小。 不过这些缺点都可以通过工艺的改进克服，所以即使L E D光源还不能完全取代现有传统光源，但随着 技术的发展，日后一定是L E D的天下。L E D日光灯1、小心低价陷阱，L E D光源价格差别很大，同颜色同亮度的L E D，价格上都能相差几倍。这种差距主要体现在L E D

10、的可靠性和 光衰、外观工艺等性能上面。价格低的L E D其芯片尺寸较小，电 极比较粗糙，所使用的材料（荧光粉及胶水）较差，耐电流、温 湿度变化差，光衰快、寿命短，所以一味追求低价可能得不偿 失。 2、认清相关标准，从安全角度看，产品应符合相关的国际、国 家标准。由于L E D是新产品，中国国家标准滞后，仅提供产品合 格测试。所以国际安全认证（如GS、CE、UL等）才是衡量L E D 灯品质的标准，同时拥有国际安全认证和国家产品质量合格证的 厂家并不多，采购时需要仔细鉴别证书真伪。有国际安全认证的 产品，价格一般较高。 3、选用恒流电源的L E D灯，L E D驱动电源的电阻、电容、IC 等元器

11、件价格差别很大，整个电源所采用的方案和线路本身设计 的合理性都会直接影响产品的质量。有的驱动电源只是恒压，并 没有做到恒流，而L E D灯必须要恒流才能更好的确保品质和使用 寿命。所以，采购时这一点需要额外注意，特别是对大功率L E D 灯。照明方式特点白光 L E D热源少、操作环境 广、小型化、耐震 动、光束集中日光 （萤光） 灯萤光灯省电、但废 弃物易碎有汞污染 等问题白炽钨丝灯泡低效率、高耗电、 寿命短、易碎关注几点运营状况光源TWO光源蓝光技术众所周之，可见光光谱的波长范围为380nm760nm，是人眼可感受到的七色光红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫，但这七种颜色的光都各自是一种单色光。

12、例如L E D发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光 谱中是没有白色光的，因为白光不是单色光，而是由多种单色光合成的复合光，正如太阳光是由七种单色光合成 的白色光，而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见，要使L E D发出白光，它的光谱特 性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的L E D，在工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即二波长发光（蓝色光+黄色光） 或三波长发光（蓝色光+绿色光+红色光）的模式。上述两种模式的白光，都需要蓝色光，所以摄取蓝色光已成为 制造白光的关键技术，即当前各大L E D制造公司追逐的

13、“蓝光技术”。国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家，所以白光L E D的推广应用，尤其是高亮度白光L E D在我国 的推广还有一个过程。对于一般照明，在工艺结构上，白光L E D通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技 术”与荧光粉配合形成白光；第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法 L E D GaM芯片发蓝光(p=465nm），它和YAG（钇铝石榴石）荧光粉封装在一起，当荧光粉受蓝光激发后发 出黄色光，结果，蓝光和黄光混合形成白光。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起，通过各色光混合而产 生白光。L E D光源是低压微电子产品，成功地融合了计算机技

14、术、网络通信技术、图像处理技术和嵌 入式控制技术等。传统L E D灯中使用的芯片尺寸为0.25mmX0.25nm，而照明用L E D的尺寸 一般都要在1.0mmX1.0mm以上。L E D裸片成型的工作台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片 设计能够改善其发光效率，从而发出更多的光。L E D封装设计方面的革新包括高传导率金属块 基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等，采用这些方法都能设计出高功率、低热阻的器件 ，而且这些器件的照度比传统L E D产品的照度更大。L E D运用冷光源，眩光小，无辐射，使用中不产生有害物质。L E D的工作电压低，采用 直流驱动方式，超低功耗（单管0.030.06W）

15、，电光功率转换接近100%，在相同照明效果 下比传统光源节能80%以上。L E D的环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，而且废弃 物可回收，没有污染，不含汞元素，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。新型绿 色环保 光源：L E D为固体冷光源，环氧树脂封装，抗震动，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光 易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万10万小时，是传统光源使用寿命的10倍以上。 L E D性能稳定，可在-30+50oC环境下正常工作。寿命长 ：多变换：高新技术：L E D光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并 任意混合，即可产生256X

16、256X256（即16777216）种颜色，形成不同光色的组合。L E D 组合的光色变化多端，可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。光 源 特 点光源的色温光源的色表（人眼直接观察光源时所看到的颜色）又称光源 的色温。色温是以绝对温度K来表示。不同的色温会引起人 们在情绪上不同的反应，我们一般把光源的色温分成三类：暖色光 暖色光的色温在3300K以下，.暖色光与白炽灯光色相近，红 光成分较多，给人以温暖、健康、舒适的感觉，适用于家 庭、住宅、宿舍、医院、宾馆等场所，或温度比较低的地 方。 暖白光 又叫中间色，它的色温在3300K5300K之间。.暖白光光线 柔和，使人有愉快、舒适、安详的感觉，适用于商店、医 院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。 冷色光 又叫日光色，它的色温在5300K以上，光源接近自然光，有 明亮的感觉，使人精力集中，适用于办公室、会议室、教 室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。当物体被试验光源照射时，颜色在视觉上 的失真程度，就是这种光源的显色指数。显色 指数越大，则失真越少，反之，失真越大