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1、LED灯及在住宅照明中的应用LED灯（Light Emitting Diode）1962年，美国通用电气公司的Holonyak博士，用气相外延方法（VPE）制作成功化合物半导体材料磷砷化镓，开发出第一批发光二极管，即发明了LED光源。当时，发光二极管的发光效率低，仅为0.1lm/W-0.2lm/W，应用前景为显示器、指示器光源。但是在1963年2月，Holonyak就预言：“我们坚信LED会发展成实用的白色光源”。2023年，LED开始进入普通照明领域，我国半导体照明产业规模已达1200亿元，其中，上游外延心片产值为50亿元，中游封装产值为250亿元，下游应用产值为900亿元，主要产品为LED
2、球泡、MR16、PAR灯等。国家发改委统计数据显示，我国LED照明芯片、封装和应用产值之比为1922，从产业布局来看，LED产业发展不平衡。而美国GE、荷兰飞利浦、德国欧司朗等世界三大照明公司，纷纷与上游半导体公司合作组建半导体照明公司，积极创造竞争优势，并正在中国抢占专利制高点，对我国的半导体技术发展形成了合围之势。因此，如何有效整合国内上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地、以及长三角、珠三角、闽三角以及北方地区四大半导体照明产业聚集区域的优势资源，通过产业集群协同创新，共同应对跨国公司的竞争成为国家及地方政府和企业家的核心问题。LED灯的发光原理与特点
3、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（ p =650nm ），在驱动电流为 20 mA时，光通量只有千分之几个lm，相应的发光效率约 0.1 lm / W。70 年代中期，引入元素 In 和 N ，使 LED 产生绿光（ p =555nm ）、黄光（ p =590nm ）和橙光（ p =610nm ），光效也提高到 1 lm / W。到了 20世纪80 年代初，出现了 GaAlAs 的 LED 光源，使得红色 LED 的光效达到 10 lm / W。20世纪90 年代初，发红光、黄光的 GaAlInP 和发
4、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（ p =615nm ）的光效达到 100 lm / W，而后者制成的 LED 在绿色区域（ p =530nm ）的光效可以达到 50 lm / W。图2-9为一款LED灯。图2-9 LED灯1. LED光源的发光原理50 多年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，LED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
5、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。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。白色LED灯几乎不含红外线与紫外成分，显色指数可达85，光输出随输入电压的变化基本上呈线性，因此调光方法简单，效果可靠。1996 年9月发白光的 LED 由日本日亚工业株式会社成功推出。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（
6、 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 3500K-10000K 的各色白光。到2001年，美国的holy grail光效已达40lm/W -50lm/W。目前实现LED照明有三种技术路线：利
7、用红、绿、蓝三基色LED合成白光；利用紫外LED激发三基色荧光粉，由荧光粉发出合成白光；采用蓝光LED激发黄光荧光粉实现二元混色白光。其中，利用红、绿、蓝三基色LED合成白光，不仅可实现白光光谱，而且光源颜色可调。2LED灯的分类照明LED产品一般有两种分类方法。（1） 根据LED模块与驱动控制电路的集成程度分类根据LED模块与驱动控制电路的集成程度分为自镇流LED模块和非自镇流LED模块。1）自镇流LED模块是指LED模块与驱动控制电路集成在一起，形成了一个不可分割的整体。江2）冈非自趋镇流宜LE浓D模赞块是获指不顶带驱暂动控午制电欲路的沿LE抛D模娃块。你（2苍）根茂据L涨ED站模块冤与灯
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