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日光灯发光原理

来源:  发布时间:2017-11-29   点击量:511

PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

组成
1.LED日光灯由多颗超亮度小功率LED、透光性高的PC外罩、散热铝件及电源组成。
2.LED日光灯采用的光源有草帽头和贴片灯珠两种型号。
其中常用的贴片灯珠有3528、5050、1W大功率等
外观
1)透明的PC外壳,透光性能高,可看到里面的灯珠;
2)半透明的磨砂外壳,光线透出较柔和。
4.LED日光灯内置电源,工作电压为宽电压,从85V到265V均可使用。
5.LED日光灯可做成红、黄、蓝、绿、白、暖白颜色。
特点
LED日光灯以质优、耐用、节能为主要特点,投射角度调节范围大,18W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。
LED日光灯采用最新的LED光源技术,数位化外观设计,节电高达70%以上,12W的LED日光灯光强相当于40W的日光灯管LED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。
1. 适用性强,在室内外各种恶劣环境下的适应性和可靠性都有提高
2. 色彩丰富:由三基色(红、绿、蓝)显示单元箱体组成,使电子屏实现显示色彩丰富、高饱和度、高解析度、显示频率高的动态图像
3. 亮度高:采用超高亮度的LED,太阳强光底下远距离仍清晰可见
4. 效果好:采用非线性校正技术,图像更清晰,层次感更强
5. 可靠性强:采用静态扫描技术和模块化设计技术,可靠性、稳定性更高
6. 显示模式多样化:支持多种显示 模式
缺点
价格贵,能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距,能做到的寿命和理论寿命还有很大差距,.还是有一定的发热量,光衰还可以大幅度缩小。
优点
1、环保灯具,保护地球
2、高效转换,减少发热
3、清静舒适,没有噪音
4、光线柔和,保护眼睛
5、无紫外线,没有蚊虫
6、电压可调80V-245V
7、节省能源,寿命更长
8、坚固牢靠,长久使用.
9. 与普通的荧光灯相比,LED日光灯无需镇流器,无需启辉器,无频闪。
10 免维护,频繁开关不会导致任何损坏。
11.安全且有稳定的质量 可以经受4kv高电压 散热量低 可以工作在低温-30℃ 高温55℃。
12.抗振动性好,便于运输。
13.节能,.寿命长,适用性好,因单颗LED的体积小,可以做成任何形状,回应时间短,环保,无有害金属,废弃物容易回收,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。
发光效率
一般称为组件的外部量子效率,其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率,其实就是组件本身的电光转换效率,主要与组件本身的特性(如组件材料的能带、缺陷、杂质)、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子,在经过组件本身的吸收、折射、反射后,实际在组件外部可测量到的光子数目。因此,关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积,就是整个组件的发光效果,也就是组件的外部量子效率。早期组件发展集中在提高其内部量子效率,主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构,使电能不易转换成热能,进而间接提高LED的发光效率,从而可获得70%左右的理论内部量子效率,但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下,光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的,因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。方法主要是:晶粒外型的改变——TIP结构,表面粗化技术。

暖光灯如今,佐治亚大学的科学家研宣布了据说是世界上首个运用单一萤光粉和单一发光单元的暖白光LED灯。有关这种资料详细情况的论文宣布在《天然》出书集团最新一期的《光科学与运用》期刊中。
论文的首要作者、佐治亚大学副教授潘正威(音)说:“当前,白光LED灯首要用在闪光灯和汽车大灯上,但它们宣布的浅蓝色寒光不太招人喜爱,特别在室内照明范畴。咱们的资料到达了暖色温,一同又能完成逼真的色彩复原。此前运用单一萤光粉改善的LED灯都没能到达这种作用。”
潘正威表明,衡量人工光的质量首要有两个目标。关联色温用来衡量光的冷暖。对室内照明来说,色温低于4000K(开尔文温度)是比拟抱负的,而关联色温高于5000K,发光器就会宣布白光LED灯那样的浅蓝色寒光。另一个重要目标是色彩复原度,即光源模仿天然光的才能。复原度到达80以上对室内照明来说是抱负的,低于此数

 值色彩就会显得失真。
潘正威和其搭档研发的资料满意了这两个条件,关联色温被控制在了4000K以下,一同色彩复原度到达了85。
潘正威说,给蓝光LED芯片外层涂上不一样色彩的萤光粉,就能宣布暖白光,这样便能做出以萤光粉为根底的白光LED灯。不过,将这些原资料依照准确份额配比起来吃力又耗钱,并且结尾发生的光色会有所区别,由于每一种原资料对温度改变的反响都不一样。
该论文作者之一、佐治亚大学工程学院博士在读生李旭帆(音)说:“运用单一萤光粉能处理光色不稳定的难题,由于单一资料不会跟着温度的上升发生改变。”
为了研发新的萤光粉,潘正威和他的团队选取了氧化铕、氧化铝、氧化钡和石墨粉,每种均取少数混到一同。然后,他们将这些粉末状资料放到管式炉中加热至1450摄氏度。炉内的真空状况使得被汽化的资料落到底盘上,沉积为黄色的发光化合物,再将它们装进灯泡里。
研究结果尽管很有远景,但潘正威着重说,还需要处理几个难题才能将这种资料用于家庭、公司和校园的照明。新资料的光效比当前的浅蓝色白光LED灯要低得多。此外,规模化出产也会面对应战。
电气特性
电流控制型器件,负载特性类似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很大变化(指数级别),反向漏电流很小,有反向击穿电压。在实际使用中,应选择 。LED正向电压随温度升高而变小,具有负温度系数。LED消耗功率 ,一部分转化为光能,这是我们需要的。剩下的就转化为热能,使结温升高。散发的热量(功率)可表示为 

适用范围
随着环保意识的深入人心,LED日光灯、LED投光灯等LED灯具的使用越来越广泛,瑞思普照明专业生产LED日光灯、LED天花灯、LED筒等各类LED照明产品.
(1)住宅或类似场所的楼梯间、走道装设节能自熄开关的灯,几乎都用白炽灯,最适宜用LED日光灯来代替,节能效果好,经济效益也比较显著。
(2)还可以应用于商场作重点照明的射灯,博展馆类建筑的射灯,以及公共建筑的射灯等。
(3)局部照明灯,采用安全特低电压(SELV)的检修灯。
(4)宾馆使用白炽灯和卤素灯较多,这类场所使用LED日光灯也比较适合,可以用来取代白炽灯、卤素灯的有:客房需调光的床头灯、床头顶上阅读灯、夜灯、衣柜灯、吧台灯、开门灯、进门过道灯,以及卫生间洗浴灯等都可以使用LED日光灯来代替。
(5)疏散照明灯、疏散标志灯,以及其他标志灯,还有部分备用照明灯(当正常照明采用HID灯时),适宜用LED日光灯。
(6)用LED日光灯代替MR16、MR25(采用卤素灯)一类射灯;这些应要求LED日光灯有更高显色指数(Ra)和具有暖色表(<3300K)。
(7)视觉条件要求不太高的一般建筑的辅助场所,如走道、卫生间,一般用途的库房,风机、水泵房等也可以使用LED日光灯代替。
环保节能的观念已经被越来越多的人所认可,由此可见LED日光灯、LED电光源、LED投光灯的使用范围也必将越来越广阔。
1、大型工厂,生产车间、工作台、办公室室内照明;
2、商场超市室内照明;
3、地下停车场,24小时使用,省电很可观;
4、医院室内照明;
5、学校教室照明;
6、家庭。
电源
LED日光灯电源是LED日光灯中最重要的部件,选择不当,LED日光灯不能发挥出性能,甚至不能正常使用。
恒流
LED半导体的特性决定其受环境影响较大。譬如温度变化升高,LED的电流增加,电压的增加,LED的电流也会增加。长期超过额定电流工作,会大大缩短LED的使用寿命。而LED恒流就是在温度和电压等环境因素变化时,确保其工作电流不变。
电源灯板
一些客户先设计灯板,再找电源,发现很难有合适的电源,要么电流太大,电压太小(如I>350mA,V<40V);要么电流太小,电压太高(如I<40mA,V>180V),造成的结果是发热严重,效率低,或者输入电压范围不够。其实,选择一个最优良的串并接方式,加在每个LED上的电压电流是一样的,而电源的效果却能发挥最好的性能。最好的方式是先和电源厂商沟通,量身定做。
工作电流
一般LED的额定工作电流20毫安,有的工厂一开始就用到尽,设计20毫安,实际上此电流下工作发热很严重,经多次对比试验,设计成16-18毫安是比较理想的。N路并联的总电流=17 * N;
工作电压
一般LED的推荐工作电压是3.0-3.6V,经测试,大部分工作在3.125V,所以按3.125V计算式比较合理的。M个灯珠串联的总电压=3.125* M

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