白色LED基礎(chǔ)知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2012/1/7 11:18:20 訪問(wèn)次數(shù):1834
1.白色LED外形特征
圖12-79所示是白色LED和LED燈實(shí)物圖。
2.超高亮LED優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的照明燈相比,超高亮LED具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)壽命長(zhǎng),可靠耐用,維護(hù)費(fèi)用極為低廉。LED可連續(xù)使用105h,比普通白熾燈泡長(zhǎng)100倍。
(2)光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段,1.200ROK其發(fā)光效率可達(dá)80%~90%,LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4。
(3)色彩鮮艷,光色單純。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例,它采用低光效的140W白熾燈作為光源,所產(chǎn)生的2 000lm(流明)的白光經(jīng)紅色濾光片后,只剩下2001m的紅光,而采用18個(gè)紅色LED光源設(shè)計(jì)的燈中,包括電路損失在內(nèi),僅耗電14W,即可產(chǎn)生同樣的光效。
(4)點(diǎn)亮速度快。汽車信號(hào)燈是LED光源應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域,由于LED響應(yīng)速度快(納秒級(jí)),在汽車上安裝高位LED剎車燈,可以減步汽車追尾事故的發(fā)生。
3.超高亮LED缺點(diǎn)
超高亮LED還存在下列一些缺點(diǎn)。
(1)單體功率低。市面上的單體LED功率一般在5W以下,還沒(méi)有出現(xiàn)更大功率的LED,這是目前LED難以成為照明首選的最大瓶頸。
(2)需要嚴(yán)格控制溫度。LED是一種半導(dǎo)體材料,與普通二極管一樣具有PN結(jié),由于高亮二極管的功率相對(duì)比較大,所以與功率半導(dǎo)體器件相同,需要考慮散熱問(wèn)題,結(jié)溫過(guò)高會(huì)直接影響LED的壽命,并且會(huì)增大LED的光衰,情況嚴(yán)重的會(huì)將LED燒壞。
(3)價(jià)格高。除了功率低,價(jià)格也是LED難以成為照明首選的主要因素。LED要成為未來(lái)照明的主流光源,就一定要朝著大流明方向發(fā)展,成本才有可能降低,市場(chǎng)才有可能突破。
4.白色LED工作原理
白色I(xiàn)ED并不是直接發(fā)出白色光,而是利用空間混色原理得到白色光,現(xiàn)在有兩種發(fā)光模式。
(1)二波長(zhǎng)發(fā)光模式。這種模式的白色LED內(nèi)設(shè)藍(lán)色光和黃色光LED,基礎(chǔ)部分是一只藍(lán)色LED。
(2)三波長(zhǎng)發(fā)光模式。這種模式的白色LED內(nèi)設(shè)紅、綠、藍(lán)3只LED,通過(guò)空間混色得到白光,這種模式的白色LED也稱全彩色LED。它成本較高,不用于照明中,而用于全彩色顯示屏。
5.超高亮LED特性曲線
(1)正向壓降UF和正向電流矗特性曲線。圖12-80所示是一種超高亮LED的正向壓降(UF)和正向電流的(IF)特性曲線,從曲線中可以看出,當(dāng)正向電壓超過(guò)某個(gè)閾值(約2V,導(dǎo)通電壓)后,可近似認(rèn)為斥與坼成正比。當(dāng)前超高亮LED的最高IF可達(dá)1A,而坼通常為3~4V。
(2)光通量(φv)與正向電流(IF)特性曲線。圖12-81所示是一種超高亮LED的光通量(φv)與正向電流(IF)特性曲線。
(3)溫度與光通量(φv)特性曲線。圖12-82所示是一種超高亮LED的溫度與光通量(φv)特性曲線,從曲線中可以看出,光通量與溫度成反比,85℃時(shí)的光通量是25℃時(shí)的一半,而-40℃時(shí)光輸出是25c時(shí)的1.8倍。溫度的變化對(duì)波長(zhǎng)也有一定的影響,因此,良好的散熱是LED保持恒定亮度的保證。
部分國(guó)外產(chǎn)超高亮LED電氣性能參數(shù)見(jiàn)表12-8。
3種不同大功率LED典型驅(qū)動(dòng)電流和電壓見(jiàn)表12-9。
1.白色LED外形特征
圖12-79所示是白色LED和LED燈實(shí)物圖。
2.超高亮LED優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的照明燈相比,超高亮LED具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)壽命長(zhǎng),可靠耐用,維護(hù)費(fèi)用極為低廉。LED可連續(xù)使用105h,比普通白熾燈泡長(zhǎng)100倍。
(2)光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段,1.200ROK其發(fā)光效率可達(dá)80%~90%,LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4。
(3)色彩鮮艷,光色單純。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例,它采用低光效的140W白熾燈作為光源,所產(chǎn)生的2 000lm(流明)的白光經(jīng)紅色濾光片后,只剩下2001m的紅光,而采用18個(gè)紅色LED光源設(shè)計(jì)的燈中,包括電路損失在內(nèi),僅耗電14W,即可產(chǎn)生同樣的光效。
(4)點(diǎn)亮速度快。汽車信號(hào)燈是LED光源應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域,由于LED響應(yīng)速度快(納秒級(jí)),在汽車上安裝高位LED剎車燈,可以減步汽車追尾事故的發(fā)生。
3.超高亮LED缺點(diǎn)
超高亮LED還存在下列一些缺點(diǎn)。
(1)單體功率低。市面上的單體LED功率一般在5W以下,還沒(méi)有出現(xiàn)更大功率的LED,這是目前LED難以成為照明首選的最大瓶頸。
(2)需要嚴(yán)格控制溫度。LED是一種半導(dǎo)體材料,與普通二極管一樣具有PN結(jié),由于高亮二極管的功率相對(duì)比較大,所以與功率半導(dǎo)體器件相同,需要考慮散熱問(wèn)題,結(jié)溫過(guò)高會(huì)直接影響LED的壽命,并且會(huì)增大LED的光衰,情況嚴(yán)重的會(huì)將LED燒壞。
(3)價(jià)格高。除了功率低,價(jià)格也是LED難以成為照明首選的主要因素。LED要成為未來(lái)照明的主流光源,就一定要朝著大流明方向發(fā)展,成本才有可能降低,市場(chǎng)才有可能突破。
4.白色LED工作原理
白色I(xiàn)ED并不是直接發(fā)出白色光,而是利用空間混色原理得到白色光,現(xiàn)在有兩種發(fā)光模式。
(1)二波長(zhǎng)發(fā)光模式。這種模式的白色LED內(nèi)設(shè)藍(lán)色光和黃色光LED,基礎(chǔ)部分是一只藍(lán)色LED。
(2)三波長(zhǎng)發(fā)光模式。這種模式的白色LED內(nèi)設(shè)紅、綠、藍(lán)3只LED,通過(guò)空間混色得到白光,這種模式的白色LED也稱全彩色LED。它成本較高,不用于照明中,而用于全彩色顯示屏。
5.超高亮LED特性曲線
(1)正向壓降UF和正向電流矗特性曲線。圖12-80所示是一種超高亮LED的正向壓降(UF)和正向電流的(IF)特性曲線,從曲線中可以看出,當(dāng)正向電壓超過(guò)某個(gè)閾值(約2V,導(dǎo)通電壓)后,可近似認(rèn)為斥與坼成正比。當(dāng)前超高亮LED的最高IF可達(dá)1A,而坼通常為3~4V。
(2)光通量(φv)與正向電流(IF)特性曲線。圖12-81所示是一種超高亮LED的光通量(φv)與正向電流(IF)特性曲線。
(3)溫度與光通量(φv)特性曲線。圖12-82所示是一種超高亮LED的溫度與光通量(φv)特性曲線,從曲線中可以看出,光通量與溫度成反比,85℃時(shí)的光通量是25℃時(shí)的一半,而-40℃時(shí)光輸出是25c時(shí)的1.8倍。溫度的變化對(duì)波長(zhǎng)也有一定的影響,因此,良好的散熱是LED保持恒定亮度的保證。
部分國(guó)外產(chǎn)超高亮LED電氣性能參數(shù)見(jiàn)表12-8。
3種不同大功率LED典型驅(qū)動(dòng)電流和電壓見(jiàn)表12-9。
上一篇:實(shí)用頻譜式電平指示器
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