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LED光源知識
LED光源知識
編輯時間:2018-06-08 打印本稿
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 什么是LED?
      LED是英文lighting emitting diode(發光二極管)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的版的半導體材料,置于一個有引線的架子上,然后四周用環氧樹脂密封,起到保護內部心線的作用,所以LED的抗震性能好。一般來說,LED是由Ⅲ--Ⅳ族化合物,如GaAS(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)GaN(氮化鎵)等半導體制成的,發光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為P-N結。
 
      在某些半導體材料的P-N結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。P-N結反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。這種利用注入式電致發光原理制作的二極管叫做發光二極管,統稱LED。當它處于正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
 
LED一般專業術語有哪些?
以下為常見的LED專業術語:
     正向工作電流IF:它是指發光二極體正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇IF在0.6ifm以下。
     正向工作電壓VF:參數表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的。發光二極體正向工作電壓VF在1.4-3v。在外界溫度升高時,VF將下降。
    V-I特性:發光二極體的電壓與電流的關系,在正向電壓正小于某一值后,正向電流隨電壓迅速增加,發光。
     發光強度IV:發光二極體的發給強度通常是指法線(對圓柱形發光管是指其軸線)方向上的發光強度。若在該方向上輻射強度為(1/683)W/sr時,則發光1坎德拉(符號位cd)。由于一般LED的發光二強度小,所以發光強度常用燭光(坎德拉,mcd)作單位。
     LED的發光角度:-90° -+90°。
     光譜半寬度△入:它表示發光管的光譜純度。
     半值角1/2和視角:1/2是指發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸向(法向)的夾角。
     全形:根據LED 發光立體角換算出的角度。也叫平面角。
     視角:指LED發光的最大角度。根據視角的不同,應用也不同,也叫光強角。
     半形:法向0°與最大發光強度值/2之間的夾角。嚴格上來說,是最大發光強度值與最大發光強度值/2所對應的夾角。LED的封裝技術導致最大發光角度并不是法向0°的光強值,引人偏差角,指的是最大發光強度對應的角度與法向0°之間的夾角。
     最大正向直流電流ifm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。
     最大反向電流VRm:所允許加的最大的反向電壓,超過此值,發光二極體可能被擊穿損壞。
工作環境topm:發光二極體可正常工作的環境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發光二極體將不能正常工作,效率大大降低。
     允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發熱、損壞。
 
 
LED照明光源有哪些技術指標?
LED照明光源的技術指標如下:
     發光波長:發的色彩強弱變化,是可以通過數據來描述,這種數據較波長。我們能見到的光的波長,范圍在380至780mm之間。單位:納米。
     亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發光強度。單位:尼特(nit)
     發光強度(光度):發光強度(光度,I)定義為:點光源在某一方向上的發光強度,即是發光體在單位時間內所射出的光量,也簡稱為光度,常用單位為燭光(cd,坎德拉),一個國際燭光的定義為以鯨魚油脂制成的蠟燭每小時燃燒120格冷(grain)所發出的光度,一格冷等于0.0648克。發光強度常用單位為燭光(cd,坎德拉),國際標準燭光(lcd)的定義為理想黑體在鉑凝固點溫度(1769°C)時,垂直于黑體(其表面積為1m2)方向上的60萬分之一的光度,所謂理想黑體是指物體的放射等于1,物體所吸收的能量可以完全放射出去,使溫度一直保持均勻固定,國際標準燭光(candela)與舊標準燭光(candle)的互換關系為1candela=0.981candle。
     光通量:光通量的定義是:點光源或非點光源在單位時間內所發出的能量,其中可產生視覺者(人能感覺出來的輻射通量)即稱為光通量。光通量的單位為流明(簡寫lm),1流明(lumen或lm)定義為一國際標準燭光面積為4r2,所以一流明光通量等于一燭光所發出光通量的1/4,或者說球面有4,因此按照流明的定義可知一個cd的點光源會輻射4流明,即流明=4I(燭光).
     顯色指數:用量準確描述光源顯色性的一種參數,用Ra表示。發光體(太陽光)的顯色性Ra=100(即任何物體在太陽光的照射下,該物體具有最真實的顏色或質感)。
照度:照度(E)的定義為:被照物體單位受照面積上所接受的光通量,或者說受光照射的物體在單位時間內每單位面積上所接受的光度,單位以米燭光或英尺燭光(fcc)表示。照度與光度、距離間的關系是:E(照度)=I(光度)/r2(距離平方)。被照體的照度與光度的發光強度及備注體和光源之間的距離有管,而與被照體的顏色、表面性質及表面積大小無關。
     一米燭光:一米燭光是指距離一燭光的光源(點光源或非點光源)一米遠而與光線正交的面上的光照度,稱為勒克斯(LUX,也有寫成lx),即每平方公尺內所接收的光通量為1流明時的照度(流明/米2)。
光效(流明/瓦、lm/w):光源所發出的總光通量與該光源消耗的電功率(瓦)的比值,稱為該光源的光效。
     色溫:當某一種光源(熱輻射光源)發出的光顏色與某一溫度下是安全輻射體(黑體)的產生的光顏色,安全相同時,安全輻射體(黑體)的溫度,簡稱色溫(k)。色溫是用來描述某發光體發出光線顏色的一個參數。光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時,黑體的溫度就稱為該光源的相關色溫,單位為k。
     防護等級:IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級,由兩個數字所組成,第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(分0-6級),第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度(分0-8級),數字越大表示其防護等級越高。
 
LED的發光機理和工作原理有哪些?
     發光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結.因此它具有一般P-N結的I-N特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性.此外在一定條件下它還具有發光特性.在正向電壓下電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)復合而發光.
 
各種顏色的發光波長是多少?
     目前國內常用幾種顏色的超高亮LED的光譜波長分布為460~636nm波長由短到長依次呈現為藍色、綠色、黃綠色、黃色、黃橙色、紅色.常見幾種顏色LED的典型峰值波長是:藍色——470nm藍綠色——505nm綠色——525nm黃色——590nm橙色——615nm紅色——625nm.
 
LED有哪幾種封裝方式?
封裝方式:
引腳式(Lamp)LED封裝
表面組裝(貼片)式(SMT-LED)封裝
板上芯片直裝式(COB)LED封裝
系統封裝式(SiP)LED封裝
晶片鍵合和芯片鍵合.
 
LED效率(100-114 lm/W)和燈具效率(80lm/W)的區別
     LED效率是指LED通電后,其所發出的總光通量與總功耗之比。燈具效率指燈具通電后,燈具所發出的總光通量與燈具總功耗之比。
 
關于LED色溫,除了顏色不一樣外,其它在亮度、光效、顯色指數和性能等方面有什么不同?
LED色溫范圍較廣:
色溫>5000k:光色為清涼型(帶藍的白色)冷的氣氛效果
色溫在3300-5000K:光色為 中間(白) ,爽快的氣氛效果
色溫<3300K:光色為 溫暖(帶紅的白色) ,穩重的氣氛效果
暖白和純白的LED顯色性非常好,Ra>90,但光效會低一些
冷白的最亮,光效最高,但顯色性會差些,Ra>70
 
大功率LED燈具如何散熱的?

CAIYONGREGUANBALEDGUANGYUANCHANSHENGDERELIANGCHUANDAODAOSANREQISHANGZAILIYONGSANREQIDEMIANJIJINXINGREFUSHESANREHEKONGQIKONGLENGSANRE。


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