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LED光源的用途
LED光源是以發(fā)光二極管為發(fā)光體的光源，具有效率高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。LED光源主要有環(huán)形光源、條型光源、線(xiàn)型光源、回型光源、背光源、外同軸反射光源、內(nèi)同軸點(diǎn)狀...[查看全部]
LED光源具有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，LED光源的發(fā)展不僅對(duì)照明和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有戰(zhàn)略帶動(dòng)作用，而且還會(huì)引發(fā)家電、汽車(chē)、手機(jī)等一系列終端消費(fèi)品的技術(shù)變革。
LED光源的發(fā)展歷史“綠色照明”是曾在九十年代初對(duì)保護(hù)環(huán)境的照明系統(tǒng)以及節(jié)約電能的形象性說(shuō)法。其定義為：通過(guò)科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用壽命長(zhǎng)、效率高、性能穩(wěn)定、安全的照明電器產(chǎn)品用來(lái)提高改善人們的學(xué)習(xí)、工作、生活的條件和質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個(gè)舒適、高效、經(jīng)濟(jì)、有益、安全的環(huán)境，并能體現(xiàn)出現(xiàn)代文明的照明。在很多國(guó)家都先后制定了“綠色照明工程”的計(jì)劃，并取得了顯著的效果。照明質(zhì)量水平的高低已經(jīng)成為了人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一，也成為人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。
LED光源是固體光源，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價(jià)值的新光源，它將取代現(xiàn)有的日光燈和白熾燈成為照明市場(chǎng)的主導(dǎo)，是照明技術(shù)的一場(chǎng)新革命，它將在一定程度上改善人類(lèi)的生活以及生產(chǎn)方式。LED光源照明的應(yīng)用前景被寄予厚望，并在全世界都掀起了高潮。
在1965年全球第一款商用化發(fā)光二極管做成。1968年，LED光源的研發(fā)利用氮摻雜工藝使器件的效率達(dá)到了1流明/瓦，并能夠發(fā)出橙光、紅光以及黃色光。此時(shí)，我國(guó)的第一批發(fā)光二極管開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。1971年又推出了具有相同效率的綠色芯片LED光源。
1990年，LED業(yè)界有了新的成果，紅光四元材料的LED光源被開(kāi)發(fā)出來(lái)，新的LED光源的光通量比標(biāo)準(zhǔn)器件的性能要高出了10倍。
在1991年-2001年這幾年里，因?yàn)椴牧霞夹g(shù)、外形方面和芯片尺寸的進(jìn)一步發(fā)展使得商用化的LED光源光通量提高了將近20倍。
在1990年推出的基于碳化硅芯片材料LED光源的發(fā)光效率約是0.04流明/瓦，以前的發(fā)光強(qiáng)度很少有超過(guò)15mcd的。
在1994年日本日亞公司研制出了藍(lán)色超高亮度LED光源。至此彩色顯示所需的三基色藍(lán)、綠、紅、黃和橙等多種顏色的LED光源就都達(dá)
... 查看全文LED光源最早應(yīng)用在指示燈、大屏幕顯示器、信號(hào)燈和液晶屏幕背光源等領(lǐng)域。目前，LED光源已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，由于LED光源具有功耗低、光效高、無(wú)頻閃和可直流驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在城市道路照明中嶄露頭角。
LED光源發(fā)光原理LED光源是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它能直接把電轉(zhuǎn)化為光。其核心是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端是負(fù)極，附在一個(gè)支架上，另一端連接到電源的正極上，使整個(gè)的晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。
半導(dǎo)體的晶片由兩部分組成，一部分是空穴占主導(dǎo)地位的P型半導(dǎo)體，另一端是電子的N型半導(dǎo)體。兩個(gè)部分連接起來(lái)時(shí)，形成了一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)作用在晶片上的時(shí)候，電子會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里空穴和電子復(fù)合，就會(huì)以光子的形式發(fā)出來(lái)能量，這就是LED光源的發(fā)光原理。光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料所決定的。目前也可以制造各種不同波長(zhǎng)的LED光源。一般的LED光源晶片都是由稼基晶體所形成的，這個(gè)稼基晶體里邊包含的熒光粉產(chǎn)生的一種特定顏色。
1、LED光源發(fā)光效率高
白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24流明/瓦、熒光燈50-70流明/瓦鈉燈90-140流明/瓦、大部分的耗電變成熱量損耗。
LED光源的光效可達(dá)到50-200流明/瓦，而且發(fā)光的單色性好，光譜窄，無(wú)需過(guò)濾，可直接發(fā)出有色可見(jiàn)光。
2、LED光源耗電量少
LED光源單管功率0.03-0.06瓦，采用直流驅(qū)動(dòng)，單管驅(qū)動(dòng)電壓1.5-3.5伏。電流15-18毫安反映速度快，可在高頻操作，用在同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈的萬(wàn)分之一，熒光管的二分之一。如采用光效比熒光燈還要高2倍的LED光源替代日本一半的白熾燈和熒光燈、每年可節(jié)約相當(dāng)于60億升原油，同樣效果的一支日光燈40多瓦，而采用LED光源，每支的功率只有8瓦。
3、LED光源使用壽命長(zhǎng)
白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈是采用電子光場(chǎng)輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光
... 查看全文LED光源為一種出現(xiàn)時(shí)間最晚的照明光源，LED光源的優(yōu)點(diǎn)不僅體現(xiàn)在發(fā)光質(zhì)量方面，在其生產(chǎn)、制造、易用性方面都要大大超越白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源，因此自60年代誕生以來(lái)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用。
LED光源的光性能1、LED光源的光輸出
與目前的照明光源相比，LED光源的光輸出仍相對(duì)比較低，因此還得采用多個(gè)LED光源的陣列或其它結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行照明應(yīng)用。目前實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下的單個(gè)白光LED光源的光輸出已經(jīng)接近100流明。另外LED光源的光通量還和輸出波長(zhǎng)有關(guān)。
2、LED光源的光束角
早期的LED光源的光束角比較窄，給照明應(yīng)用帶來(lái)很大困難。目前經(jīng)過(guò)對(duì)LED光源的結(jié)構(gòu)改進(jìn).可以得到余弦的光型分布?，F(xiàn)在可以在LED光源內(nèi)加上控光器件來(lái)達(dá)到適合不同用途的光型分布。另外在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，還可以通過(guò)外部燈具來(lái)進(jìn)一步調(diào)整光型分布，以達(dá)到更好的應(yīng)用效果。
早期的LED光源是作為指示用途的，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成光線(xiàn)向前發(fā)射，目前可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，可以得到各方向發(fā)光的LED光源。當(dāng)然LED光源的散熱基片會(huì)影響發(fā)光的方向。
3、LED光源的高亮度和光輸出的關(guān)系
在以前，所有的LED光源制造商都是用發(fā)光亮度來(lái)標(biāo)定LED光源的性能的，亮度的單位是是坎德拉，因?yàn)槟菚r(shí)的LED光源主要是作指示用途，所以不考慮光通量輸出的情況。在LED光源的不同方向的發(fā)光亮度有很大的差別，而且不同的光型分布也會(huì)對(duì)發(fā)光亮度的大小有影響，因此用發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來(lái)衡量光通量是不合理的。
在考慮LED光源的光通量輸出的大小時(shí)，不僅要考慮發(fā)光亮度的最大值。還要考慮其光束角的大小。在兩個(gè)LED光源的光通量輸出相同的情況下，光束角的不同會(huì)使它們的發(fā)光亮度差別十分大。目前LED光源的光束角的范圍大概是6-100度，因此使用亮度來(lái)表示照明LED光源的性能不確切，應(yīng)該采用光通量輸出來(lái)標(biāo)定。
值得注意的是，當(dāng)用光束角很小的LED光源陣列設(shè)計(jì)
... 查看全文LED光源是以發(fā)光二極管為發(fā)光體的光源，具有效率高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。LED光源主要有環(huán)形光源、條型光源、線(xiàn)型光源、回型光源、背光源、外同軸反射光源、內(nèi)同軸點(diǎn)狀光源、半球型壟罩光源等幾類(lèi)。
LED光源的應(yīng)用現(xiàn)狀LED光源除了大量用于各種電器及裝置、儀器儀表、設(shè)備的顯示外，主要集中在照明領(lǐng)域，包括：
1、夜景照明
LED光源主要用于重要建筑、街道、商業(yè)中心、名勝古跡、庭院、草坪、休閑娛樂(lè)場(chǎng)所的裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。由于LED光源小而薄，安裝便捷，可以水平也可以垂直方向安裝，可與建筑物表面完美地結(jié)合，也可以與城市街道陳設(shè)很好的有機(jī)結(jié)合。
LED光源可以在城市的休閑空間如公園的路徑、濱水地帶、園藝進(jìn)行照明，也可以在街道邊的花卉或低矮的灌木進(jìn)行照明。作為景觀(guān)照明燈具，LED光源與霓虹燈相比，具有低電壓安全可靠、節(jié)能環(huán)保、密封性能好、沒(méi)有易碎的玻璃、也不會(huì)因?yàn)橹谱髦袕澢黾淤M(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，已基本取代了霓虹燈。在政府的推動(dòng)下，功耗低的LED光源，在用電量巨大的景觀(guān)照明市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此LED光源已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到景觀(guān)照明市場(chǎng)中。
2、汽車(chē)市場(chǎng)
LED光源被稱(chēng)為第四代汽車(chē)光源，雖然一次性投入較高，但擁有白熾燈無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如LED車(chē)燈具有無(wú)延遲、節(jié)能、長(zhǎng)壽、低熱、抗震、色純度高等諸多特點(diǎn)，已成為鎢絲燈，鹵素?zé)舻谋厝蝗〈a(chǎn)品。每臺(tái)車(chē)內(nèi)部應(yīng)用如儀表板、閱讀燈，外部應(yīng)用則為尾燈、煞車(chē)燈、方向燈、頭燈等。
3、交通燈市場(chǎng)
由于紅、黃、綠光LED光源有亮度高、壽命長(zhǎng)、省電等優(yōu)點(diǎn)，在交通信號(hào)燈市場(chǎng)的需求大幅增加。廈門(mén)市自2000年采用第一座LED光源交通信號(hào)燈后，如今全市100多座交通信號(hào)燈已有近70%更換為L(zhǎng)ED光源;上海市則明文規(guī)定，新上的交通信號(hào)燈一律采用LED光源。
4、專(zhuān)用普通照明
如便攜式照明(手電筒、頭燈)、低照度照明(廊燈、門(mén)
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