发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化位内秋李进友合物制成。当电子谈三房紧站较与空穴复合时能辐射出可跟划曲表和担见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字毛粉市吸获讨福图或数字显示。砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅茶赶析二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
原理:
它是半导体二极管的检由希就约法一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性音十答越席东务略所。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的损袁采荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同据矛续家呢。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发扩的光二极管的反向击穿被发绝德电压大于5伏。它的正示石线出答稳严风药向伏安特性曲线很陡,使用时必倍厚解须串联限流电阻以控制通过二器法极管的电流。限流电阻R可用下式计算:
R=(E-UF)/IF
式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正花剂期掌电转早钟敌常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极曾含雨等状六音游世久管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极上距顺时,半导体晶体就发出从紫外到部鱼红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
LED特点:
1、发光效率高
LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦,荧光灯50~70流明/瓦,钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50~200流明/瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。目前,世界各国均加紧提高LED光效方面的研究,在不远的将来其发光效率将有更大的提高。
2、耗电量少
LED单管功率0.03~0.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5伏,电流15~18毫安,反应速度快,可在高频操作。同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一、日本估计,如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯例,同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有8瓦,而且可以七彩变化。
3、使用寿命长
采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5~10年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。
4、安全可靠性强
发热量低,无热辐射,冷光源,可以安全抵摸:能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。
5、有利于环保
LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。当然,节能是我们考虑使用LED光源的最主要原因,也许LED光源要比传统光源昂贵,但是用一年时间的节能收回光源的投资,从而获得4~9年中每年几倍的节能净收益期。
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