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发光二极管参数详细介绍

2018年01月30日 17:07 电子发烧友整理 作者: 用户评论(0

发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光,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。

20世纪90年代LED技术的长足进步,不仅是发光效率超过了白炽灯,光强达到了烛光级,而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围,这种从指示灯水平到超过通用光源水平的技术革命导致各种新的应用,诸如汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏以及特殊的照明光源。

发光二极管特点

发光二极管与通俗二极管一样是由一个PN结构成,也具有单领导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注进到N区的空穴和由N区注进到P区的电子,在PN结四周数微米内别离与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材估中电子和空穴所处的能量状况不同。当电子和空穴复合时开释出的能量多少不同,开释出的能量越多,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。

发光二极管参数详细介绍

发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特点曲线很陡,应用时必须串联限流电阻以控制经过过程管子的电流。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的一般工作电流。

发光二极管与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;经过过程调制经过过程的电流强弱可以便利地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在很多电子设备中用作旌旗灯号显示器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管构成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9十个数量字。

发光二极管参数

1、色温

常规色温:暖白光(WW)2700-3200k、自然光(NW)4000-4500K、正白光(PW)6000-6500K、 冷白光(CW)7000-7500k 【此处冷白光区别与珠宝灯的冷白光,珠宝灯的冷白光一般为15000-20000K】另外,红色、绿色、蓝色等单一彩色灯珠chang也可以做。

2、功率

LED球泡灯一般的功率都在12W以下。常见LED球泡灯功率分为:3w、4w、5w、6w、7w、8w、9w、10w。

3、电压和电流

电压和电流也是LED球泡灯很重要的基本参数。世界不同国家的电网电压以及某些场合使用的电压是不一样的。常用的电压为12v、110v、220v、85v-265v。电流分为输入电流和灯珠电流。第一:输入电流:可以用电源测试出来了,不同的功率不一样,以仪器为准。第二:灯珠电流:一般大功率都是以300mA—320mA-之间。电流对LED灯的光衰影响很大,因此电流的稳定性也很重要。灯珠电流和电压不能给的太大,否则会严重影响LED灯的寿命。

发光二极管参数详细介绍

4、光效

光效也是LED球泡灯很重要的一个因素。目前(2013年8月)为止,用日亚、科锐等芯片的灯珠光效一般为150-0Lm/W左右。【此处不考虑实验室环境下测试的光效,目前(2013-4月为止,科锐公布的实验室下最高光效为276Lm/W】,目前国内用台湾芯片的灯珠光效基本在100-130Lm/W上下。

5、光通量

光通量主要由LED球泡灯的光效和功率来决定。一般用积分球测量。

6、照度

照度一般灯光设计师会考虑的比较多,一般情况下,我们考虑的很少。照度的单位为勒克斯,英文为Lux,现在也可以缩写为Lx。1 Lm的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度。照度通常用照度表进行测量,照度表使用简单,购买成本便宜,在没有积分球系统的时候可以用照度表来测量作为一些参考。

7、光衰

光衰用通俗的话讲,就是球泡灯在使用一定时间后,亮度下降了多少。影响LED灯光衰最主要的因素是散热和电流。电流不稳定、散热效果差,光衰就会很严重。如果LED灯泡使用的是隔离式恒压+恒流LED驱动电源、车铝灯壳散热,则光衰控制在2‰以内。

8、色差

色差就是色温的不一致性,一般暖白光(2700-3200k)会考虑到色差问题。暖白光就是我们平时说的黄光,有时候我们买了两支同样品牌、同样功率发黄光的节能灯,在同一环境下点亮,会发现一个光色比较亮,一个光色比较暗,这种情况就是色差。在有些场合,色差是觉得不允许出现的。

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9、显色性

光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度;光源的显色性是由显色指数来表明,它表示物体在光下颜色比基准光(太阳光)照明时颜色的偏离,能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好,我们所见到的颜色也就接近自然色,显色性低的光源对颜色表现较差,我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会 CIE 把太阳的显色指数定为 100 ,各类光源的显色指数各不相同,如:高压钠灯显色指数 Ra=23 ,荧光灯管显色指数 Ra=60~90 。显色分两种:忠实显色:能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数 (Ra) 高的光源,其数值接近100 ,显色性最好。效果显色:要鲜明地强调特定色彩,表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。

10、眩光

视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,则可以造成视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素。

11、使用寿命

LED在一般说明中,都是可以使用50,000小时以上,还有一些生产商宣称其LED可以运作100,000小时左右。这方面主要的问题是,LED并不是简单的不再运作而已,它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。实际上,在测试LED使用寿命时,不会有人一直呆在旁边等着它停止运作。不过,还是有其他方法来测算LED的使用寿命。LED之所以持久,是因为它不会产生灯丝熔断的问题。LED不会直接停止运作,但它会随着时间的推移而逐渐退化。有预测表明,高质量LED在经过50,000小时的持续运作后,还能维持初始灯光亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命,实际上它可能还在发光,只不过灯光非常微弱罢了。要想延长LED的使用寿命,就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。

传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色

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( 发表人:李建兵 )

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