LED光源是什么光源?LED光源是固體冷光源,被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價(jià)值的新光源,因其具有體積小、顏色豐富、節(jié)能環(huán)保、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)逐漸取代現(xiàn)有的日光燈和白熾燈成為照明市場(chǎng)的主導(dǎo)。那么,LED光源有什么優(yōu)點(diǎn)?LED光源有哪些常見(jiàn)類型?本文對(duì)LED光源的優(yōu)點(diǎn)及其常見(jiàn)類型做了介紹。
LED光源是什么光源?
LED是英文Light Emitting Diode(發(fā)光二極管)的縮寫(xiě),是一種固態(tài)的半導(dǎo)體冷光源,它是利用半導(dǎo)體化合物材料制成PN結(jié)的光電器件。LED的核心是一個(gè)半導(dǎo)體晶片,晶片的一端附在一個(gè)支架上,一端是負(fù)極,另一端連接電源的正極,使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導(dǎo)體,空穴占主導(dǎo)地位,另一端是N型半導(dǎo)體,主要是電子。兩部分連接起來(lái)時(shí),形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于晶片的時(shí)候,電子會(huì)被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合,就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光原理。光的波長(zhǎng)也就是光的顏色,由形成P-N結(jié)的材料決定,目前可以制造各種不同波長(zhǎng)的LED,一般來(lái)說(shuō)LED晶片都是由稼基晶體形成,這個(gè)稼基晶體里邊包含熒光粉產(chǎn)生一種特定的顏色。
LED光源具有全固體、冷光源、壽命長(zhǎng)、體積小、光效高、響應(yīng)速度快、耐候性好等優(yōu)點(diǎn)。LED光源點(diǎn)燃了真正“綠色照明”的光輝,被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價(jià)值的新光源,將取代白熾燈和日光燈成為照明市場(chǎng)的主導(dǎo),使照明技術(shù)面臨一場(chǎng)新的革命。
LED光源的性能優(yōu)點(diǎn):
與其他光源相比,LED有以下優(yōu)點(diǎn):
1.體積小
LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面。
2.耗電量低
LED耗電非常低,一般來(lái)說(shuō)LED的工作電壓是2~3.6V。工作電流是0.02~0.2A。這就是說(shuō)它的功耗不超過(guò)0.8W使用壽命長(zhǎng),在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢琇ED的使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)。
3.顏色豐富
LED的顏色豐富,既有白色的LED;也有發(fā)各種單色光的LED,而且顏色的飽和度高,在需要色光的場(chǎng)合,不再需要用濾色片來(lái)進(jìn)行濾光,有利于節(jié)約電能。
4.高效能、低熱量
因?yàn)長(zhǎng)ED特別的構(gòu)成材料在電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程中LED釋放的能量主要集中在可見(jiàn)光的范圍內(nèi),不像其他的鎢絲燈,它發(fā)出的電磁能很多集中在紅外線區(qū),令人感覺(jué)到非常熱,也就是說(shuō)LED幾乎把所有的電能都轉(zhuǎn)化為光能,所以LED是高效能、低熱量的產(chǎn)品?,F(xiàn)在市面上的LED是每瓦32流明,這幾乎是鎢絲燈泡的兩倍。
4.環(huán)保
LED是由無(wú)毒的材料作成,不像熒光燈含有水銀會(huì)造成污染,光線中不含紫外線和紅外線以及光源中不含污染環(huán)境的汞等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)LED也可以回收再利用。
5.堅(jiān)固耐用
LED是被完全地封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里,它比白熾燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分,這些特點(diǎn)使得LED不易損壞,幾乎可以免維護(hù)。
LED光源的常見(jiàn)類型:
目前LED有很多種類型,下面是幾種主要的分類方式:
1.按發(fā)光管發(fā)光顏色
按發(fā)光管發(fā)光顏色分,可分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光等。另外,有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無(wú)色,上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無(wú)色透明、有色散射和無(wú)色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管不適合做指示燈用。
2.按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)
按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu),還可分為加色散射封裝、無(wú)色散射封裝、有色透明封裝和無(wú)色透明封裝。其封裝外形可分為圓形、方形、矩形、三角形和組合形等多種。
3.按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流
按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度小于10mcd),超高亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度大于100mcd),發(fā)光強(qiáng)度在10~100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA,而低電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通發(fā)光管相同)。
4.按發(fā)光管出光面特征
按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為Φ2mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ8mm、Φ10mm及Φ20mm等。國(guó)外通常把Φ3mm的發(fā)光二極管記作T-1,把Φ5mm的記作T-1(3/4),把Φ4.4mm的記作T-1(1/4),由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。
5.按發(fā)光強(qiáng)度角分布圖
從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來(lái)分有三類:
高指向性:一般為尖頭環(huán)氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半角值為5度到20度或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)型:通常作指示燈用,其半角值為20度到45度。
散射型:這是視角較大的指示燈,半角值為45度到90度或更大,散射劑的量較大。