
LED光源的(de)LED是由Ⅲ-Ⅳ族(zu)化合物,如GaAs(砷(shen)化(hua)镓(jia))、GaP(磷化(hua)镓)、GaAsP(磷砷化(hua)镓)等(deng)半導(dao)體制成的(de),其核心是(shi)PN結。因(yin)此它具有一般(ban)P-N結的(de)I-V特性(xing),即正(zheng)向導(dao)通(tong),反向截(jie)止、擊(ji)穿(chuan)特性。此(ci)外,在一定條件(jian)下,它(ta)還具(ju)有發(fa)光特(te)性。在(zai)正向(xiang)電壓下,電子由(you)N區注入(ru)P區,空穴(xue)由P區注入(ru)N區。進入對(dui)方區(qu)域的(de)少數(shu)載(zai)流(liu)子(少(shao)子)一(yi)部(bu)分與多(duo)數載(zai)流子(zi)(多子(zi))複合(he)而(er)發光。
假(jia)設發光(guang)是(shi)在P區中發(fa)生的,那麽(me)注入(ru)的電(dian)子與價帶(dai)空穴直接(jie)複合而發(fa)光,或(huo)者先被發光中(zhong)心捕(bu)獲(huo)後(hou),再與空穴(xue)複合發光(guang)。除了這(zhe)種(zhong)發光複合(he)外(wai),還有些(xie)電子被非發光中心(xin)(這個(ge)中心(xin)介于(yu)導(dao)帶(dai)、介帶(dai)中間(jian)附近)捕獲(huo),而後(hou)再與空穴(xue)複合(he),每次(ci)釋放(fang)的能量不大,不能形成可見光(guang)。發光的複(fu)合量(liang)相對(dui)于非(fei)發光(guang)複合量(liang)的比例(li)越大,光量(liang)子效(xiao)率越高(gao)。由(you)于複合是(shi)在(zai)少(shao)子擴(kuo)散區内(nei)發(fa)光的(de),所以(yi)光僅在靠(kao)近PN結面數(shu)μm以内産生(sheng)。
理論和實(shi)踐證明(ming),光的峰值波長λ與(yu)發光(guang)區域(yu)的半(ban)導體材料(liao)帶(dai)隙Eg有關(guan),即 λ≈1240/Eg(mm)
式中(zhong)Eg的單位(wei)爲
電子(zi)伏特(eV)。若(ruo)能産生(sheng)可(ke)見光(波長(zhang)在380nm紫光~780nm紅(hong)光),半導(dao)體(ti)材料(liao)的Eg應(ying)在3.26~1.63eV之(zhi)間。比(bi)紅光波長(zhang)長的(de)光爲(wei)紅外光。已(yi)有紅(hong)外(wai)、紅(hong)、黃、綠(lü)及藍(lan)光發光二(er)極管,但(dan)其(qi)中藍光
二(er)極(ji)管(guan)成本(ben)、價格(ge)很高(gao),使用不普(pu)遍(bian)。
照明特(te)性
極(ji)限參(can)數
(1)允(yun)許功(gong)耗Pm:允許(xu)加于LED兩(liang)端正向直流電(dian)壓與流過(guo)它的電流之(zhi)積的最(zui)大值(zhi)。超(chao)過(guo)此值(zhi),LED發熱(re)、損(sun)壞(huai)。
(2)最大(da)正向直流(liu)電流(liu)IFm:允許加的最大(da)的正向(xiang)直流電(dian)流。超(chao)過此值可(ke)損壞二(er)極(ji)管。
(3)最(zui)大反向(xiang)電壓VRm:所(suo)允許加的(de)最大反向(xiang)電(dian)壓。超過(guo)此值,發光(guang)二極管可(ke)能被擊穿(chuan)損壞。
(4)工作(zuo)環境topm:
發光二極(ji)管可(ke)正常工(gong)作的環(huan)境溫(wen)度(du)範圍。低(di)于或高于(yu)此溫度範(fan)圍,發光二(er)極管将不(bu)能正(zheng)常工(gong)作,效率大(da)大降(jiang)低(di)。
不(bu)改變(bian)材質的前提下(xia),在LED的(de)極(ji)限範圍(wei)内,提(ti)高亮(liang)度的(de)手段就是(shi)提高(gao)電流,随着(zhe)電流(liu)升高(gao),LED發熱(re)量會劇增(zeng)。使用過LED光(guang)源便(bian)攜投影機(ji)的,或(huo)微投的朋(peng)友,一(yi)定(ding)都(dou)深有(you)體會(hui),LED光(guang)源的投(tou)影機,非(fei)常(chang)熱,而(er)且普遍會(hui)有明(ming)顯的噪音(yin)。這些産品,機身小是(shi)一方面(mian),關(guan)鍵還是其(qi)自身(shen)發熱(re)量較大所緻。
随(sui)着功(gong)率的(de)增加(jia),LED的散熱問題顯得越(yue)來(lai)越突出(chu),大量(liang)實際(ji)應用表明(ming),LED不(bu)能加大(da)輸入(ru)功率(lü)的基(ji)本原(yuan)因,是由于(yu)LED在工(gong)作(zuo)過(guo)程中會放(fang)出大(da)量的(de)熱,使(shi)管芯結溫迅速(su)上升,熱阻(zu)變大(da)。輸入功率越高(gao),發熱(re)效應(ying)越大(da)。溫度的升高将(jiang)導緻(zhi)器件(jian)性能變(bian)化(hua)與衰(shuai)減,非輻射複合(he)增加(jia),器件(jian)的漏(lou)電流增加(jia),半導(dao)體材(cai)料缺(que)陷增(zeng)長,金屬(shu)電極電(dian)遷移,封裝用
環(huan)氧樹(shu)脂黃(huang)化等(deng)等,嚴重影(ying)響LED的(de)光電(dian)參(can)數(shu)。甚至(zhi)使功(gong)率LED失(shi)效。因(yin)此,對(dui)于(yu)LED器件,降(jiang)低熱阻(zu)與結溫(wen)、對發(fa)光二極管(guan)的熱特性進行(hang)研究(jiu)顯得日趨(qu)重要。
可靠性
LED驅(qu)動電源壽(shou)數偏(pian)低的一個(ge)重要(yao)原因是驅動電(dian)源所需(xu)的(de)鋁電解電容的壽數(shu)缺乏,首要(yao)原因是長(zhang)時間作業(ye)時LED燈(deng)内(nei)部的環(huan)境溫(wen)度(du)很高,緻(zhi)使鋁(lü)電解(jie)電容(rong)的電(dian)解液(ye)很快(kuai)被耗(hao)幹,壽(shou)數大(da)爲縮短(duan),通常隻(zhi)能作(zuo)業(ye)5千小時(shi)左右(you)。而(er)LED光(guang)源的(de)壽數(shu)是5萬(wan)小時(shi),因而(er)鋁電解電(dian)容的作業(ye)壽數(shu)就成(cheng)爲(wei)了(le)
LED驅動(dong)電源壽(shou)數(shu)的短(duan)肋。
如(ru)今有(you)些供(gong)貨商爲了(le)處理(li)這個難題,創造(zao)了無(wu)鋁電解電(dian)容的(de)LED驅動電源(yuan)計劃(hua)。但并(bing)不是(shi)所有(you)的LED驅動電(dian)源供貨商都擁護這(zhe)種(zhong)做法。陳(chen)嵘指出:“當(dang)前量産的LED驅動電源(yuan)中沒(mei)有一(yi)款是選用(yong)了(le)無電解(jie)電容的驅(qu)動計劃,由(you)于沒有它(ta)的話,許(xu)多試驗(yan)規範(fan)通(tong)不(bu)過,如(ru)EMI測驗(yan)和無(wu)閃爍(shuo)測驗(yan)。”
而選用鋁(lü)電解電容(rong)的LED驅(qu)動電(dian)源(yuan)計(ji)劃很(hen)簡單通常以上(shang)測驗(yan),
pcb抄闆若是(shi)換成薄膜(mo)電容(rong)和
陶(tao)瓷電(dian)容或(huo)钽電容(rong),情(qing)況如何呢(ne)?薄膜(mo)電容(rong)要到(dao)達一(yi)樣的(de)電容量(通(tong)常爲(wei)100-220uF),體積(ji)就(jiu)會(hui)很大(da),并且本錢也太(tai)高,陶(tao)瓷電容通(tong)常容量太小,如(ru)用多(duo)個陶(tao)瓷電(dian)容完(wan)成(cheng)這(zhe)麽大(da)的容(rong)量,占(zhan)闆面積和(he)本錢都太(tai)大,钽電容(rong)要具(ju)有這(zhe)麽大容量(liang),一是太貴(gui),而是(shi)耐壓(ya)太低達不(bu)到需(xu)求,因(yin)而換成其(qi)它任(ren)何品(pin)種的電容(rong),基本(ben)上不是體積太(tai)大,就(jiu)是太(tai)貴,如(ru)爲了(le)這(zhe)些(xie)缺陷(xian)換成(cheng)容量(liang)較小(xiao)的電(dian)容(rong),消除紋(wen)波的作用(yong)就沒(mei)有那(na)麽好,許多(duo)出口産品所需的嚴厲(li)認證測(ce)驗目(mu)标就(jiu)無法經過(guo),因而(er)當前(qian)高質量(liang)的(de)LED驅動(dong)電源(yuan)仍是遍及(ji)選用(yong)鋁電(dian)解電(dian)容。
許多供貨商(shang)聲稱的(de)無(wu)電解電容LED驅(qu)動(dong)電源(yuan)計劃,很可能僅僅去掉(diao)了AC輸入(ru)端的(de)鋁(lü)電(dian)解電(dian)容,恒(heng)流輸出端(duan)的鋁電解電容(rong)應該(gai)是很難去(qu)掉或代替(ti)的。
一(yi)家公司推(tui)出了(le)一款(kuan)可
TRIAC調(diao)光的(de)内嵌了(le)驅動電(dian)源的13WLED燈(deng)泡(pao),這款(kuan)根據SSL2102的驅動電(dian)源計(ji)劃選用了(le)鋁電解電容。當(dang)筆者(zhe)問(wen)及(ji)該燈泡的作業壽數(shu)時,鋁電解(jie)電容(rong)的作(zuo)業(ye)壽數難(nan)題肯(ken)定(ding)會(hui)影響(xiang)到整(zheng)個LED燈泡的(de)壽數(shu),但能(neng)夠采納一(yi)些物理方(fang)法來減(jian)輕這個難題(ti),如(ru)将(jiang)鋁電(dian)解電(dian)容在(zai)PCB上方位接近燈尾,通(tong)常來說,最接近(jin)
LED光源(yuan)有些的溫(wen)度最(zui)高,可到達(da)100-200℃,散熱(re)金(jin)屬(shu)外殼(ke)有些其次(ci),通常(chang)爲100℃左右,燈(deng)尾有(you)些最低,通常爲(wei)70℃左右(you),因而隻需(xu)注重(zhong)把鋁(lü)電解(jie)電容的(de)方位接(jie)近燈尾,其(qi)壽數就不(bu)會衰減得(de)太兇(xiong)猛。咱(zan)們的(de)試驗(yan)标(biao)明,它的(de)壽數還(hai)可(ke)到達1萬小(xiao)時(shi)左(zuo)右,相(xiang)當于10年使(shi)用時(shi)間,這(zhe)關于(yu)通常(chang)家庭(ting)用戶來說(shuo),十年換(huan)一次LED燈(deng)泡基(ji)本上是能(neng)夠承(cheng)受(shou)的(de)。
綠色(se)環保
不(bu)含(han)汞、鉛(qian)等對環(huan)境污染(ran)很大(da)的
重(zhong)金屬(shu),發光(guang)時不會産(chan)生紫外(wai)線(xian),因此(ci)LED照明(ming)不會象傳(chuan)統的燈具那樣(yang)有很(hen)多蚊蟲圍(wei)繞在光(guang)源(yuan)旁使(shi)環境(jing)變得(de)更加(jia)幹淨(jing)衛整潔;金(jin)屬殼恒(heng)流驅動(dong)的創(chuang)新(xin)設(she)計使(shi)産品(pin)電能轉換(huan)
成光效(xiao)率(lü)非常(chang)高。
獨(du)特優勢
(一(yi))節約(yue)能源(yuan):LED的光(guang)譜幾(ji)乎全部集(ji)中于(yu)可見光頻段,其(qi)發光(guang)效率(lü)可達(da)80―90%。筆者(zhe)還将
LED燈與(yu)普通白熾(chi)燈、
螺(luo)旋節(jie)能(neng)燈及T5
三(san)基色熒光燈做(zuo)了一(yi)番比較,結(jie)果顯示:普通白(bai)熾燈的光效爲(wei)12lm/w,壽命小于(yu)2000小時,螺旋(xuan)節能燈的(de)光效爲(wei)60lm/w,壽命小(xiao)于8000小時,T5熒(ying)光燈(deng)則爲(wei)96Alm/w,壽命大約爲10000小(xiao)時(shi),而直徑(jing)爲5毫米的
白光(guang)LED爲20―28lm/w,壽(shou)命可(ke)大于(yu)100000小時(shi)。有人還預(yu)測,未來的LED壽命(ming)上限(xian)将無(wu)窮大。
一般人都認爲(wei),節能燈(deng)可節能4/5是偉(wei)大的(de)創舉(ju),但LED比節能(neng)燈還(hai)要節(jie)能1/4,這是固(gu)體光(guang)源更(geng)偉大(da)的改革。除(chu)此之(zhi)外,LED還具有其他(ta)優勢,光線質量(liang)高,基本上(shang)無輻(fu)射,屬(shu)于(yu)典型的(de)綠色(se)照明(ming)光源;可靠耐用,維護(hu)費用極爲(wei)低廉(lian)等等(deng)。正(zheng)因(yin)爲LED具(ju)有以(yi)上其他固(gu)體光(guang)源還(hai)無法(fa)匹敵(di)的特點,10年後LED将是照(zhao)明行(hang)業的(de)主流(liu)光源。
(二)安(an)全環(huan)保:LED的(de)工作(zuo)電壓(ya)低,多(duo)爲1.4―3V;普(pu)通(tong)LED工作電(dian)流僅(jin)爲(wei)10mA,超(chao)高亮(liang)度的(de)也不(bu)過1A。LED在(zai)生産過程中不(bu)要添(tian)加“汞”,也不(bu)需要(yao)充(chong)氣(qi),不需要玻(bo)璃外(wai)殼,抗(kang)沖擊性好,抗震(zhen)性好,不(bu)易破碎(sui),便于(yu)運(yun)輸(shu),非常(chang)環保(bao),被(bei)稱爲”綠(lü)色能(neng)源”。
(三(san))使用壽命(ming)長:LED體積小(xiao)、重量(liang)輕,外(wai)殼爲(wei)環氧(yang)樹(shu)脂封裝(zhuang),不僅(jin)可以(yi)保護内部(bu)芯片,還具(ju)有透光聚(ju)光的(de)能力(li)。LED使(shi)用壽命(ming)普遍(bian)在5萬(wan)―10萬小時之間,因(yin)爲LED是(shi)半導(dao)體器(qi)件,即使是(shi)頻(pin)繁(fan)的開(kai)關,也不會(hui)影響(xiang)到使(shi)用壽(shou)命。當(dang)今家用照明主(zhu)要使(shi)用的是白(bai)熾燈、熒(ying)光(guang)燈及(ji)節能熒光燈。
(四(si))響應速度(du)快:LED的(de)響應頻率fτ與注(zhu)入少數載(zai)流子(zi)的壽(shou)命(ming)τmc有關,如(ru)GaAs材料(liao)制成的LED,其(qi)τmc一般在(zai)1―10ns 範圍内(nei),則響(xiang)應頻(pin)率約爲16―160MHz,這樣高的響(xiang)應頻率對(dui)于顯(xian)示6.5MHz的(de)視頻信号(hao)來說(shuo)已(yi)經(jing)足夠了,這也(ye)是實現(xian)視頻 LED大屏幕的(de)關鍵(jian)因(yin)素之一(yi)。
LED響應時間(jian)最低的已達1微秒,一(yi)般的(de)多爲(wei)幾個(ge)毫秒,約爲普通(tong)光源響(xiang)應時間(jian)的1/100。因(yin)此(ci)可(ke)用于(yu)很多(duo)高(gao)頻環境,如
汽(qi)車刹車燈(deng)或狀态燈,可以(yi)縮短(duan)車(che)後車輛(liang)的刹車(che)時(shi)間,從(cong)而提(ti)高安(an)全性(xing)。
(五)發光效(xiao)率高(gao):白熾(chi)燈、鹵鎢燈(deng)的光(guang)效爲12-24lm/w(流明(ming)/瓦),熒光燈的光(guang)效爲50―70lm/w,鈉燈的光效爲(wei)90―140lm/w,大部(bu)分的(de)耗電變成(cheng)熱量損耗。而LED的光效(xiao)經改善後(hou)可達(da)到50―200lm/w,且光(guang)的單色(se)性好、光譜(pu)窄,無需過(guo)濾就可直(zhi)接發出有(you)色可(ke)見光(guang)。
(六(liu))LED元(yuan)件的(de)體積(ji)小:更(geng)加便于各(ge)種設(she)備的(de)布置(zhi)和設(she)計,而(er)且能(neng)夠(gou)更好地(di)實現(xian)夜(ye)景(jing)照明(ming)中“隻(zhi)見(jian)燈光不(bu)見光源(yuan)”的(de)效果(guo)。
(七)LED光(guang)線(xian)能量集(ji)中度(du)高:集(ji)中在(zai)較小(xiao)的波(bo)長窗(chuang)口内(nei),純度(du)高。
(八(ba))LED發光(guang)指(zhi)向(xiang)性強(qiang):亮度衰(shuai)減比傳(chuan)統光源(yuan)低很多(duo)。
(九)LED低壓(ya)直(zhi)流電即可驅動:具有(you)負載小(xiao)、幹(gan)擾弱的優(you)點,對使用(yong)環境要(yao)求較低(di)。
(十)可較好控制(zhi)發光光譜組成:從而(er)能夠很好(hao)地用(yong)于(yu)博(bo)物館(guan)以及展(zhan)覽館中(zhong)的局(ju)部(bu)或重點(dian)照明。
(十一)可控(kong)制半(ban)導(dao)體(ti)發光(guang)層、半導體材料(liao)禁止帶幅(fu)的大小:從(cong)而(er)發(fa)出各(ge)種顔(ya)色(se)的(de)光線(xian),且彩(cai)度(du)更高。
(十(shi)二)顯(xian)色(se)性高:不會對人的(de)眼睛(jing)造成傷(shang)害(hai)。
照明(ming)規範(fan)
随着LED陸(lu)續(xu)導入室内(nei)、
室(shi)外照明(ming)市場(chang),LED照(zhao)明價格也大(da)幅下降,但(dan)品質參差不齊也導(dao)緻問題叢(cong)生,據指出,各地(di)陸續(xu)訂(ding)定(ding)LED照明(ming)規範(fan),多項(xiang)強制(zhi)性照(zhao)明标準将(jiang)從2012年起(qi)上(shang)路,将可望(wang)加速淘汰(tai)劣質(zhi)品的惡性(xing)競争,進(jin)而帶動(dong)LED照明市(shi)場(chang)洗牌(pai)效應。
由于LED照明(ming)應用日趨(qu)普遍(bian)及多(duo)元(yuan),台灣經(jing)濟部(bu)标準局陸續制定多項LED
照(zhao)明标(biao)準,繼(ji)
LED路燈規範(fan)制定腳步(bu)領先世界(jie)各國公布(bu),2010年底又頒(ban)布3項(xiang)常見LED室内(nei)燈标準(zhun),包(bao)括LED T8直(zhi)管燈管(guan)、
LED投(tou)光燈(deng)以及(ji)輕鋼(gang)架燈(deng)(含平(ping)闆燈)等,業(ye)界指出,盡(jin)管相(xiang)關标準規(gui)範已(yi)定,但(dan)LED路燈(deng)經過(guo)多年推廣,到2012年才可望擴大安(an)裝,由于(yu)政(zheng)府導入緩慢加上預(yu)算編列作業,估計要到2013~2014年(nian)才可(ke)望釋出采購标(biao)案。
盡(jin)管(guan)大陸LED産(chan)業發(fa)展如火如(ru)荼,但(dan)由于各地(di)區氣候(hou)環(huan)境差(cha)異過(guo)大(da),因此産(chan)業标準尚(shang)未進入國(guo)家(jia)标(biao)準項(xiang)目,由各省份各(ge)自主(zhu)導(dao)推(tui)動地(di)區性LED照明(ming)标準(zhun)建立(li),不過據指(zhi)出,大(da)陸發(fa)改委将通過LED照(zhao)明的(de)技術規範,以室内
LED筒(tong)燈爲(wei)優先(xian)項目,預料(liao)在技(ji)術規(gui)範(fan)定案後(hou),2012年在(zai)大陸(lu)十二(er)五規(gui)劃(hua)推(tui)動下(xia),中央公布(bu)LED
室内(nei)照明(ming)的補助财(cai)政方案将(jiang)可望擴大(da)實施。
至于(yu)LED照明産品輸入(ru)歐盟必須通過(guo)CE認證,而考(kao)量電(dian)磁輻(fu)射(she)對人體(ti)可能會(hui)造(zao)成危(wei)害,歐盟(meng)也(ye)宣布(bu)于2013年起,強(qiang)制執(zhi)行人(ren)體電磁輻(fu)射安(an)全規(gui)範标準。
随(sui)着(zhe)美國環(huan)保署于2011年10月公(gong)布新(xin)版固(gu)态照(zhao)明燈(deng)具及(ji)光源産品上市規範(fan),業界(jie)指(zhi)出(chu),備受(shou)關注的LM-80的光衰(shuai)測試,預計将從2012年4月(yue)起(qi)強(qiang)制實(shi)施,在新(xin)規範上(shang)路後(hou),未來北美(mei)市場(chang)燈(deng)具(ju)廠商将優(you)先采購通(tong)過LM-80驗證的(de)LED産品,對于未受驗證(zheng)的台(tai)灣LED封(feng)裝及(ji)晶粒廠,日後進(jin)軍美國(guo)市(shi)場恐将遭(zao)受(shou)阻礙。
由(you)于LM-80的光衰驗證需經(jing)過6,000小時測(ce)試,耗時長(zhang)達6~8個(ge)月,部(bu)分(fen)LED業界認(ren)爲,LED産品(pin)規格及技術(shu)日(ri)新月異(yi),在經(jing)過(guo)長達數(shu)個月後,LED照(zhao)明驗(yan)證标準(zhun)可能又(you)将改(gai)變,故(gu)對此(ci)認證仍抱(bao)持存(cun)疑,不過工(gong)研= 表(biao)示,LM-80被視爲進入(ru)美國(guo)市場的入(ru)場券,廠商(shang)必須(xu)出具(ju)LM-80(LED流明維持(chi)率)試(shi)驗(yan)的(de)報告(gao)證書(shu),才(cai)能(neng)取得(de)能源(yuan)之星(xing)标章(zhang),北美(mei)照明工程(cheng)學會(IES)也已訂出(chu)LM-80的光衰減檢測(ce)标準,不(bu)僅(jin)爲LED應(ying)用産品(pin)提(ti)供量(liang)測标準,也爲消(xiao)費者(zhe)提供品質(zhi)保證,将(jiang)成(cheng)爲全球共(gong)通(tong)的檢測(ce)标準(zhun)。
波(bo)長(zhang):光的色彩(cai)強弱(ruo)變化(hua),是可以通過數(shu)據來(lai)描述,這種(zhong)數據叫波(bo)長。我們能見到的光(guang)的波長(zhang),範圍在(zai)380至780nm之間,單位:納(na)米(nm)。
亮度:亮(liang)度是(shi)指物(wu)體(ti)明暗的(de)程度(du),定義(yi)是單(dan)位面(mian)積的發光(guang)強度,單(dan)位(wei):
尼特(te)(nit)。
光強:指光(guang)源的(de)明亮(liang)程度(du),也即表示光源在一(yi)定方向和範圍内發(fa)出(chu)的(de)可見(jian)光輻射強(qiang)弱的物理(li)量(liang),單(dan)位:燭(zhu)光(cd)。
光效:光源(yuan)發出的光通(tong)量(liang)除以(yi)光源(yuan)的功率,它(ta)是衡量光源節(jie)能的(de)重要指标,單位(wei):每瓦流明(ming)(Lm/w)。
顯色性(xing):光(guang)源對物體(ti)呈(cheng)現的程(cheng)度,也就是顔色(se)的逼真程(cheng)度,通(tong)常叫做"顯色指數",室内顯色性(xing)通常表(biao)示(shi)爲Ra,以(yi)數值(zhi)表示,Ra100爲日(ri)光下(xia)的顯色性(xing)。
色溫:光源(yuan)發射(she)光的顔(ya)色與黑(hei)體在(zai)某(mou)一(yi)溫度(du)下輻射光色相同時(shi),黑體的溫(wen)度稱爲(wei)該光源的色溫,隻(zhi)有白(bai)光才(cai)有色(se)溫, 單位:
開(kai)爾文(k)。
眩光(guang):視野内有亮度(du)極高(gao)的(de)物體或(huo)強烈(lie)的(de)亮(liang)度對(dui)比,所(suo)造成(cheng)的視(shi)覺不舒(shu)适稱爲(wei)眩光(guang),眩(xuan)光是影(ying)響照明質(zhi)量的(de)重要(yao)因素(su)。
同步(bu)性:兩(liang)個(ge)或兩個(ge)以上(shang)LED燈(deng)在(zai)不規(gui)定時間内(nei)能正常按(an)程序設定(ding)的方式(shi)運(yun)行,一般指内(nei)控方式(shi)的LED燈,同步(bu)性是LED燈實現協調變(bian)化的基本要求。
防護等(deng)級(ji):
IP防護(hu)等級(ji)是将(jiang)燈具(ju)依其(qi)防(fang)塵(chen)、防濕(shi)氣之(zhi)特性加以分級(ji),由(you)兩個數(shu)字所組成(cheng),第一(yi)個數(shu)字(zi)代(dai)表燈(deng)具防塵、防止外(wai)物侵(qin)入(ru)的等級(ji)(分0-6級),第二(er)個數(shu)字代(dai)表燈(deng)具防(fang)濕氣(qi)、防水(shui)侵入(ru)的密(mi)封程(cheng)度(分(fen)0-8級),數(shu)字越(yue)大表示其(qi)防護等級(ji)越高(gao)。
光周(zhou)期:自(zi)然界(jie)或人造的(de)能夠影(ying)響(xiang)生物(wu)有機體的亮暗(an)循環。
光度測量(liang):根據(ju)給定(ding)的光(guang)效函數,如V(λ)和V’(λ),測量輻射(she)量的方(fang)法。
光(guang)強分布:光(guang)源或者燈具在(zai)空間(jian)各個方向(xiang)的光強分(fen)布。
光(guang)強曲線圖(表):光(guang)強由(you)極坐(zuo)标或(huo)者圖(tu)表給出,表(biao)中的(de)數值爲光(guang)源在(zai)每1000流明光(guang)通時(shi)産生(sheng)的光(guang)強。對于光(guang)強非(fei)對稱(cheng)分(fen)布的情(qing)況,可采(cai)用兩個不同(tong)平面内的(de)光強分(fen)布圖來(lai)表示該燈具的(de)光強分(fen)布情況(kuang)。
驅動方(fang)案(an)一般(ban)來說有(you)兩種:線性驅動和(he)開關(guan)型驅動。
線(xian)性驅動應(ying)用是一種(zhong)最爲簡單和最(zui)爲直(zhi)接的(de)驅動(dong)應用方(fang)式(shi)。在照明級(ji)白(bai)光LED應用(yong)中,雖然存(cun)在着效率(lü)低、調節性(xing)差等問題(ti),但是由于(yu)其電路簡(jian)單、體積(ji)小巧,能(neng)滿足一些特定(ding)的場合(he)應(ying)用較(jiao)多。
開(kai)關(guan)型驅動(dong)可以獲得良好(hao)的電流(liu)控(kong)制精(jing)度和較(jiao)高(gao)的總(zong)體效(xiao)率(lü),應用方(fang)式主要分(fen)爲降壓式(shi)和升壓式(shi)兩大(da)類。降(jiang)壓式開關驅動是針(zhen)對電源電(dian)壓高于LED的(de)端電壓或(huo)者是多個LED采用(yong)并聯(lian)驅動情況(kuang)下的(de)應用(yong)。升壓式開關(guan)驅動是(shi)針對電源(yuan)電壓低于(yu)LED的(de)端電壓(ya)或者是多(duo)個LED采(cai)用串聯驅(qu)動情(qing)況下(xia)的(de)應(ying)用。
一般認爲,隔(ge)離型(xing)驅動(dong)安全(quan)但效率較低,非(fei)隔離(li)型驅(qu)動效(xiao)率較(jiao)高,應(ying)按實際使(shi)用的要求(qiu)來選。
設計(ji)一(yi)般的基(ji)本
LED驅動(dong)器(qi)照明(ming)應用(yong)相對較簡(jian)單,但是如(ru)果還(hai)需要(yao)其(qi)它功能(neng)如相位(wei)控制調(diao)光和(he)功(gong)率(lü)因子(zi)校正(zheng)(PFC),設計(ji)就變得複(fu)雜(za)。無功率(lü)因子校(xiao)正功能(neng)的非調(diao)光LED驅動(dong)器通(tong)常包(bao)含一個離(li)線式(shi)開關(guan)電源,用于恒定電流(liu)下(xia)調(diao)節輸(shu)出。
LED驅動(dong)器(qi)的後端架(jia)構包含一(yi)個具(ju)有短(duan)路保(bao)護功能(neng)的電流(liu)調節(jie)電路(lu)。可以利用(yong)線性(xing)調節(jie)電路(lu)達(da)到這一目的(de),然而(er)這種(zhong)方法本身效率(lü)低下(xia),因(yin)此适用(yong)低輸(shu)出(chu)電流,通常不會應用到(dao)多級架構(gou)中去(qu)。替代(dai)方法是使(shi)用簡單的(de)、具有電流(liu)回饋功能(neng)的降壓穩壓器電路(lu),以便(bian)限制(zhi)了輸(shu)出電(dian)流超過期望的LED驅動(dong)電流。其抵(di)消了(le)總LED正(zheng)向(xiang)電(dian)壓随(sui)溫度和器(qi)件容(rong)差的(de)變(bian)化,還限(xian)制了出現(xian)短路或其(qi)它故障條(tiao)件時的電流,從(cong)而能夠保護驅(qu)動器免(mian)遭(zao)損壞(huai)。
LED照明燈具裏,底(di)燈,吊燈,投(tou)射燈(deng)等裝(zhuang)飾(shi)用,反射(she)用途的LED照(zhao)明燈具可以完全勝(sheng)任于任何場合,包括(kuo)美術(shu)館,博(bo)物館(guan)等對(dui)顔色度要(yao)求(qiu)較高的(de)場所(suo)。但是(shi)對于(yu)商場(chang),寫(xie)字(zi)樓等(deng)大規(gui)模(mo)設(she)施來(lai)說,作爲大範圍(wei)照明(ming)的
LED燈具雖然已(yi)經(jing)誕(dan)生,但(dan)是其(qi)指(zhi)向(xiang)性(
LED芯(xin)片發出(chu)的(de)光是(shi)直線,發(fa)散性不(bu)好)太(tai)高(gao),造(zao)成大(da)面積内(nei)設(she)計平(ping)均的照(zhao)度很困(kun)難。燈管型(xing)LED照明燈具排列(lie)過密(mi),設計成(cheng)本過高,失去節能效果(guo)。因此,現階(jie)段裝(zhuang)飾用途場(chang)合,LED照(zhao)明燈具完全可(ke)用,大(da)面積(ji)室内(nei)照明還(hai)不(bu)成熟(shu)。
1)信号指示應用(yong):信号照明是LED單(dan)色光應用比較(jiao)廣泛也(ye)是(shi)比較(jiao)早的一個領域(yu),約占(zhan)LED應用市場(chang)的4%左(zuo)右(you)。
2)顯示應(ying)用:
指示牌(pai)、廣告(gao)牌、
大屏幕顯示(shi)等,LED用于顯示屏(ping)幕的應(ying)用(yong)約占(zhan)LED應用的(de)20%—25%,顯示屏(ping)幕可(ke)分爲(wei)單色(se)和彩色(se)。
3)照明應(ying)用:
①便攜燈具:手(shou)電筒(tong)、頭(tou)燈(deng)、礦工(gong)燈、潛水燈等;②汽(qi)車用(yong)燈(deng):
高位刹車燈(deng)、刹(sha)車燈、轉(zhuan)向燈、倒(dao)車(che)燈等,大功(gong)率(lü)的LED已被(bei)大量用(yong)于汽車照明(ming)中。
④背(bei)光照(zhao)明:普通電(dian)子設(she)備功(gong)能(neng)顯示背(bei)光源、筆記本電(dian)腦背光源(yuan)、大尺(chi)寸超大尺(chi)寸
LCD顯(xian)示器(qi)背光源等(deng),LED作爲手(shou)機顯示(shi)的背光(guang)源(yuan)是LED應(ying)用最廣(guang)泛的領(ling)域。
⑤投(tou)影光源:投(tou)影儀用(yong)RGB光源。