白色发光二极管基础知识
发布时间:2011/12/9 11:07:04 访问次数:6925
1.白色LED外形特征
图12-24所示是白色LED和LED灯实物照片图。
2.超高亮LED优势
与传统的照明灯相比,超高亮LED具有如下优点:
(1)寿命长,可靠耐用,维护费用极为低廉。LED可连续使用105小时,G2R1AEDC12比普通白炽灯泡长100倍。
(2)光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80%~ 90%,LED比普通节能灯还要节能1/4。
(3)色彩鲜艳,光色单纯。以12英寸的红色交通信号灯为例,它采用低光效的140W白炽灯作为光源,所产生的20001m的白光经红色滤光片后,光损失90%,只剩下2001m的红光,而采用18个红色LED光源设计的灯中,包括电路损失在内,仅耗电14W,即可产生同样的光效。
(4)点亮速度快。汽车信号灯是LED光源应用的一个重要领域,由于LED响应速度陕(nsFioravantl
3.超高亮LED缺点
尽管超高亮LED具有很多优点,但是还存在下列一些缺点:
(1)单体功率低。市面上的单体LED功率一般在5W以下,还没有出现吏大功率的LED,这是目前LED难以成为照明首选的最大瓶颈。
(2)需要严格控制温度。LED是一种半导体材料,与普通二极管一样具有PN结,由于高亮二极管的功率相对比较大,所以与功率半导体器件相同,需要考虑散热问题,结温过高会直接影响LED的寿命,并且会增大LED的光衰,情况严重的会将LED烧坏。
(3)价格高。除了功率低,价格是LED难以成为照明首选的主要因素。
4.白色发光二极管工作原理
白色发光二极管并不是直接发出白色光,而是利用空混色原理得到白色光,现在有两种发光模式。
(1)二波长发光模式。这种模式的白色发光二极管内设蓝色光和黄色光发光二极管,基础部分是一颗蓝色发光二极管。
(2)三波长发光模式。这种模式的白色发光二极管内设红、绿、蓝三颗发光二极管,通过空间混色得到白光,这种模式的白色发光二极管也称全彩色发光二极管。它成本较高,一般不用于照明中,而用于全彩色显示屏中。
5.超高亮LED特性曲线
(1)正向压降UF和正向电流IF特性曲线。图12-25所示是一种超高亮LED的正向压降(UF)和正向电流的(IF)特性曲线,从曲线中可以看出,当正向电压超过某个阈值(约2V,导通电压)后,可近似认为,IF与UF成正比。当前超高亮LED的最高IF可达1A,而UF通常为3~4V.
(2)光通量ΦV与正向电流,IF特性曲线。图12-26所示是一种超高亮LED的光通量ΦV与正向电流IF特性曲线。
由于LED的光特性通常都描述为电流的函数,而不是电压的函数,因此采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。
此外,LED的正向压降变化范围比较大(最大可达1V以上),正向电压UF,的微心变化会引起较大的正向电流IF变化,从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。这就是LED为何用电流源驱动的原因。
(3)温度与光通量ΦV特性曲线。图12-27所示是一种超高亮LED的温度与光通量ΦV特性曲线,从曲线中可以看出,光通量与温度成反比,85℃时的光通量是25℃时的一半,而-40℃时光输出是25℃时的1.8倍。温度的变化对LED发光的波长也有一定的影响,因此,良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。
表12-9所示是部分国外超高亮LED电气性能参数。
表12-10所示是三种大功率LED典型驱动电流和电压
1.白色LED外形特征
图12-24所示是白色LED和LED灯实物照片图。
2.超高亮LED优势
与传统的照明灯相比,超高亮LED具有如下优点:
(1)寿命长,可靠耐用,维护费用极为低廉。LED可连续使用105小时,G2R1AEDC12比普通白炽灯泡长100倍。
(2)光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80%~ 90%,LED比普通节能灯还要节能1/4。
(3)色彩鲜艳,光色单纯。以12英寸的红色交通信号灯为例,它采用低光效的140W白炽灯作为光源,所产生的20001m的白光经红色滤光片后,光损失90%,只剩下2001m的红光,而采用18个红色LED光源设计的灯中,包括电路损失在内,仅耗电14W,即可产生同样的光效。
(4)点亮速度快。汽车信号灯是LED光源应用的一个重要领域,由于LED响应速度陕(nsFioravantl
3.超高亮LED缺点
尽管超高亮LED具有很多优点,但是还存在下列一些缺点:
(1)单体功率低。市面上的单体LED功率一般在5W以下,还没有出现吏大功率的LED,这是目前LED难以成为照明首选的最大瓶颈。
(2)需要严格控制温度。LED是一种半导体材料,与普通二极管一样具有PN结,由于高亮二极管的功率相对比较大,所以与功率半导体器件相同,需要考虑散热问题,结温过高会直接影响LED的寿命,并且会增大LED的光衰,情况严重的会将LED烧坏。
(3)价格高。除了功率低,价格是LED难以成为照明首选的主要因素。
4.白色发光二极管工作原理
白色发光二极管并不是直接发出白色光,而是利用空混色原理得到白色光,现在有两种发光模式。
(1)二波长发光模式。这种模式的白色发光二极管内设蓝色光和黄色光发光二极管,基础部分是一颗蓝色发光二极管。
(2)三波长发光模式。这种模式的白色发光二极管内设红、绿、蓝三颗发光二极管,通过空间混色得到白光,这种模式的白色发光二极管也称全彩色发光二极管。它成本较高,一般不用于照明中,而用于全彩色显示屏中。
5.超高亮LED特性曲线
(1)正向压降UF和正向电流IF特性曲线。图12-25所示是一种超高亮LED的正向压降(UF)和正向电流的(IF)特性曲线,从曲线中可以看出,当正向电压超过某个阈值(约2V,导通电压)后,可近似认为,IF与UF成正比。当前超高亮LED的最高IF可达1A,而UF通常为3~4V.
(2)光通量ΦV与正向电流,IF特性曲线。图12-26所示是一种超高亮LED的光通量ΦV与正向电流IF特性曲线。
由于LED的光特性通常都描述为电流的函数,而不是电压的函数,因此采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。
此外,LED的正向压降变化范围比较大(最大可达1V以上),正向电压UF,的微心变化会引起较大的正向电流IF变化,从而引起亮度的较大变化。所以,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰。这就是LED为何用电流源驱动的原因。
(3)温度与光通量ΦV特性曲线。图12-27所示是一种超高亮LED的温度与光通量ΦV特性曲线,从曲线中可以看出,光通量与温度成反比,85℃时的光通量是25℃时的一半,而-40℃时光输出是25℃时的1.8倍。温度的变化对LED发光的波长也有一定的影响,因此,良好的散热是LED保持恒定亮度的保证。
表12-9所示是部分国外超高亮LED电气性能参数。
表12-10所示是三种大功率LED典型驱动电流和电压
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