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如何正確認識發光二極體?

admin @ 2014-03-17 , reply:0

概述

 導讀:發光二極體是一種能發光的半導體電子元件,透過三價與五價元素所組成的複合光源。隨著發光二極體的發展及其普遍應用。時至今日,能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線,光度亦提高到相當高的程度。 ……

 導讀:發光二極體是一種能發光的半導體電子元件,透過三價與五價元素所組成的複合光源。隨著發光二極體的發展及其普遍應用。時至今日,能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線,光度亦提高到相當高的程度。
  

  一、發光二極體的原理介紹

  

  它所發出的光的波長(顏色)是由組成p、n架構的半導體物料的禁帶能量決定。由於硅和鍺是間接帶隙材料,在常溫下,這些材料內電子與空穴的複合是非輻射躍遷,此類躍遷沒有釋出光子,而是把能量轉化為熱能,所以硅和鍺二極體不能發光(在極低溫的特定溫度下則會發光,必須在特殊角度下才可發現,而該發光的亮度不明顯)。發光二極體所用的材料都是直接帶隙型的,因此能量會以光子形式釋放,這些禁帶能量對應著近紅外線、可見光、或近紫外線波段的光能量。
  二、發光二極體的優勢特點
  ●反應時間短(以ns為單位), 可以達到很高的閃爍頻率。
  ●使用壽命長且不因連續閃爍而影響其壽命。
  ●在安全的操作環境下可達到10萬小時的壽命,即便是在50度以上的高溫,使用壽命還有約4萬小時。(螢光燈T8為8000小時。T5為20000小時,白熾燈為1,000 ~ 2,000小時)。
  ●耐震蕩等機械衝擊由於是固態元件,沒有燈絲、玻璃罩等,相對螢光燈、白熾燈等能承受更大震蕩。
  ●體積小,其本身體積可以造得非常細小(小於2mm)。
  ●便於聚焦,因發光體積細小,而易於以透鏡等方式達致所需集散程度,藉改變其封裝外形,其發光角度由大角度散射至細角度聚焦都可以達成。
  ●單色性強,由於是單一能級光出的光子,波長比較單一(相對大部份人工光源而言),能在不加濾光器下提供多種單純的顏色。
  ●色域略為廣闊,部份白色發光二極體覆蓋色域較其他白色光源廣。
  三、發光二極體的正負極判斷
  怎樣快速分別發光二極體的正負極呢?
  (1)直接判斷
  其實也很簡單,發光二極體,長腳為正,短腳為負。如果腳一樣長,發光二極體裡面的大點的是負極,小的是正極。發光二極體,若與TTL組件相連使用時,一般需帛接一個470Ω的降壓電阻,以防止器件的損壞。
  (2)採用萬用表判斷

  四、發光二極體的性能要求
  1.高可靠性特別像LED路燈的驅動電源,裝在高空,維修不方便,維修的花費也大。
  2.高效率LED是節能產品,驅動電源的效率要高。對於電源安裝在燈具內的結構,尤為重要。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降,所以LED的散熱非常重要。電源的效率高,它的耗損功率小,在燈具內發熱量就小,也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。
  3.高功率因素功率因素是電網對負載的要求。一般70瓦以下的用電器,沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大,但晚上大家點燈,同類負載太集中,會對電網產生較嚴重的污染。對於30瓦~40瓦的LED驅動電源,據說不久的將來,也許會對功率因素方面有一定的指標要求。

  5.浪涌保護LED抗浪涌的能力是比較差的,特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外,如LED路燈。由於電網負載的啟甩和雷擊的感應,從電網系統會侵入各種浪涌,有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入,保護LED不被損壞的能力。
  6.保護功能電源除了常規的保護功能外,最好在恆流輸出中增加LED溫度負反饋,防止LED溫度過高。
  7.防護方面燈具外安裝型,電源結構要防水、防潮,外殼要耐曬。
  8.驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。
  9.要符合安規和電磁兼容的要求。
  五、發光二極體的顏色用途
  發光二極體產品不同的光顏色有著不同的應用。下面就簡單介紹一下最常見顏色和它的實際用途。
  1.白色光有完美的顏色特性,但它會損害適應暗光的視覺,一定光源熄滅后需要一定的時間來重新適應。
  2. 紅色光通常是用作夜視。紅光不會引起你瞳孔過分收縮和一旦紅光熄滅時眼睛不需要重新適應黑暗。紅色也通常在單色相片處理被用作為“安全”顏色因為它不會損壞正在沖印的底片
  3.黃色光有著紅色光和白色光的一些優點。黃色光另外一優點就是當你閱讀時減少因為長時間閱讀而導致眼睛疲勞的反射和眩目的光。
  4.綠色光也可以用作為夜視,綠色光還特別適用於在夜晚的時候閱讀地圖或圖表。它還不那麼容易被夜視裝備發現,便很容易被人眼發現,綠色光的亮度比紅色光低。
  5.藍色光可被用作在夜晚閱讀地圖和通常很受軍事人員青睞,因為藍色光增加了對比度的水平。它還可以用作戲院和演出時的後台工作燈色。
  6.藍綠光有著相似綠光和藍光的夜視優點,但隨著藍綠光的顏色特性的提高,一些用戶因為這個原因喜歡用藍綠光。

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