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文檔簡介

LED光源的基礎(chǔ)知識(shí)1、LED的發(fā)光原理及相關(guān)技術(shù)參數(shù)2、溫度對LED的影響3、LED的結(jié)構(gòu)類型4、白光LED的合成方法及優(yōu)缺點(diǎn)附:傳統(tǒng)光源的基礎(chǔ)知識(shí)寶瑪電氣帝照百年1、LED的發(fā)光原理及相關(guān)技術(shù)參數(shù)2、溫度對LED的影響3、LED的結(jié)構(gòu)類型4、白光LED的合成方法及優(yōu)缺點(diǎn)附:傳統(tǒng)光源的基礎(chǔ)知識(shí)寶瑪電氣帝照百年節(jié)能:直流驅(qū)動(dòng),無頻閃,單管功率低,出光指向性強(qiáng),光能利用率高,同等照明效果功耗僅為傳統(tǒng)光源50~80%;壽命長:LED屬于固體發(fā)光源,內(nèi)部結(jié)構(gòu)牢固不松動(dòng),不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積等缺點(diǎn),理論使用壽命10萬小時(shí),是傳統(tǒng)光源的10倍以上。綠色環(huán)保:LED光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,LED不含汞元素等污染物,廢棄物可回收。LED屬于低壓冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。真彩變換:LED光源可利用紅、綠、籃三基色原理,在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合,即可產(chǎn)生1600余萬種顏色,真正實(shí)現(xiàn)豐富多彩的照明變換效果。尺寸靈活,易于設(shè)計(jì):LED的外形相對傳統(tǒng)光源非常小,這使得我們的燈具設(shè)計(jì)可以非常靈活,原本很多不可能的燈具成為了現(xiàn)實(shí)。光效潛能大:當(dāng)前白光LED的光效基本可以達(dá)到100lm/W,通過提高LED內(nèi)量子效率和出光率可以達(dá)到250lm/W以上,這是傳統(tǒng)光源基本不可能突破的。LED自誕生以來,遵循著每10年亮度提高30倍,價(jià)格下降10倍的海茲定律。LED的特點(diǎn)寶瑪電氣帝照百年LED的光譜LED所能發(fā)出的光譜除可見光譜外,還包含紅外線和紫外線光譜紫外線(UV):波長100nm-380nm的電磁波,肉眼是看不到的,有殺菌、化學(xué)反應(yīng)等作用。紅外線:波長從780nm——1mm的電磁波。同樣肉眼是看不到的,它主要產(chǎn)生熱效應(yīng)。寶瑪電氣帝照百年光通量(bin):

LED光源正常工作時(shí)所發(fā)出的光的能量。單位:LM。(10LM/檔)白光光效:80-130LM/W紅光光效:15-50LM/WLED技術(shù)參數(shù):寶瑪電氣帝照百年LED的分級(jí)Color(bin):

LED正常工作時(shí)所發(fā)出的光的顏色, 單色LED用波長表示, 白光LED用主要用色溫和Ra值表示(正負(fù)150K)LED技術(shù)參數(shù):寶瑪電氣帝照百年1、LED的發(fā)光原理及相關(guān)技術(shù)參數(shù)2、溫度對LED的影響3、LED的結(jié)構(gòu)類型4、白光LED的合成方法及優(yōu)缺點(diǎn)附:傳統(tǒng)光源的基礎(chǔ)知識(shí)寶瑪電氣帝照百年LED技術(shù)參數(shù):溫度對LED的影響:LED的光通與工作溫度成反比。(1)溫度升高,電子與空穴的濃度會(huì)增加,禁帶寬度會(huì)減小,電子遷移率將減小。

(2)溫度升高,勢阱中電子與空穴的輻射復(fù)合幾率降低,造成非輻射復(fù)合(產(chǎn)生熱量),從而降低LED的內(nèi)量子效率[2]。

(3)溫度升高導(dǎo)致芯片的藍(lán)光波峰向長波方向偏移,使芯片的發(fā)射波長和熒光粉的激發(fā)波長不匹配,也會(huì)造成白光LED

外部光提取效率的降低[3]。

(4)隨著溫度上升,熒光粉量子效率降低,出光減少,LED

的外部光提取效率降低。

(5)硅膠性能受環(huán)境溫度影響較大。隨著溫度升高,硅膠內(nèi)部的熱應(yīng)力加大,導(dǎo)致硅膠的折射率降低,從而影響LED光效。

寶瑪電氣帝照百年LED技術(shù)參數(shù):溫度對LED的影響:溫度升高,LED正向電壓會(huì)下降。正向電壓是判定LED性能的一個(gè)重要參量,其大小取決于半導(dǎo)體材料的特性、芯片尺寸以及器件的成結(jié)與電極制作工藝。當(dāng)電流固定時(shí),溫度升高,LED正向電壓會(huì)下降。由于正向電壓與溫度的關(guān)系接近線性,所以大多LED熱阻測試儀器利用LED的這一特性測量其熱阻或結(jié)溫。LED器件的正向壓降可由式(3)表示:式中,為正向電壓,為正向電流,為反向飽和電流,為電子電荷,是玻爾茲曼常數(shù),是串聯(lián)電阻,是表征P/N結(jié)完美性的一個(gè)參量,處在1~2之間。式(3)的右邊只有反向飽和電流與溫度密切相關(guān),值隨結(jié)溫的升高而增大,導(dǎo)致正向電壓值的下降。寶瑪電氣帝照百年1、LED的發(fā)光原理及相關(guān)技術(shù)參數(shù)2、溫度對LED的影響3、LED的結(jié)構(gòu)類型4、白光LED的合成方法及優(yōu)缺點(diǎn)附:傳統(tǒng)光源的基礎(chǔ)知識(shí)寶瑪電氣帝照百年

近百年的發(fā)展歷程,LED從最初的約0.05Lm/W的光效,經(jīng)歷了0.1Lm/W時(shí)代,數(shù)Lm/W時(shí)代,數(shù)十Lm/W時(shí)代,到現(xiàn)在的約100Lm/W的發(fā)效率,并且現(xiàn)代技術(shù)的LED發(fā)展遵循海茲定律,每10年亮度就會(huì)提高30倍,價(jià)格下降10倍。

1920‘s,德國科學(xué)家在SiC發(fā)現(xiàn)電致發(fā)光現(xiàn)象。

1950‘s,英國科學(xué)家使用GaAs發(fā)明第一顆現(xiàn)代意義上的LED。

1960’s,紅光LED問世,并被GE廣泛應(yīng)用在儀器儀表指示。

1980’s,東芝與HP相繼發(fā)明高亮度LED。

1990‘s,日亞與CREE相繼發(fā)明高亮度藍(lán)光LED,為白光問世奠定了基礎(chǔ)。

20世紀(jì)末,白光LED問世。

2003年LED的光效將達(dá)30流明/瓦。2005年LED的光效將達(dá)60流明/瓦?,F(xiàn)在白光LED實(shí)驗(yàn)室發(fā)光效率>160lm/W,量產(chǎn)水平在>120lm/W以上。LED的結(jié)構(gòu)及材料寶瑪電氣帝照百年5mmLED結(jié)構(gòu):

帶引線的P-N結(jié)芯片被封裝在透明的環(huán)氧樹脂外殼中。該環(huán)氧樹脂外殼一方面可以固定和保護(hù)元件,另一方面可以起到透鏡的作用,決定LED光束角的大小。圖是LED核心部分結(jié)構(gòu)的特寫,芯片的N區(qū)通過導(dǎo)電膠粘結(jié)在金屬的反光杯上,再與陰極導(dǎo)線相連。芯片的P區(qū)通過金線與陽極導(dǎo)線相連。測溫點(diǎn)選?。贺?fù)極引腳。LED的結(jié)構(gòu)及材料寶瑪電氣帝照百年RebalLED芯片結(jié)構(gòu):

使用陶瓷底板做散熱材料。同時(shí)加入TVS二極管保護(hù)功能。Rebel熱阻RJ-Thermalpad=10°C/W,RebelES熱阻,RJ-Thermalpad=6°C/W專用測溫點(diǎn)。朗博型LED顆粒結(jié)構(gòu):

環(huán)氧樹脂一次透鏡,鋁材質(zhì)絕緣熱沉。熱阻RJ-Thermalpad=10-15°C/W.LED的結(jié)構(gòu)及材料寶瑪電氣帝照百年LED的結(jié)構(gòu)及材料creeLED顆粒結(jié)構(gòu):寶瑪電氣帝照百年LED的結(jié)構(gòu)及材料COB(大功率集成)LED:寶瑪電氣帝照百年1、LED的發(fā)光原理及相關(guān)技術(shù)參數(shù)2、溫度對LED的影響3、LED的結(jié)構(gòu)類型4、白光LED的合成方法及優(yōu)缺點(diǎn)附:傳統(tǒng)光源的基礎(chǔ)知識(shí)寶瑪電氣帝照百年

1.二光譜白光:互補(bǔ)的色光合成白光。(1+1)

2.全光譜混合成白光。(1+1+1)

3.利用二次配光LENS合成白光。(1+1)

4.利用單芯片發(fā)出全光譜的光。(處于研發(fā)階段)白光LED的合成方法:單色LED發(fā)光材料:寶瑪電氣帝照百年全光譜白光:

R、G、B三色芯片混合成白光。優(yōu)缺點(diǎn):成本高,色溫不易控制。

LED顯色指數(shù)高,可接近100。寶瑪電氣帝照百年表(1)芯片數(shù)激發(fā)源發(fā)光材料發(fā)光原理顯色性1藍(lán)色LEDInGaN/YAGInGaN的藍(lán)光與YAG的黃光混合成白光>701藍(lán)色LEDZnSe由薄膜層發(fā)出的藍(lán)光和在基板上激發(fā)出的黃光混色成白光>701藍(lán)色LEDInGaN/熒光粉InGaN的藍(lán)光激發(fā)的紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉發(fā)白光>901紫外LEDInGaN/熒光粉InGaN發(fā)出的紫外激發(fā)紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉發(fā)白光>902藍(lán)色LED+黃綠色LEDInGaNGaP將具有補(bǔ)色關(guān)系的二種類芯片封裝在一起,構(gòu)成白色LED

>703紅色LED+綠色LED+藍(lán)色LEDAlInGaPInGaN將發(fā)三元色的三種芯片封裝在一起,構(gòu)成白色LED

>95多個(gè)多種光色的LEDInGaN、GaPN、AlInGaP

將遍布可見光區(qū)的多種色光芯片封裝在一起,構(gòu)成白色LED

未知寶瑪電氣帝照百年白熾燈工作原理:電流通過鎢絲產(chǎn)生熱量,螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集,使得燈絲溫度達(dá)到2000攝氏度以上,燈絲處于白熾狀態(tài)時(shí)發(fā)出的光,故稱為白熾燈

白熾燈的主要部件為:燈絲、支架、泡殼、填充氣體和燈頭。顯色性高Ra=100色溫較低約為2800K經(jīng)濟(jì)壽命短,1000小時(shí)左右光效低,為8~21.5lm/W寶瑪電氣帝照百年鹵鎢燈是利用鹵鎢再生循環(huán)原理工作的。蒸發(fā)出的鎢在燈殼與鹵素反應(yīng)生成氣態(tài)的鹵化鎢,再通過對流和擴(kuò)散到達(dá)燈絲的高溫區(qū),分解成鎢和鹵素,鎢沉積在燈絲表面,而鹵素則被擴(kuò)散到溫度較低的燈殼內(nèi)壁附近再繼續(xù)與蒸發(fā)的鎢化合。這一過程稱為鹵鎢再生循環(huán)顯色性Ra=100色溫在2900-3200K之間光效達(dá)到25Lm/w平均壽命為3000小時(shí)寶瑪電氣帝照百年熒光燈工作原理:

燈內(nèi)包含有低氣壓的汞蒸氣和少量的惰性氣體,燈管的內(nèi)表面涂有熒光粉層,燈內(nèi)的低氣壓汞蒸氣放電將60%左右的輸入電能轉(zhuǎn)變成波長為253.7nm的紫外輻射,熒光粉能有效地將這一紫外輻射轉(zhuǎn)變成可見光可見光紫外輻射電子汞原子電極熒光粉熒光燈分類:直管型熒光燈緊湊型熒光燈緊湊型熒光燈按形狀不同,有U型、H型和螺旋型等,結(jié)構(gòu)原理和性能都是一樣的。寶瑪電氣帝照百年啟動(dòng)過程:1.向電弧管內(nèi)的電

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