LED是什么之LED發(fā)光原理與性能優(yōu)點(diǎn)介紹

LED是什么呢?LED即Light-Emitting-Diode，其中文意思是發(fā)光二極管，它是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體，并且改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場(chǎng)發(fā)光，直接把電能轉(zhuǎn)化為光能(LED顯示器)。詳細(xì)說(shuō)來(lái)，LED就是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓(LED照明)，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。對(duì)于LED是什么這一問(wèn)題，小編將從LED的發(fā)光原理、性能參數(shù)以及優(yōu)點(diǎn)等幾個(gè)方面介紹。下面我們先來(lái)了解一下LED的發(fā)光原理(LED燈)。

LED發(fā)光原理分析

LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附著在一個(gè)支架上，是負(fù)極，另一端連接電源的正極，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，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。

LED性能參數(shù)介紹

(1)光通量(lm)

由于人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的電磁波具有不同的靈敏度，我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來(lái)衡量光能量，必須采用以人眼對(duì)光的感覺(jué)量為基準(zhǔn)的單位----光通量來(lái)衡量。光通量用符號(hào)Φ表示，單位為流明(lm)。

(2).發(fā)光強(qiáng)度(cd)

光通量是說(shuō)明某一光源向四周空間發(fā)射出的總光能量。不同光源發(fā)出的光通量在空間的分布是不同的。發(fā)光強(qiáng)度的單位為坎德拉，符號(hào)為cd，它表示光源在某單位球面度立體角(該物體表面對(duì)點(diǎn)光源形成的角)內(nèi)發(fā)射出的光通量。1 cd = 1 lm/1 sr (sr：立體角的球面度單位)。

(3).亮度(cd/m2)

亮度是表示眼睛從某一方向所看到物體發(fā)射光的強(qiáng)度。單位為坎德拉/平方米[cd/m2]，符號(hào)為L(zhǎng)，表明發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量，它等于1平方米表面上發(fā)出1坎德拉的發(fā)光強(qiáng)度。

(4).色溫( Color Temperature )

當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，黑體的溫度就稱為該光源的色溫，用絕對(duì)溫度K(開(kāi)爾文，開(kāi)氏度 = 攝氏度 + 273.15 )表示。

LED的亮度是跟LED的發(fā)光角度有必然關(guān)系的,LED的角度越小它的亮度越高,沒(méi)有什么超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質(zhì)量好的LED不管是哪家LED廠家生產(chǎn)的大家的亮度都差不多的,只是生產(chǎn)工藝不一樣,使用壽命略有不同,因?yàn)榇蠹矣玫亩际悄菐准覈?guó)外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的發(fā)光強(qiáng)度只有幾百M(fèi)CD,如果是15度角的光強(qiáng)就要去到一萬(wàn)多兩萬(wàn)MCD的了,光強(qiáng)相差好幾十倍了,如果是用于照明用的,在戶外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,單個(gè)功率有1W,3W,5W,還有的是用多個(gè)大功率組合成一個(gè)大功率的LED,功率去到幾百W都有.

色溫和亮度沒(méi)關(guān)系，而亮度和流明值有關(guān)

(5)顯色性(Color rendering property)

原則上，人造光線應(yīng)與自然光線相同，使人的肉眼能正確辨別事物的顏色，當(dāng)然，這要根據(jù)照明的位置和目的而定。

光源對(duì)于物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性。通常叫做"顯色指數(shù)"(Ra)。顯色性是指事物的真實(shí)顏色(其自身的色澤)與某一標(biāo)準(zhǔn)光源下所顯示的顏色關(guān)系。Ra值的確定，是將DIN6169標(biāo)準(zhǔn)中定義的8種測(cè)試顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源和被測(cè)試光源下做比較，色差越小則表明被測(cè)光源顏色的顯色性越好。

Ra值為100的光源表示，事物在其燈光下顯示出來(lái)的顏色與在標(biāo)準(zhǔn)光源下一致。

LED優(yōu)點(diǎn)

LED的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點(diǎn)，諸如：

一、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，所以它非常小，非常輕。

二、耗電量低

LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動(dòng)，超低功耗(單管0.03-0.06瓦)，電光功率轉(zhuǎn)換接近30%。一般來(lái)說(shuō)LED的工作電壓是2-3.6V，工作電流是0.02-0.03A;這就是說(shuō)，它消耗的電能不超過(guò)0.1W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。

三、使用壽命長(zhǎng)

有人稱LED光源為長(zhǎng)壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。

四、高亮度、低熱量

LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。

五、環(huán)保

LED是由無(wú)毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源

六、堅(jiān)固耐用

LED被完全封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，比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，使得LED不易損壞。

將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/W，壽命小于2000小時(shí)，螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W，壽命小于8000小時(shí)，T5熒光燈則為96lm/W，壽命大約為10000小時(shí)，而直徑為5毫米的白光LED光效理論上可以超過(guò)150lm/W，壽命可大于100000小時(shí)。

總結(jié)

LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，其具有壽命長(zhǎng)、光效高、節(jié)能、環(huán)保、體積小、低輻射與低功耗等特點(diǎn)。白光LED的光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，其發(fā)光效率可超過(guò)150lm/W。 可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。