大功率LED不可歸類到貼片系列,它們功率及電流使用皆不相同,且光電參數相差甚巨。單顆大功率LED光源如未加散熱底座(一般為六角形鋁質座),它的外觀與普通貼片無太大差距,大功率LED光源呈圓形,封裝方式基本與SMD貼片相同,但與SMD貼片在使用條件/環(huán)境/效果等都有著本質上的區(qū)別。
電壓:LED燈珠使用低壓電源,供電電壓在 2-4V之間,根據產品不同而異,所以驅動它的是一個比高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所; 電流:工作電流在0—15mA,亮度隨電流的增大而變亮 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少 80%。
發(fā)光角度 用途不同的LED其發(fā)光角度不一樣。特殊的發(fā)光角度,價格較高。 抗靜電能力 抗靜電能力強的LED燈珠,壽命長,因而價格高。通常抗靜電大于700V的LED燈珠才能用于LED燈飾。 漏電電流 LED燈珠是單向導電的發(fā)光體,如果有反向電流,則稱為漏電,漏電電流大的LED燈珠,壽命短,價格低。
LED全稱為半導體發(fā)光二極管,采用半導體材料制成的,以直接將電能轉化為光能,電號轉換成光信號的發(fā)光器件;其特點是功耗低、高亮度、色彩艷麗、抗振動、壽命長(正常發(fā)光8-10萬小時)、冷光源等優(yōu)點,是真正的“綠色照明”。以LED為光源的燈飾產品在21世紀的將來,必然取代白織燈,成為人類照明的又一次革命。
半導體發(fā)光二極管的結構公差沒有激光器那么嚴格,而且無諧振腔。所以,所發(fā)出的光不是激光,而是熒光。LED是外加正向電壓工作的器件。在正向偏壓作用下,N區(qū)的電子將向正方向擴散,進入有源層,P區(qū)的空穴也將向負方向擴散,進入有源層。進入有源層的電子和空穴由于異質結勢壘的作用,而被封閉在有源層內,就形成了粒子數反轉分布。這些在有源層內粒子數反轉分布的電子,經躍遷與空穴復合時,將產生自發(fā)輻射光。
電致發(fā)光現象發(fā)現于1923年,當時并沒有引起人們的注意。隨著近代技術的發(fā)展,對發(fā)光器件提出了新的要求,希望發(fā)光管簡單、可靠、壽命長、價格低、小型化。所以自60年代開始電致發(fā)光的研究非?;钴S。
原子、分子和某些半導體材料,能分別吸收和放出一定波長的光或電磁波。根據固體能帶論,半導體中電子的能量狀態(tài)分為價帶和導帶,當電子從一個帶中能態(tài)E1躍遷(轉移)到另一帶中的能態(tài)E2時,就會發(fā)出或吸收一定頻率(υ)的光。υ與能量差(ΔE=E2-E1)成正比,即
此式稱為玻爾條件。式中h=6.626×10-34J·s。當發(fā)光二極管工作時,在正偏下,通常半導體的空導帶被通過結向其中注入的電子所占據,這些電子與價帶上的空穴復合,放射出光子,這就產生了光。發(fā)射的光子能量近似為特定半導體的導帶與價帶之間的帶隙能量。這種自然發(fā)射過程叫作自發(fā)輻射復合(圖1)。顯然,輻射躍遷是復合發(fā)光的基礎。注入電子的復合也可能是不發(fā)光的,即非輻射復合。在非輻射復合的情況下,導帶電子失去的能量可以變成多個聲子,使晶體發(fā)熱,這種過程稱為多聲子躍遷;也可以和價帶空穴復合,把能量交給導帶中的另一個電子,使其處于高能態(tài),再通過熱平衡過程把多余的能量交給晶格,這種過程稱為俄歇復合。隨著電子濃度的提高,這種過程將變得更加重要。帶間躍遷時,輻射復合和非輻射復合的兩種過程相互競爭。有的發(fā)光材料表現為輻射復合占優(yōu)勢。
在低壓(低于2伏)、小電流(幾十毫安至200毫安)下工作,功耗小、體積小、可直接與固體電路連接使用;穩(wěn)定、可靠、壽命長(105~106小時);調制方便,通過調制LED的電流來調制光輸出;光輸出響應速度比較快(1~100兆赫);價格便宜。 應用 LED可用作指示燈、文字-數字顯示、光耦合器件、光通信系統(tǒng)光源等。 LED光通量的計算 φ=2πì(1-cos?α)
所屬分類:LED發(fā)光器件/特殊LED發(fā)光器件
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