范文一:各类灯的发光原理
高压钠灯
高压钠灯使用时发出金白色光,它具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。
工作原理
当灯泡启动后,电弧管两端电极之间产生电弧,由于电弧的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气,阴极发射的电在向阳极运动过程中,撞击放电物质有原子,使其获得能量产生电离激发,然后由激发态回复到稳定态;或由电离态变为激发态,再回到基戊无限循环,多余的能量以光辐射的形式释放,便产生了光。高压钠灯中放电物质蒸气压很高,也即钠原子密度高,电子与钠原子之间碰撞次数频繁,使共振辐射谱线加宽,出现其它可见光谱的辐射,因此高压钠灯的光色优于低压钠灯。
高压钠灯是一种高强度气体放电灯泡。由于气体放电灯泡的负阻特性,如果把灯泡单独接到电网中去,其工作状态是不稳定的,随着放电过程继续,它必将导致电路中电流无限上升,最后直至灯光或电路中的零、部件被过流烧毁。
伏—安特性
高压钠灯同其他气体放电灯泡一样,工作是弧光放电状态,伏—安特性曲线为负斜率,即灯泡电流上升,而灯泡电压却下降。在恒定电源条件下,为了保证灯泡稳定地工作,电路中必须串联一具有正阻特性的电路无件来平衡这种负阻特性,稳定工作电流,该元件称为镇流器或限流器。电阻器、电容器、电感受器等均肯有限流作用。
电阻性镇流器体积小,价格便宜,与高压钠灯配套使用会发生启动困难,工作时电阻产生很高的热量,需有较大的散热空间、消耗功率很大,将会使电路总照明效率下降。它一般在直流电路中使用,百交流电路中使用灯光有明显所闪烁现象。
电容性镇流器虽然不象电阻性镇流器自身消耗功率很大,温升低,在电源频率较低时,电容器充电时,会产生脉冲峰值电流,对电极造成极大损害,灯光闪烁,影响灯泡使用寿命;在高频电路中工作,电压波动能达到理想状态,成为理想的镇流器。
电感性镇流器损耗小,阻抗稳定,阻抗菌素性偏差小,使用寿命长,灯泡的稳定度比电阻性镇流器好,目前与高压钠灯配套使用的镇流器均为电感性镇流器。其缺点较苯重及价格偏高。另外,电子镇流器已经开始出现,目前其价格昂贵,可靠性还不能与高压钠灯相匹配,除特殊场合使用外,一般情况下很少被采用。所以,高压钠灯必须串联与灯泡规格相应的镇流器后方可使用。高压钠灯的点灯电路是一个非线性电路,功率因数较低,因此在网路上考虑接补偿电容,以提高网路的功率因数。结构和材料 电弧管电弧管是高压钠灯的关键部件。电弧管工作时,高温高压的钠蒸气腐蚀性极强,一般的抗钠玻璃和石英玻璃均不能胜任;而采用半透明多晶氧化铝和陶瓷管做电弧管管体较为理想。它不仅具有良好的耐高温和抗菌素钠蒸气腐蚀性能,还有良好的可见光穿越能力。另外,单晶氧化铝陶瓷管在耐高温、抗菌素钠蒸气腐蚀和透光率等性能均优于多晶扪化铝陶瓷管;因其价格昂贵,所以目前很少被采用。电弧管是把电极、多晶扪化铝陶瓷这、帽、焊料环装配在一起,加入钠汞齐进入封接炉封接;同时充入少量氙气,以改善灯泡的启动特性。电极是用高纯钨丝绕成螺旋状,在螺旋孔中插入芯杆,浸渍电子粉,然后将电极芯杆一端和铌管封闭端焊接成一体。多晶氧化铝陶瓷管(帽)是选用多晶氧化铝陶瓷粉经混粉、喷泉雾干燥、等静压成形、素烧、高温烧结和切割等工序制成。高压钠灯的光、电参数与电弧管的内径和弧长(两电极之间距离)有着密切联系。 灯芯
灯芯是采用金属支架将电弧管、消气剂环等固定在芯柱上,电弧管两端电极分别与芯柱上两根内导丝相连接。芯柱由导丝、排气管和喇叭经高温火焰熔融成一体。金属导丝与玻璃封接部分的膨胀系数应与匹配,可避免因二种封接材料的膨胀系数不相同,造成封接处玻璃产生应力而爆裂或灯泡慢性漏气。
玻壳
玻壳是选用高温的硬料玻璃制造。玻壳与灯芯的喇叭口经高温火焰熔融封口,然后抽真空或充入惰性气体后,再装上灯头整个灯泡基本成型。由于电弧管在高温状态下工作,其外裸的金属极易氧化、变
脆,就必须将电弧管置于真空或惰性气体的外壳内。这样还可减少电弧管热量损失,提高冷端温度,提高发光效率。
灯头
灯头的作用是方便灯泡与灯座、电路相连接。长寿命灯泡要求灯头与玻壳连接应牢固,不能有松动和脱落现象。所以,目前一般采用螺纹机械紧固技术,可防止焊泥自然老化而脱落。制造灯头的材料一般采用黄铜带,它可与灯座保持较小的接触电阻,减轻金属表面氧化层。如灯泡在特殊环境中使用,还可以在黄铜灯头表面涂覆铬层或镍层。其规格型号有:E27 、 E40 二种。 消气剂 玻壳内经抽真空后,其真空度仅为 6.6X10 -2 Pa,仍可使金属零件氧化,影响灯泡稳定地工作;所以在玻壳内放置适量消气剂,可将灯泡内真空度提高到1.4X10 -4 Pa高真空状态。目前,高压钠灯一般采用钡消气剂,它是把钡钛合金置于金属环内,再将其固定在消气剂蒸散后不影响光输出的位置。灯泡经抽真空工序后,采用高频感应加热金属环,使环内钡钛合金受热后蒸散,在蒸散过程中吸收残余有害气体,同时在玻壳颈部形成一层黑色镜面。必须指出,消气剂放置位置非常重要,以黑色镜面不阻碍光线输出为宜;在使用过程中如发现黑色镜面部分或全部变成灰白色,它指示该灯泡已漏气,不能继续使用,必须调换新灯泡。汞
汞常态时呈液态状,具有银白色镜面光泽。在电弧管中加入泵可提高灯管工作电压,降低工作电流,减小镇流器体积,改善电网的功率因数,增高电弧温度,提高辐射功率。钠该元素呈银白色金属,也称金属钠。它的理化性能有质软而轻,可溶于汞生齐。钠光谱特点为共振辐射线宽,偏向红色区,总辐射功率高;高压钠灯的光色和发光效率与钠蒸气压有关。目前,工业化生产的高压钠灯均采用钠汞齐添加入灯泡内,可简化生产工艺,同时使灯泡参数一致性有很大提高。
氙
氙气是一种稀有气体,它在灯泡中的作用是帮助启动和降低启动电压。氙气压的高低还将影响灯泡的发光效率。显色性的改善 白炽灯泡工作时发出暖色光,而且显色性极佳(显色指数 Ra=100),从它诞生至今的相当长时间时里,仍然被人们广泛使用的照明光源。虽然使用高压钠灯虽然有许多优点,但是光色(Ra=30 )、色温约 2000K。为了保持高压钠灯的长寿命、高发光效率和暖色调气氛;在改善显色性方面,人们经过孜孜不倦地努力,已研制出符合上述要求的高显色高压钠灯(又称白光高压钠灯)。高显色高压钠灯是在高压钠灯的基础上,采用提高钠蒸气压和增大电弧管管径,同时在电弧管两端裹上一层铌箔,提高冷端温度等措施来改善显色性;另外,提高充入电弧管内氙气压力,使电弧中心部分温度升高,而其余放电部分温度较低,通过改变电弧温度分布的途径来改善显色性,其显色指数已提高到Ra =70 ~ 80, 发光效率可达 80 流明 / 瓦以上,可拓宽应用领域,为使用高显色高压钠取代白炽煤泡成为现实。
金属卤素灯
金属卤素灯(高强紫外卤素灯)通常又叫铁灯,一般的水银UV灯的最高波峰为365nm,并不大适合于一些需要380nm、403nm新油墨及特殊应用工艺。这些新的最高波峰(380hm、403nm)可以由金属卤素灯产生,金属卤素灯及在含有水银及氩的水银UV灯的基础上添加铁掺合、钾掺合或其它稀土金属原素掺合。铁掺合卤素灯特别增强了380hm作为最高波峰。钾掺合卤素灯特别增强了403nm及417nm的波峰。 主要适用于UV油墨、UV油漆的固化,干膜、湿膜,绿色阻焊的曝光。在网印和固化中带颜色,特别是涂层较厚的产品和白色、黑色的干燥有突出的效果。 金属卤素灯详细介绍:
由高压水银灯发展而来,由高纯度石英管材制造而成,石英管材内充入了含有汞、氩、镓的碘化物、铁的碘化物以及一些稀有金属卤化物.钨电极通过钼带密封后形成电路,并以金属灯头或者带引线的陶瓷灯头作为末端.碘化镓在金卤灯所产生的光谱中有引入403nm和417nm谱线的功效,这一点显著的用于二氮化合物的加工. 碘化铁是一种能提供宽光谱紫外辐射的卤化物,并且能够增强灯在380nm区域的光谱输出,添加了碘化铁的金卤灯用在光聚合物和日光胶片曝光系统中有非常好的效果。金属卤素灯的光谱能量与某些质材的吸收光谱十分吻合,能起十分快速的硬化反应,能广泛地应用于菲林、丝网、PCB、重氮薄膜及板曝光;
此外,金属卤素灯还能应用于不同的印刷和表面涂层工业.金属卤素灯乃在含有水银及氩的水银UV灯的基础上添加铁掺合(Iron Iodide)、钾掺合(Gallium Iodide)或其它稀土金属原素掺合(Rare Earth Metal Iodide).
最常见的金属卤素灯是铁掺合(Iron Iodide)和钾掺合(Gallium Iodide).铁掺合卤素灯特别增强了380nm作为最高波峰,对photopolymer及daylight film的曝光有十分理想的效果;至于钾掺合卤素灯,特别增强了403nm及417nm的波峰,其最高的417nm波峰对于Diazo 材料的曝光有十分显着及良好的作用.
无极灯
无极放电灯(简称无极灯)是综合功率电子学、等离子体学、磁性材料学等理论开发出来的高新技术照明产品。
1997年,欧司朗无电极荧光灯(OSRAM ENDURA)开始正式应用于商业领域。 无电极荧光灯系统是基于电磁感应的原理,使等离子体与电路磁力线耦合,利用套在灯管外面的一对铁芯在灯管内形成感应电流,而不像普通荧光灯一样,利用电极将外部的电能转化为灯内部工作所需要的能量。套在灯管外面的一对铁芯的作用犹如变压器的初级线圈,而闭合的灯管的作用犹如变压器的次级线圈。电子镇流器可根据需要,与灯管分开安装,距离为0—20米。在接通电源后,电子镇流器会产生>1.5MHZ以上工作频率的交变电流,从而在放电区产生交流磁场。耕具法拉第电磁感应定律,变化的磁场会在灯管内产生感应电流,从而使低压汞和惰性气体的混合蒸汽产生放电,辐射出253.7nm的紫外线,再通过荧光粉转化为可见光。
由于无极灯没有电极,灯管部分不存在与易损元件,整个系统的寿命主要取决于电子镇流器,所以这类灯的寿命非常长,可达到6万小时以上。特别适用于换灯困难且费用昂贵的场所以及对安全要求及高的重要场所。如隧道、交通复杂地带、地铁站、天花板很高的厂房、危险地域照明、大厅、运动场等。
除此以外,欧司朗无电极荧光灯还具有如下特点:高光效,每瓦流明大于80;可随时立即启动、可低温启动(摄氏零下26度)、发光平稳无频闪;可用于直流电源,用于应急照明;由于无电极,故不受频繁开关限制;方或长的几何形状可满足不同灯具设计的需要;无极灯所用材料99.6%都可以循环再利用,特别符合环保的需要。
目前,欧司朗无电极荧光灯家族中共有100W和150W两种功率,每种功率均有3000W和4000W两种光色供选择,显色指数均在80以上。显然,由于具有以上特点,可以预见在不久的将来,无极灯将会在照明市场中占据越来越重要的地位。
高频无极灯
高频等离子体放电无极灯(High Frequency Electronic Discharge Lamp),简称高频无极灯。是一种代表照明技术高光效、长寿、高显色性未来发展方向的新型光源。 高频等离子无极放电是集电子技术、光电技术、真空技术于一体的新一代高科技照明光源产品,主要由高频发生器、功率耦合器和玻璃泡壳三部分组成。其发光原理是:在输入一定范围的电源电压后,高频发生器产生2.65MHZ高频恒电压送给功率耦合器,由功率耦合器在玻壳的放电空间内建立静电强磁场,对放电空间内的大气进行电离,并生产强紫外光,玻璃泡壳内壁的三基色荧光粉受强紫外光激励发光。在电源设计上,由于采用APFC电源控制技术和采用IC技术,一方面使得电源的功率因数高达0.95以上;另一方面使得高频发生器始终以高频恒电压点灯。所以,输入的电源电压在一定范围内波动时,其发光亮度均不变。又由于其点灯频率高达2.65MHZ,长期以来,普通荧光灯的频闪问题被彻底解决,在此灯光下工作和学习,人眼再无疲劳感觉!因此,高频无极放电灯是典型的环保型、健康型、具有无限
应用前景的新一代高科技照明光源产品。它必将成为21世纪最有发展前景的绿色节能照明光源换代产品。
主要特点:
1、灯内无电极,具有超长的寿命,数万小时。
2、节能效果好,比白炽灯节能80%。
3、发光效率高,是白炽灯的6倍。
4、无闪烁,有利于视力健康。
5、启动和再启动性能优越,可瞬时点亮。
6、多种光色可选,具有舒适的灯光和美观的外形。
7、高显色性,可应用于各类场所。 8、功率因数大于0.95。
9、通过国家EMC全面检测。应用领域:无极灯寿命数万小时,高效节能,可广泛应用于厂房、大厅、广场、公路、灯光工程等照明场所。
高频无极灯由于工作频率高,无频闪, 是工厂、机关、学校、场馆、车站、码头、机场、高速公路、隧道、市政道路等首选的照明产品。尤其适合在照明可靠性要求较高,需要长期照明而维修、更换灯具困难的场所使用。
低频无极灯
LVD灯(低频无极灯)因工作在中低频率状态下,所以相对制造难度小,制造成本低。优点是价格低于高频无极灯,而且能制造大功率(200W---1000W)。缺点是:略有频闪,需要专用灯具。
LVD灯由于可以制造大功率,所以适用与高大照明区域。
根据以上内容说明在质量和技术以及将来可以普及推广的程度来看,LVD灯都无法与高频无极灯相比的。虽然现在看来在价格上LVD灯占有一定的优势,但是市场上不是以价格来主导一种产品,而是以质量与技术含量来衡量一种产品将来的市场趋势。
范文二:LED灯的结构及发光原理
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于 1960年。 LED 是英文 light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线 的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以 LED 的抗震性能好。
led 灯结构图如下图所示
发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片,在 p 型半导体和 n 型半导体之间有一个 过渡层,称为 p-n 结。在某些半导体材料的 PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的 能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。 PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发 光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称 LED 。当它处于正向工作状态时(即 两端加上正向电压) ,电流从 LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光 的强弱与电流有关。
二、什么是 led 光源 ,led 光源的特点
1. 电压:LED 使用低压电源,供电电压在 6-24V 之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源 更安全的电源,特别适用于公共场所。
2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%
3. 适用性:很小,每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于 易变的环境
4. 稳定性:10万小时,光衰为初始的 50%
5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级, LED 灯的响应时间为纳秒级
6. 对环境污染:无有害金属汞
7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红 黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED ,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色 8. 价格:LED 的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只 LED 的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通 常每组信号灯需由上 300~500只二极管构成。
三、单色光 led 灯的种类及其发展历史
最早应用半导体 P-N 结发光原理制成的 LED 光源问世于 20世纪 60年代初。 当时所用的材料是 GaAsP , 发 红光(λp=650nm) ,在驱动电流为 20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约 0.1流明 /瓦。
70年代中期,引入元素 In 和 N ,使 LED 产生绿光(λp=555nm) ,黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm) , 光效也提高到 1流明 /瓦。
到了 80年代初,出现了 GaAlAs 的 LED 光源,使得红色 LED 的光效达到 10流明 /瓦。
90年代初,发红光、黄光的 GaAlInP 和发绿、蓝光的 GaInN 两种新材料的开发成功,使 LED 的光效得到 大幅度的提高。在 2000年,前者做成的 LED 在红、橙区(λp=615nm)的光效达到 100流明 /瓦,而后者制 成的 LED 在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到 50流明 /瓦。
四、单色光 LED 的应用
最初 LED 用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的 LED 在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应 用,产生了很好的经济效益和社会效益。以 12 英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命, 低光效的 140瓦白炽灯作为光源,它产生 2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失 90%,只剩下 200流明的红光。而在新设计的灯中, Lumileds 公司采用了 18个红色 LED 光源,包括电路损失在内,共耗电 14瓦,即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是 LED 光源应用的重要领域。 1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于 LED 响应 速度快(纳秒级) ,可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。
另外, LED 灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
五、白光 led 灯的开发
对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。 1998年发白光的 led 灯开发成功。这种 led 灯是将 GaN 芯片 和钇铝石榴石(YAG )封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光(λp=465nm, Wd=30nm) ,高温烧结制成的含 Ce3+的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射,峰值 550nm 。蓝光 LED 基片安装在碗形反射腔中, 覆盖以混有 YAG 的树脂薄层,约 200-500nm 。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与 荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。现在,对于 InGaN/YAG白色 LED ,通过改变 YAG 荧光粉的化 学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。 (如下图所示)
表一列出了目前白色 led 灯的种类及其发光原理。 目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上 YAG 黄色 荧光粉,其最好的发光效率约为 25流明 /瓦, YAG 多为日本日亚公司的进口,价格在 2000元 /公斤;第二 种是日本住友电工亦开发出以 ZnSe 为材料的白光 LED ,不过发光效率较差。
从表中也可以看出某些种类的白色 LED 光源离不开四种荧光粉:即三基色稀土红、绿、蓝粉和石榴石结构 的黄色粉,在未来较被看好的是三波长光,即以无机紫外光晶片加 R.G .B 三颜色荧光粉,用于封装 LED 白 光,预计三波长白光 LED 今年有商品化的机机会。但此处三基色荧光粉的粒度要求比较小,稳定性要求也 高,具体应用方面还在探索之中。
表 一 白 色 LED 的 种 类 和 原 理
芯片数
激发源
发光材料
发光原理
[color=red
蓝色 led 灯
InGaN/YAG
InGaN 的蓝光与 YAG 的黄光混合成白光
蓝色 led 灯
InGaN/荧光粉
InGaN 的蓝光激发的红绿蓝三基色荧光粉发白光
蓝色 led 灯
ZnSe
由薄膜层发出的蓝光和在基板上激发出的黄光混色成白光
紫外 led 灯
InGaN/荧光粉
InGaN 的紫外激发的红绿蓝三基色荧光粉发白光
2
蓝色 led 灯
黄绿 led 灯
InGaN 、 GaP
将具有补色关系的两种芯片封装在一起,构成白色 LED
3
蓝色 led 灯
绿色 led 灯
红色 led 灯
InGaN
AlInGaP
将发三原色的三种小片封装在一起,构成白色 LED
多个
多种光色的 LED
InGaN 、 GaP
AlInGaP
将遍布可见光区的多种光芯片封装在一起,构成白色 LED
采用 LED 光源进行照明,首先取代耗电的白炽灯,然后逐步向整个照明市场进军,将会节约大量的电能。 近期,白色 LED 已达到单颗用电超过 1瓦,光输出 25流明,也增大了它的实用性。表二和表三列出了白 色 LED 的效能进展。
表 二 单 颗 白 色 L ED 的 效 能 进展
年份 发光效能(流明 /瓦) 备注
1998 5
1999 15 相若白炽灯
2001 25 相若卤钨灯
2005 50 估计
表三 长远发展目标
单颗白色 LED
输入功率 10瓦
发光效能 100流明 /瓦
输出光能 1000流明 /瓦
六、业界概况
在 LED 业者中, 日亚化学是最早运用上述技术工艺研发出不同波长的高亮度 LED , 以及蓝紫光半导体激光 (Laser Diode; LD ) , 是业界握有蓝光 LED 专利权的重量级业者。 在日亚化学取得兰色 LED 生产及电极构 造等众多基本专利后, 坚持不对外提供授权, 仅采自行生产策略, 意图独占市场, 使得蓝光 LED 价格高昂。 但其他已具备生产能力的业者相当不以为然,部分日系 LED 业者认为,日亚化工的策略,将使日本在蓝光 及白光 LED 竞争中,逐步被欧美及其他国家的 LED 业者抢得先机,届时将对整体日本 LED 产业造成严重 伤害。 因此许多业者便千方百计进行蓝光 LED 的研发生产。 目前除日亚化学和住友电工外, 还有丰田合成、 罗沐、 东芝和夏普, 美商 Cree , 全球 3大照明厂奇异、 飞利浦、 欧司朗以及 HP 、 Siemens 、 Research 、 EMCORE 等都投入了该产品的研发生产,对促进白光 led 灯产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用。
范文三:无极灯的发光原理是什么?
2011-07-01 16:09 提问者: 心碎00无痕 |浏览次数:2001次
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2011-07-05 12:10热心网友
无极灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内,使灯泡内的气体雪崩电离,形成等离子体。等离子受激发原子返回基态时辐射出紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。
长寿命、高效节能
由于灯泡内部没有灯丝或电极,因此光源的寿命仅取决于灯的电子线路和灯泡的制造技术,一般寿命可达6万~10万小时。高效节能。免维护,长寿命,寿命≥60000小时。辐射同样的光通量,耗电量仅为白炽灯的1/6,光效能达到65Lm/W。无极灯没有灯丝和电极,按“木桶原理”寿命主要取决于电解电容的寿命和荧光粉的自然衰减,寿命可达60000小时以上,是白炽灯的60倍,卤素灯20倍。与普通白炽灯相比,节能80%以上。
高显色性
采用荧光三基色粉,电光转换效率高即光效高,显色指数大于80,光线柔和,光色度接近太阳光,低眩光,呈现被照物体的自然色泽。
高功率因素
电路采用专门优化设计,功率因数大于95%。其中高频无极灯功率因数可达99%以上,谐波小,电气性能特优良。
光源无频闪、低眩光
高频电磁波激发荧光三基色粉发光。
绿色环保
高频独创独有自主知识产权的2.65MHZ激励电路彻底解决了工频照明的频闪问题。保护眼睛健康,不会造成眼睛疲劳。专门的电磁兼容电路设计,自主开发的射频干扰滤波器,原料使用的是固体汞剂,消除了对电网及环境的污染,属绿色光源。无频闪、低眩光,对人的眼睛和生活环境起到了"绿色保护"作用,完全符合环保要求。
免维护
灯具寿命长达6万~10万小时,使用10年不用更换光源,可节省大量的维护费用。 综上所述,无极灯有如下技术特点: 长寿命(≥6万小时)、高显色性(≥80)、高光效(系列光效≥65LM/W)、真环保,无极灯泡体不含液态汞,无有害频闪,低眩光、可立即启动
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范文四:LED发光灯的结构原理及特性
现如今在我们的日常生活中它在照明行业所应用的比例是非常大的,比如说在广告行业几乎所用的灯箱广告照明都是应用LED发光灯进行照明的,其此种型材被广泛应用于我们的生活不仅仅是因为它能节约用电量,而且售卖也机及其的长,因此它才如此备受欢迎。
第一、LED发光灯的结构原理
LED发光灯条屏构成,单元板,电源,控制卡,连线。单元板是LED的显示核心部件之一,单元板的好坏,直接影响到显示效果的。单元板由LED模块,驱动芯片和PCB电路板组成。LED模块,其实是由很多个LED发光点用树脂或者塑料封装起来点阵。驱动芯片主要是74HC595 74HC245/244 74HC138 4953。
LED发光灯一般使用的是开关电源,220V输入,5V直流输出。需要指出,由于LED显示屏幕属于精密电子设备,所以要采用开关电源,不能采用变压器。对于1个单红色户内64x16的单元板,全亮的时候,电流为2A。
条屏控制卡,可以控制1/16扫的256x16个点的双色屏幕,可以组装出最有成本优势的LED屏幕。该控制卡属于异步卡,就是说,该卡可以断电保存信息,不需要连接PC都可以显示储存在里面的信息。
数据线,传输线,和电源线。数据线用于连接控制卡和LED单元板的排线,传输线用于连接控制卡和电脑。电源线,就是用来连接电源和控制卡,电源和LED单元板。连接单元板的电源线的铜芯直径不小于1mm(毫米)
第二、LED发光灯产品制程及特性
LED上游磊芯片制作约占制造成本7成,其原理为将一层或多层单晶层成长于基板上,形成含有多种化学元素累积的芯片,其发光颜色 与亮度由磊晶材料决定;中游则将磊芯片蒸镀金属后制作电极,经蚀刻再切割崩裂成晶粒;下游则封装晶粒,制成如指示灯、数字显示器及红外线发射器等各式 LED产品。而LED的产品特性,因其发光原理为将化合物半导体施加电流,透过电子与电洞的结合,其过剩能量以光的形式释放出来,达到发光效果,因其发光 现象属冷性发光,故无须暖灯时间,且寿命可长达10万小时以上,并具有体积小、用电省、反应速度快及高可靠度等等优点。
以上就是LED发光灯的结构原理及特性详细介绍了,地方商家产品市场推广的必选媒体之一。
范文五:LED灯的发光原理及特性
LED灯的发光原理、特性
1.LED灯的发光原理
发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子,中间通常是1至5个周期的量子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
2.LED灯的发光机理
PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。 3.LED灯的发光效率
一般称为组件的外部量子效率,其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率,其实就是组件本身的电光转换效率,主要与组件本身的特性(如组件材料的能带、缺陷、杂质)、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子,在经过组件本身的吸收、折射、反射后,实际在组件外部可测量到的光子数目。因此,关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积,就是整个组件的发光效果,也就是组件的外部量子效率。早期组件发展集中在提高其内部量子效率,主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构,使电能不易转换成热能,进而间接提高LED的发光效率,从而可获得70%左右的理论内部量子效率,但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下,光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的,因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。目前的方法主要是:晶粒外型的改变——TIP结构,表面粗化技术。
4.LED灯的光学特性
LED提供的是半宽度很大的单色光,由于半导体的能隙随温度的上升而减小,因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长,即光谱红移,温度系数为+2~3A/ 。LED发光亮度L与正向电流 近似成比例, K为比例系数。电流增大,发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关,环境温度高时,复合效率下降,发光强度减小。
5.LED灯电气特性
电流控制型器件,负载特性类似PN结的UI曲线,正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化(指数级别),反向漏电流很小,有反向击穿电压。
。LED正向电压随温度升高而变小,具有负温度系数。在实际使用中,应选择
LED消耗功率 ,一部分转化为光能,这是我们需要的。剩下的就转化为热能,使结温升高。散发的热量(功率)可表示为 。
6.LED热学特性
小电流下,LED温升不明显。若环境温度较高,LED的主波长就会红移,亮度会下降,发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。
7.大功率LED封装
主要考虑散热和出光。散热方面,用铜基热衬,再连接到铝基散热器上,晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接,这种散热方式效果较好,性价比较高。出光方面,采用芯片倒装技术,并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能,这样可以获得更多的有消出光。
8.LED灯的寿命
LED的长时间工作会光衰引起老化,尤其对大功率LED来说,光衰问题更加严重。在衡量LED的寿命时,仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的,应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命,比如35%,这样更有意义。