当前位置:首页 > 百科

半导体发光二极管灯具

发光二极管灯具,亦称LED灯具,是指能透光、分配和来自改变LED光源光分布的器具,包括除LED光源外所有用于固定和保护LED光源所需的全部零、部件,以及与电连接所必需的线附件。

发光二极管灯具以其高效、节、安全、长寿、小巧、清晰光线等技术特点,正在成为新一代照明市场的主力产品,且有力地拉动环保节能产业的高速发展。

  • 中文名称 半导体发光二极管灯具
  • 外文名称 Light Emitting Diode
  • 亦称 LED灯具
  • 是指 能分配和改变LED光源分布的器具

  半导体发光二极管灯具即LED(Light Emitting Diode)灯具,是一种来自半导体固体发光器件。它360百科是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流发生复合放出过剩的能量而引破岩操第右德成起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

发光原理

  PN结的端电压构成一势垒,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。

前景

  当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,节约能源是我们未来面临的重要的问题,在来自照明领域,LED发光产西研钟限段队演品的应用正吸引着世人的目光,LED作为一种新型的绿色光源产360百科品,必然是未来发展的趋势,二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保室鸡础何朝重、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。美国从首苦看2000年起投资5亿美元实施"国家半导体照明计划",欧盟也在2000年7月宣布启动类似的"彩虹计划"。我国科技部在"863"计划的支持下,2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。

发展阶段

  随着LED照明灯具的逐步发展,在亮化治许停杆友组哥命营连群工程辅助照明等公共场合,LED照明灯具渐渐替代了一些传统光源产品。2009年,LED灯具开始在发达国家进入主照明普及。作为LED照明灯具的用途,LED市场发展分几个阶段。

  第一阶段,LED灯具替代工行及互依着富电权阿接受阶段。这一阶段指的是LED灯具在发展初期,主要体现出其光效高(,寿命长议血械保善结口关浓发的特点。因为售价高,所以在这一阶段主要为商照市场。客户有一个接受的过程,首先是使用习惯和外转战立试你月治斗诗甚观上的过渡与接受。在与传统光源一致的使用情况下不知立布载张里笔量括粒,LED灯具体现出的节电,长寿等特点使得市场容易接受它打曾负争盟河特急费准构的相对高价。尤其是在商用场合。各厂商拼的是质量价格优势。

  第二阶段,LED灯具实用新型阶段。在上一阶段的基础上,市场对LED灯具产品有了一定的认可和接受。LED灯具的环保,体积小,高可靠性等其他特性逐渐凸显出来。由此而开发的一系列完全有别于传统光源应用的产品会大行其道。照明行业会出现更大更广的一个发展空间。光源不再是仅仅起到照明作用,它的多变使得更贴切人们工作生活中的点点滴滴。各厂商拼的是设计应用优势。

  第三阶段,LED灯具智能控制阶段。随着物联网等新技术的发展,LED作为半导体产业,也将搭上这趟高速列车,发挥出其高可控性特点。从家庭到办公楼,从道路到隧道,从汽车到步行,从辅助照明到主照明,具备智能控制的LED照明灯具系统将给人类带来更高等级的服务。

灯具类型

  市面上常见的L善敌房ED照明灯具类型主要有以下几种产品类型:LED射灯、LED灯杯、LED灯座、LED灯头、LED灯带、LED灯管、工去别定问器普却雨LED灯具、LED灯条、LED软灯条、LED灯串、LED灯泡、LED灯珠、L化花践乐材制现举范ED灯芯、LED芯片、LED筒灯、LED蜡烛灯、LED星星灯、LED感应灯、小功率LED灯、大功率LED灯、大功率LED节能灯、LED流星雨灯、LED空气维生素净化灯、LED声控灯、LED平板灯、LED触摸灯、LED半导体照明、LED大功率天花灯、LED防爆灯、LED管实搞极光齐苗练系屏、LED防爆防腐防尘灯、LED固态免维护防爆灯、L府准ED日光灯透镜、LED防爆投光灯、LED大功率灯、LED日光灯、LED电视LED背光、LED车灯、LED补光灯、LED强光手电筒、LED投光灯、LED斗胆灯、LED玉米灯、LED埋地灯、LED橱柜灯、LED舞台灯、LED商场灯、LED车床专用灯、LED牙灯、LED矿用架线机车灯、LED防爆平台灯、LED隧道灯、其他LED分类产品。

照明术语

  波长:光的经圆义松周住色彩强弱变化,是可以通过数据来描述,这种数据叫波长。我们能见到的光的波长,范围在380至780nm之间,单位:纳米(nm)。

  亮度:亮度是指物体明暗的程度,定义是单位面积的发光强度,单位:尼特(nit)。

  光强:指光源的明亮程度,也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量,单位:烛光(cd)。

  光通量:光源每秒钟所发出的可见光量之总和,单位:流明(Lm)。

  光效:光源发出的光通量除以光源的功率,它是衡量光源节能的重要指标,单位:每瓦流明(Lm/w)。

  显色性:光源对物体呈现的程度,也就是颜色的逼真程度,通常叫做"显色指数",单位:Ra。

  色温:光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温,单位:开尔文(k)。

  眩光:视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,所造成的视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素。

  同步性:两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行,一般指内控方式的LED灯,同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。防护等级:IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级,由两个数字所组成,第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级(分0-6级),第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度(分0-8级),数字越大表示其防护等级越高。

应用

  (1) 显示屏、交通讯号显示光源的应用。LED 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、双色和单色显示屏;交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LED,采用LED 信号灯既节能,可靠性又高,故交通信号灯正在逐步更新换代。

  (2) 汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。LED响应速度快, 可以及早提醒司机刹车,减少汽车追尾事故。

  (3) LED作为LCD背光源应用。 寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点, 已广泛应用于电子手表、手机、BP机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LED背光源更具优势。

  (4)LED照明光源替换传统照明灯具。这种替换趋势已经开始涉及户内外,商业照明,道路工业照明等。

  (5) 其它应用如电子类产品如手机,数码播放器,电脑,收音机等。例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的LED会闪烁发光。

死灯

死灯原因

  LED封装企业和LED照明灯具生产厂家都会遇到LED死灯现象,作为LED工程师分析及解决这些问题。

  LED死灯原因主要有以下两点:

  1)LED的漏电流过大造成PN结失效,使LED灯点不亮,这种情况一般不会影响其它的LED灯的工作;

  2)LED灯的内部连接引线断开,造成LED无电流通过而产生死灯,这种情况会影响其它的LED灯的正常工作。

预防死灯

  静电对LED灯来说是一种危害极大的魔鬼,全世界因为静电损坏的电子元器件不计其数,造成数千万美元的经济损失。所以防止静电损坏电子元器件,是电子行业一项很重要的工作,LED封装、应用的企业千万不要掉以轻心。任何一个环节出问题,都将造成对LED的损害,使LED性能变坏甚至失效。我们知道人体(ESD)静电可以达到三千伏左右,足可以将LED芯片击穿损坏,在LED封装生产线,各类设备的接地电阻是否符合要求,这也是很重要的,一般要求接地电阻为4欧姆,有些要求高的场合其接地电阻甚至要达到≤2欧姆。

  人体静电对LED的损害也是很大的,工作时应穿防静电服装,配带静电环,静电环应接地良好,有一种不须要接地的静电环防静电的效果不好,建议不使用配带该种产品,如果工作人员违反操作规程,则应接受相应的警示教育,同时也起到告示他人的作用。人体带静电的多少,与人穿的不同面料衣服、及各人的体质有关,秋冬季黑夜我们脱衣服就很容易看见衣服之间的放电现象,这种静电放电的电压就有三千伏。

  有些企业采用手工焊接,使用40瓦普通烙铁,焊接温度无法控制,烙铁温度在300-400℃以上,过高的焊接温度也会造成死灯,LED引线在高温下膨胀系数比在150℃左右的膨胀系数高好几倍,内部的金丝焊点会因为过大的热胀冷缩将焊接点拉开,造成死灯现象。

  针对上述现象,LED封装厂家和LED照明灯具应用厂家应制定严格的LED标准使用手册,在生产过程中杜绝上述现象的发生。

选购技巧

  首先要知道LED灯具的核心价值是什么,LED灯具主要的优点是省电、寿命长、灯光颜色丰富、时尚。

  一、成本。从成本的角度看,LED灯具的价格约为传统灯具的3-10倍不等,如果每天用电时间在6个小时以上,用LED灯具是划算的,预计1年左右时间就能省掉买灯的钱;如果一天用2-3个小时,那电费是省不了多少的。

  二、价值。当然人一辈子不是所有的活动只为了钱,追求时尚、接受新鲜事物也是一种生活态度。

  三、质量。在确定要购买LED灯具后,你就要看看自己需要什么样质量的LED灯具了。

  四、售后服务。在购买前最好向代理商了解一下LED厂家对产品的质保期是多久,有些差的产品只保一年,那跟传统节能灯的寿命差不多了,价格还贵,就不划算了。

  五、另外就是产品功能的选择,像LED天花灯(也叫LED射灯)和LED格珊灯是聚光的产品,主要是用于突出展示局部的照明,根据光效的要求可以定做5度、15度、30度、60度等不同角度的透镜;LED筒灯是泛光源的产品,主要以照明为主要功能;LED灯带主要是辅助光效,相对普通T5灯管而言,他的优势除了省电还可以用在弧形的场所,如吊顶。

发展

  根据市场调查公司的报告,2010年全球LED照明市场超过57亿美元。从2010年到2016年,全球LED照明的市场占有率将由7%增至40%以上,2020年LED照明市场的收入将接近650亿欧元,占据全球照明市场60%的份额。中国LED产业起步于20世纪70年代。经过30多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。在"国家半导体照明工程"的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。

  中国半导体照明产业发展向好,外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展。2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元,2010年全国LED行业产值达1260亿元人民币,已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国,新兴的半导体照明产业正在形成。国内在照明领域已经形成一定特色,其中户外照明发展最快,已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路,但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后。2011年LED普通照明产品的产值将达260亿元人民币。

  2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识,有力推动了中国半导体照明产业的发展。当前中国半导体产业产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升。对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,提高未来取得大厂专利授权时的要价能力,或逐步通过研发突破核心专利。

优缺点

优点

  高节能:节能能源无污染即为环保。直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。

  寿命长:LED光源有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。

  多变幻:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

  利环保:环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。

  高新尖:与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件"高新尖"技术,具有在线编程,无限升级,灵活多变的特点。

优劣

  LED市场价格厮杀恶性竞争,大批不合格产品的上市已经违背了LED节能、长寿命、环保等真正的价值,如何区分LED灯具的优劣,应从以下几方面着手:

  一、看整体"灯具的功率因数":功率因数低,说明使用的驱动电源、电路设计不好,会大大降低灯具的使用寿命,功率因数低,使用再好灯珠的灯具寿命也不会长。

  二、看"灯具散热条件--材料、结构":LED灯具散热也是非常重要的,同样功率因数的灯具和同品质的灯珠,如果散热条件不好,灯珠在高温下工作,光衰会很大,灯具寿命会减少。

  三、看"灯珠品质":灯珠品质决定于芯片品质和封装技术。

  四、看灯具使用的驱动电源,电源的使用寿命相对灯具的其他部分来说,寿命要短很多,电源的寿命影响灯具的整体寿命,灯珠的理论寿命在5-10万小时,而电源的寿命在0.2-3万小时,电源的设计与材料选择会决定电源的使用寿命。

  五、看光效:同样的灯珠功率,光效越高,亮度越高,同样的照明亮度,耗电越小,越节能。

  六、看电源效率,电源效率越高越好,越高,说明电源本身的功耗越小,输出的功率越大。

  七、看是否符合安全标准,我国LED灯具安全标准已经出台,请按国家规定的安全标准选择LED灯具。

英文词汇

  节能灯:energy saving lamp /compact fluorescent lamp (CFL)

  电路图:circuit diagram

  保险丝:fuse

  电子整流器:electronic ballase

  三基色:tri-phospor

  卤粉:halogen powder

  混合粉:mixed powder

  灯头:base / cape

  塑件:plastic parts/housing

  功率:wattage /power

  电压:voltage/operating voltage

  光通量:luminous flux

  光效:luminous effeciency

  寿命:life time /everlasting/lifespan

  彩盒;giftbox

  外包装:outer packing

  内包装:inner packing

  频率;frequency

  闪频:flicker

  功率因素:power factor

  色温:color temperature

  显色指数:color rendering index

  镍:nickel

  螺旋:spiral

  二极管:diode

  电容:electronic capacitor

声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:fendou3451@163.com
标签:

  • 关注微信

相关文章