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瀏覽量:1035 上傳更新:2019-06-04
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發光二極管,稱為LED,已存在多年。 LED的行為類似于普通二極管,因為它們具有與正向電流相關的正向壓降。早期的LED僅在紅外(IR)光譜中發射輻射。后來,使用各種III-V化合物,如鋁鎵鋁(AlGaAs),出現了可見的紅色LED。此后不久,其他顏色,如黃色,琥珀色和綠色。更多顏色的突破來自藍色LED;最初,這是碳化硅。這些早期LED的應用在很大程度上限于低功率顯示器,因為輸出是有限的.LED技術的突破為各種各樣的高功率照明應用打開了大門,這些應用現在已經商業化。這一新一代產品采用鋁銦鎵磷(AlInGaP)基板,可發出更高功率的紅光或琥珀色光強度。緊隨其后的是在銦 - 鎵 - 氮(InGaN)襯底上構建的其他顏色,例如綠色和藍色?,F在可以通過使用適當的混合和多種顏色的過濾來實現全色譜,包括白色。今天,琥珀色,紅橙色和紅色的顏色通常來自AlInGaP襯底,而寶藍色,藍色,青色,綠色和白色來自InGaN襯底。電能轉換為光能的轉換效率非常重要。今天的LED效率在10%到20%之間變化。其余的能量轉化為熱量。這種熱量必須有效消散,因為LED管芯的結合溫度必須保持在-40°C至+ 125°C之間。包括鎢鹵素類型在內的白熾燈的可見光效率僅為4%至10% 。

它們發出廣泛的,幾乎連續的能量譜,不僅包括可見光,還包括紫外線(UV)和紅外線(IR)作為無法使用的熱量。從技術上講,只有15%到20%的白熾燈的能量直接轉化為熱能;由它們產生的令人驚訝的大量熱量是由周圍區域吸收的IR輻射引起的。這種熱量可以從燈中反射出來,但如果燈前面有透鏡或濾光片,則會產生熱量。使用白熾燈獲得不同顏色的唯一實用方法是使用濾光片。 LED不是這種情況。 LED產生相當窄的光譜,因此與具有濾光器的白熾燈相比,本身在將電能轉換為特定顏色方面更有效。相同的流明輸出需要較少的電能量,因為濾波器會

大幅衰減光輸出。因此,彩色LED是獲得彩色光的最有效方式。白光LED具有與白熾燈相同的效率,但效率低于熒光燈。白色LED比大多數已知的白色光源具有特別的優勢;這個優點是壽命更長。許多白熾燈的額定壽命為750小時至2000小時。包括類似緊湊型白熾燈類型的熒光燈可提供8000至12,000小時的壽命。所有這些燈都有燈絲。由于斷絲而導致的“開 - 關”循環次數越長,燈壽命越短。另一方面,白色LED沒有燈絲,因此沒有這種故障模式.LED,無論顏色如何,如果它們的電流和溫度限制都被注明,它們的壽命非常長.Lumileds Lighting LLC? [1,2]已發布生命周期數據,在50,000小時后,LED將具有原始光輸出的70%或更多。使用已經收集的數據的工程經驗法則,并繪制在半對數圖表紙上,LED預計在100,000小時后具有原始光輸出的50%或更多。正常年份為8736小時,閏年為8760小時,相當于每年8742小時。計算超過11年和5個月的連續服務,光照大于初始產量的50%。

請記住,為了獲得最大壽命,LED必須在制造商規定的電流和二極管結溫限制范圍內運行。 LED應該用于需要極長壽命且燈泡更換成本非常高的地方。

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