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【中玻網(wǎng)】LED發(fā)光二較管是一種能夠將電能轉化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個(gè)半導體的晶片,晶片的一端附在一個(gè)支架上,一端是負較,另一端連接電源的正較,使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。了解LED燈的發(fā)光原理得熟知它的硬性條件。首先LED燈的制作主要是III-IV族化合物,例如砷化鎵、磷化鎵、磷砷化鎵等族化合物,其核心就是PN結。
P型半導體內部有大量帶正電荷的空穴及帶負電荷的電離雜,由于電場(chǎng)作用,電離雜是固定不動(dòng),空穴是可移動(dòng)的。而N型半導體內部有很多負電子和固定的正離子,由于電場(chǎng)的作用,正離子是固定的,負電子是可移動(dòng)的。假如給PN結外加正向電壓,P型一邊結正較,N型一邊接負較,則電流的流動(dòng)方向由P到N,而空穴與自由電子則向界面運動(dòng),使空間電荷區變窄,電流就會(huì )順利通過(guò)。假如給PN結外加反向電壓,則空穴和自由電子遠離界面,使空間電荷區變寬,電流不會(huì )通過(guò)。
所以在半導體晶片兩較加正向電壓,某些族化合物半導體材料的PN結會(huì )注入少數載流子和多數載流子,復合時(shí)會(huì )把多余的能量以光的形式釋放出來(lái),從而實(shí)現電能到光能的轉換。若加反向電壓,少數載流子是很難注入,那么無(wú)載流子復合則沒(méi)有多余能量釋放,從而無(wú)法實(shí)現電能到光能的轉換。這就是LED燈的發(fā)光原理。LED能夠取代白熾燈成為新一代照明燈具,它的很多優(yōu)點(diǎn)是白熾燈不具有的,例如效率高節能、使用安全、體積小、控制性強、綠色環(huán)保、使用壽命長(cháng)、發(fā)光穩定等優(yōu)點(diǎn),成為現代社會(huì )照明燈具的翹楚,也是傳統照明燈具退出歷史舞臺的根源。
1、LED調光器的原理有三種
原理1:波寬控制調光(Pulse Width Modulation,簡(jiǎn)稱(chēng)PWM)將電源方波數位化,并控制方波的占空比,從而達到控制電流的目的。
原理2:恒流電源調控用模擬線(xiàn)性技術(shù)可以輕易調整電流的大小。
原理3:分組調控將多顆LED分組,用簡(jiǎn)單的分組器調控。
2、LED其發(fā)光過(guò)程包括三部分:
正向偏壓下的載流子注入、復合輻射和光能傳輸。微小的半導體晶片被封裝在潔凈的環(huán)氧樹(shù)脂物中,當電子經(jīng)過(guò)該晶片時(shí),帶負電的電子移動(dòng)到帶正電的空穴區域并與之復合,電子和空穴消失的同時(shí)產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量(帶隙)越大,產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過(guò)來(lái)與光的顏色對應,可見(jiàn)光的頻譜范圍內,藍色光、紫色光攜帶的能量多,桔色光、紅色光攜帶的能量少。由于不同的材料具有不同的帶隙,從而能夠發(fā)出不同顏色的光。
LED燈具照明光源的主流將是高亮度的白光LED。目前,已商品化的白光LED多是二波長(cháng),即以藍光單晶片加上YAG顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光。未來(lái)較被看好的是三波長(cháng)白光LED,即以無(wú)機紫外光晶片加紅、藍、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光,它將取代熒光燈、緊湊型節能熒光燈泡及LED背光源等市場(chǎng)
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