led灯近几年一直是灯具市场的热销产品,是很多业主们居家照明的最佳选择,那么什么是led灯?led灯怎么样?下面我们将为大家一一作出解答,希望能够为大家提供到帮助。
什么是led灯?
所谓led灯,就是一种使用发光二极管为主要材料来制作在室外使用的灯具,它之所能够发光,主要是因为我们使用微弱的电能就能够使得这个半导体的PN结达到发光的效果,意思就是,我们在一定正向偏置的电压和电流的情况下,注入P区和N区的电子在扩散的时候经过辐射复合而发出光源。与传统灯泡相比,LED灯具有发光纯度高、耗电量低、超长寿命等优势。
led是英文lightemittingdiode(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芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以led灯的抗震性能好。
led灯怎么样?
led灯的优点:
1、高效节能。在相同亮度情况下,led灯1000小时仅耗1度电,普通白炽灯17小时耗1度电,普通节能灯一百小时耗1度电。
2、超长寿命。led灯的使用理论寿命可达上万小时以上,普通白炽灯使用寿命1000多小时。
3、光线健康。光线中不含紫外线和红外线,无辐射,无污染;普通节能灯管和白炽灯光线中含有紫外线和红外线。
4、绿色环保。不含汞和铅等有害元素,得利于回收和利用,而且不会产生电磁干扰,普通灯管中含有汞和铅等有害元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰。
5、保护视力。led灯采用直流电源驱动,无频闪,普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪对长时间眼睛不利。
6、光效率高。发热小,90%的电能转化为可见光,普通白炽灯仅有20%电能转化为可见光,另80%的电能转化为热能对有限的资源是一种极大的浪费。
7、安全系数高。led灯所需电压、电流较小,发热少,无安全隐患,可用于矿场等危险场所。
led灯的缺点:
1、虽然led灯的光衰程度低,但是这基本上是对于大功率的led灯,而小功率的led灯的光衰还是比较大。
2、led灯的的光色为白光,由于制造工艺上的个别缺陷,以及透镜的配合误差,因此在使用的时候容易形成一种黄圈,会影响灯照的效果。
以上就是小编为您带来的什么是led灯?led灯怎么样?的全部内容。
节能灯和led灯的区别
LED灯有好多种,有led照明灯、led灯带、led灯杯、led节能灯、led装饰灯、led地埋灯、led轮廓灯、led投光灯......
一、LED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。
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、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,**,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开发成功。这种LED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**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。
表一列出了目前白色LED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**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**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
1 蓝色LED InGaN/YAG InGaN的蓝光与YAG的黄光混合成白光
蓝色LED 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 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 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 黄绿LED 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 绿色LED 红色LED 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
199 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产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用。
随着科学技术的不断发展,灯泡被我们的白炽灯、节能灯、led灯逐渐替代,家里大多使用的是节能灯或是led灯,那么节能灯和led灯的区别有哪些呢?哪种相对比较好呢?下面我们就根据这两个问题来给大家介绍!
什么led灯?
led灯(LightEmittingDiode)又叫发光二极管,它是一种固态的半导体器件,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。值得注意的是,Led灯的投射范围大且无频闪,不伤害眼睛。功率也很强,15W的亮度相当于普通40W的日光灯,用起来非常省电,而且很方便。
什么是节能灯?
节能灯又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯)具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点。它的工作原理和日光灯基本相同。
节能灯除了白色(冷光)的外,现在还有暖光的。一般来说在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%,平均寿命延长8倍,热辐射仅20%。非严格的情况下,一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯,7瓦的节能灯光照约等于40瓦的,9瓦的约等于60瓦的。
从定义上来说节能灯与led灯的区别:
节能灯的正式全名称是稀土三基色紧凑型荧光灯,20世纪70年代诞生于荷兰的飞利浦公司,是指将荧光灯与镇流器(安定器)组合成一个整体的照明设备。节能灯的尺寸与白炽灯相近,与灯座的接口也和白炽灯相同,所以可以直接替换白炽灯。现全国80%的节能灯来自广东生产,其中80%的节能灯是在中山古镇生产的。这种光源在达到同样光能输出的前提下,只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4,从而可以节约大量的照明电能和费用,因此被称为节能灯。
LED灯即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。它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子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿色的光,在此基础上,利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等任意颜色的光。LED灯产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。
从发光原理来说节能灯与led灯的区别:
节能灯管是靠着灯管的汞原子,由气体放电的过程释放出紫外光(主要波长为2537埃=2537×10-10m)。所消耗的电能约60%可以转换为紫外光。其他的能量则转换为热能。
LED灯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。
节能灯与led灯的区别,我们就为您介绍到这里了,希望大家看后能够有所收获!
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