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LED基本知识 一，LED材料的早期应用 1907年发现半导体材料通电发光现象 19世纪60年代发现红光LED但是当时效率低 19世纪90年代，白光高亮度发展期 LED不依赖灯丝发光发热，能量转化效率非常高，是白炽灯耗能的十分之一，普通荧光灯的二分之一，在高速刹车的应用中，反应速度比白炽灯快，为后车司机多提供0.3秒反应时间。 LED为什么是第四代光源？ 按电光源的发光机理分类:第一代光源:电阻发光如白炽灯.第二代光源:电弧和气体发光如钠灯.第三代光源:荧光粉发光如荧光灯.第四代光源:固态芯片发光如LED. 什么是LED LED又称发光二极管，利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量，而引起的光子反射产生可见光。 LED发光原理 LED主要由PN结芯片，电极和光学系统组成，其发光体—晶片的面积为10-12mil（1mil=0.0254平方毫米）其发光过程包括三部分，正向偏压下的载流子注入，复合辐射，光能传输。 微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移到带正电的空穴区域与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子，电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。 光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光，紫色光携带的能量最多，桔色光，红色光携带的能量最少，由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。 LED光源特点 1,应用：白炽灯，卤钨灯光效为12-24流明/瓦，荧光灯50-70流明/瓦，钠灯90-140流明/瓦，大部分的耗电会变成热量的损耗，LED光效达到50-200流明/瓦，而且单色性好，光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。 2，耗电量少：LED单管功率0.03-0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5-3.5伏，电流15-20毫安，反应速度快，可在高频情况下操作。同样照明效果情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一。 3，使用寿命长 LED灯体积小，重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎，平均寿命10万小时。LED灯具使用寿命5-10年，可以大大降低维修费用。 4，安全可靠性强：热量低，无热辐射，属于冷光源，可以触摸 5，有利于环保：废弃物可回收，没有污染，属于清洁能源。 6，可控制性高：内置微处理系统，可以控制发光强度，发光方式等。 半导体光源大致可以分为三种：单颗0.05W-0.5W，单颗1-5W，集成封装三种 色温 1，定义：以绝对温度K来表示，即把标准黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体的颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝逐渐改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们把黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。也可以简单的说成加热后黑体与某光源对比后的绝对温度。 2，色温的表现： 不同颜色的灯，色温不同，低色温给人以柔和的感觉，一般是暖色，中色温一般是正白，高色温一般是冷白或蓝光。 低色温：3300K以下，光色偏红，给人以温暖的感觉，有稳重气氛，当采用低色温照明时，能使红色更加鲜艳。 中色温：3000-6000K，人在此色调下无特别明显的视觉心理效果，会有爽快的感觉，当采用中色温照明时，使蓝色有清凉感。 高色温：6000K以上，光色偏蓝，给人以清冷的感觉。 下面列举一些常见的基本色温： 清晨的色温大约在 4400 K. 高山上色温大约在 6000 K. 不同光源环境的相关色温度光源色温 北方晴空 8000-8500k 阴天 6500-7500k 夏日正午阳光 5500k 金属卤化物灯 4000-4600k 下午日光 4000k 冷色营光灯 4000-5000k 高压汞灯 3450-3750k 暖色营光灯 2500-3000k 卤素灯 3000k 钨丝灯 2700k 高压钠灯 1950-2250k 蜡烛光 2000k 六：LED 产品好坏的决定因素： 电路，电源 所用材料 散热技能 光源的筛选 灯具的发光角度一般由封装决定，LED最大的问题就是散热问题，解决好散热是产品质量的一个根本。 芯片在封装时的操作也会影响寿命。 七：人眼可见光范围及波长对应的颜色： 紫外线——380-780——红外线 常见光 波长范围 代表波长 备注 红 780-630 700 橙 630-600 620 黄 600-570 580 黄光分：浅黄，深黄 绿 570-500 550 青 500-470 500 蓝 470-420 470 紫 420-380 420 一般情况下：红光波长范围r=630-650nm 黄光波长范围r=585-593nm 绿光波长范围r=525