LED是英文Light Emitting Diode(發(fā)光二極管)的縮寫(xiě),是一種固態(tài)的半導體冷光源。作為半導體照明技術(shù)的核心產(chǎn)品,LED光源已對照明領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻的影響,被譽(yù)為繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代照明光源。那么,LED光源有哪些特性?LED光源有什么具體應用?本文為大家做了介紹。
LED光源的發(fā)光原理:
LED燈也稱(chēng)為發(fā)光二極管,是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,當兩端加上正向電壓,半導體中的少數截流子和多數截流子發(fā)生復合,放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫、白色的光。LED燈具有高效節能、超長(cháng)壽命、綠色環(huán)保、直流驅動(dòng)、無(wú)頻閃、光效率高、安全系數高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于建筑照明工程中,發(fā)展前景相當廣闊。
LED的核心是一個(gè)半導體的晶片,晶片的一端附在一個(gè)支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。其發(fā)光原理是:當PN結內的電子與空穴復合時(shí),電子由高能級躍遷到低能級,電子將多余的能量以發(fā)射光子(電磁波)的形式釋放出來(lái),產(chǎn)生電致發(fā)光現象。與傳統照明技術(shù)相比,LED光源具有高光效、長(cháng)壽命、體積小、響應快、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
LED光源的特性:
1.高效節能
由于LED是電子輻射躍遷發(fā)光,對比傳統白熾燈泡的熱輻射發(fā)光與熒光燈的等離子氣體發(fā)光,LED既不發(fā)熱,也不需要等離子氣體發(fā)光所必需的空間,可以大大減少能量的損耗。與相同亮度的傳統照明光源相比較,傳統60-100w的白熾燈泡的光效約為15lm/W左右,熒光光源如節能燈和日光燈則可以達到100lm/W,目前的LED光效可以達到150lm/w以上,并且隨著(zhù)LED制作技術(shù)的發(fā)展還在不斷提高。
2.超長(cháng)壽命
白熾燈的發(fā)光機理是電能將發(fā)光鎢絲進(jìn)行加熱而發(fā)光的,經(jīng)過(guò)相當長(cháng)時(shí)間的加熱,鎢絲就會(huì )老化甚至燒斷,至此,白熾燈泡的壽命也就此告終了,而發(fā)光二極管的發(fā)光機理是由二極管特殊的組成結構決定的,因此不存在老化和燒斷的現象,其特殊的發(fā)光機理決定了它的發(fā)光壽命長(cháng)達3w5-5w個(gè)小時(shí)間。而普通白熾燈使用壽命僅有一千小時(shí),普通節能燈使用壽命也只有八千小時(shí)。
3.光線(xiàn)健康
目前白光LED的白光主要由LED芯片發(fā)出藍光激發(fā)熒光粉混合得到,因此不含紫外線(xiàn),而普通熒光燈是由紫外線(xiàn)激發(fā)熒光粉而得到白光,在與光源距離較近的使用場(chǎng)合(如臺燈等)下,長(cháng)期使用會(huì )對人體造成一定的危害。
4.綠色環(huán)保
與節能燈相比,LED不含汞和氙等有害元素,利于回收,普通燈管中含有汞和鉛等元素7,生產(chǎn)回收過(guò)程會(huì )對環(huán)境造成污染。
5.保護視力
普通熒光燈由于是交流驅動(dòng),會(huì )產(chǎn)生人眼不容易察覺(jué)的閃爍,而LED是直流驅動(dòng),無(wú)頻閃。人們長(cháng)期在閃爍的光線(xiàn)下工作或生活,還可能影響視覺(jué)系統的健康,造成近視。
LED光源的具體應用:
LED擁有色彩豐富、體積小、壽命長(cháng)、便于控制、維護成本低、環(huán)保和節能等一系列其他光源無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)。目前,其具體應用主要有以下幾個(gè)方法面:
1.室內照明
高光效、大功率白光LED的出現,使得替代白熾燈、熒光燈等作為照明光源成為現實(shí),LED光源在家庭、工廠(chǎng)、學(xué)校等室內照明中已十分普及,與其他光源相比,壽命更長(cháng),降低了維護費用和更換光源的頻率,且沒(méi)有熱輻射,可以使室內空間變得更加舒適和諧。
2.交通信號燈及指示照明
由于紅、黃、綠光LED 有亮度高、壽命長(cháng)、省電等優(yōu)點(diǎn),在交通信號燈市場(chǎng)的需求大幅增加。據有關(guān)資料,如今所有大中城市的交通信號燈已幾乎全部更換為L(cháng)ED產(chǎn)品,小城市的交通信號燈也正在更換或準備更換。
3.夜景照明
由于LED光源小而薄,安裝便捷,可以水平也可以垂直方向安裝,可與建筑物表面完美地結合,也可以與城市街道陳設很好的有機結合。作為景觀(guān)照明燈具,LED與霓虹燈相比,具有低電壓安全可靠、節能環(huán)保、密封性能好、沒(méi)有易碎的玻璃、也不會(huì )因為制作中彎曲而增加費用等優(yōu)點(diǎn),已基本取代了霓虹燈。
4.特殊場(chǎng)所照明
與傳統光源比較,LED光源具有不需要附加濾光裝置,照明系統簡(jiǎn)單,易于安裝的特點(diǎn),現已被廣泛應用于象礦井、隧道、洞穴、博物館、展示廳這樣對光源的顏色、熱輻射等指標要求高的場(chǎng)所照明。
5.風(fēng)景區照明
LED光源在風(fēng)景區的應用,是目前的一種新趨勢。對LED進(jìn)行組合可以形成點(diǎn)發(fā)光、線(xiàn)發(fā)光、面發(fā)光等多種形式,滿(mǎn)足景區不同的亮化需求。在景區亮化工程中大量使用可以達到其他光源達不到的效果,并且其還具有節能環(huán)保的意義。