LED光源是什么光源?LED光源是固体冷光源,被认为是21世纪最有价值的新光源,因其具有体积小、颜色丰富、节能环保、发光效率高等优点,已经逐渐取代现有的日光灯和白炽灯成为照明市场的主导。那么,LED光源有什么优点?LED光源有哪些常见类型?本文对LED光源的优点及其常见类型做了介绍。
LED光源是什么光源?
LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,是一种固态的半导体冷光源,它是利用半导体化合物材料制成PN结的光电器件。LED的核心是一个半导体晶片,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。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,空穴占主导地位,另一端是N型半导体,主要是电子。两部分连接起来时,形成一个P-N结。当电流通过导线作用于晶片的时候,电子会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光原理。光的波长也就是光的颜色,由形成P-N结的材料决定,目前可以制造各种不同波长的LED,一般来说LED晶片都是由稼基晶体形成,这个稼基晶体里边包含荧光粉产生一种特定的颜色。
LED光源具有全固体、冷光源、寿命长、体积小、光效高、响应速度快、耐候性好等优点。LED光源点燃了真正“绿色照明”的光辉,被认为是21世纪最有价值的新光源,将取代白炽灯和日光灯成为照明市场的主导,使照明技术面临一场新的革命。
LED光源的性能优点:
与其他光源相比,LED有以下优点:
1.体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面。
2.耗电量低
LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2~3.6V。工作电流是0.02~0.2A。这就是说它的功耗不超过0.8W使用寿命长,在恰当的电流和电压下,LED的使用寿命可达10万小时。
3.颜色丰富
LED的颜色丰富,既有白色的LED;也有发各种单色光的LED,而且颜色的饱和度高,在需要色光的场合,不再需要用滤色片来进行滤光,有利于节约电能。
4.高效能、低热量
因为LED特别的构成材料在电子转移的过程中LED释放的能量主要集中在可见光的范围内,不像其他的钨丝灯,它发出的电磁能很多集中在红外线区,令人感觉到非常热,也就是说LED几乎把所有的电能都转化为光能,所以LED是高效能、低热量的产品。现在市面上的LED是每瓦32流明,这几乎是钨丝灯泡的两倍。
4.环保
LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含有水银会造成污染,光线中不含紫外线和红外线以及光源中不含污染环境的汞等优点,同时LED也可以回收再利用。
5.坚固耐用
LED是被完全地封装在环氧树脂里,它比白炽灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED不易损坏,几乎可以免维护。
LED光源的常见类型:
目前LED有很多种类型,下面是几种主要的分类方式:
1.按发光管发光颜色
按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。
2.按发光二极管的结构
按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构,还可分为加色散射封装、无色散射封装、有色透明封装和无色透明封装。其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种。
3.按发光强度和工作电流
按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度小于10mcd),超高亮度的LED(发光强度大于100mcd),发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同)。
4.按发光管出光面特征
按发光管出光面特征分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为Φ2mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ8mm、Φ10mm及Φ20mm等。国外通常把Φ3mm的发光二极管记作T-1,把Φ5mm的记作T-1(3/4),把Φ4.4mm的记作T-1(1/4),由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。
5.按发光强度角分布图
从发光强度角分布图来分有三类:
高指向性:一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半角值为5度到20度或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。
标准型:通常作指示灯用,其半角值为20度到45度。
散射型:这是视角较大的指示灯,半角值为45度到90度或更大,散射剂的量较大。