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作者:admin 發(fā)表時(shí)間:2015-04-21 10:42:37 點(diǎn)擊:85
LED電子技術(shù)帶動(dòng)了整個(gè)手電筒產(chǎn)業(yè)。LED手電筒是以發(fā)光二極管作為光源的一種新型照明工具,它具有省電、耐用、亮度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
一、LED發(fā)光原理
發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導(dǎo)體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)?,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光,如圖1所示。
假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復(fù)合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大,光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。
理論和實(shí)踐證明,光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度EG有關(guān),即λ≈1240/Eg(mm)
式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產(chǎn)生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光?,F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管,但其中藍(lán)光二極管成本、價(jià)格很高,沒有普及開來。
二、LED的特性
關(guān)于極限參數(shù)的意義:
1、允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發(fā)熱、損壞。
2、最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。
3、最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
4、工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發(fā)光二極管將不能正常工作,效率大大降低。
三、LED的優(yōu)點(diǎn)
1、體積小
LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面,所以它非常的小,非常的輕。裝配在手電筒上并不會(huì)使其重量增加,影響便攜性。
2、耗電量低
LED耗電非常低,一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說:它消耗的電不超過0.1W。
3、使用壽命長
在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?,LED的使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)燈泡。
4、高亮度、低熱量
5、環(huán)保
LED是由無毒的材料作成,不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染,同時(shí)LED也可以回收再利用。
6、堅(jiān)固耐用
LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面,它比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分,這些特點(diǎn)使得LED可以說是不易損壞的,是手電筒產(chǎn)品使用質(zhì)量的保障。
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