什么是LED光源?LED光源有什么優點?隨著光電技術的不斷發展,新型的LED光源逐漸取代了傳統的對色光源,成為標準光源箱對色中的主流光源。由于許多的用戶對LED光源還不是很了解,本文就為大家簡單的介紹一下LED光源的概念及優點,感興趣的朋友可以了解一下!
什么是LED光源?
LED是英文Light Emitting Diode(發光二極管)的縮寫,是一種固態的半導體冷光源,它是利用半導體化合物材料制成PN結的光電器件,其發光原理是:當PN結內的電子與空穴復合時,電子由高能級躍遷到低能級,電子將多余的能量以發射光子(電磁波)的形式釋放出來,產生電致發光現象。與傳統照明技術相比,LED的最大區別是結構和材料的不同,它由能夠將電能轉化為可見光的半導體材料構成,上下兩層裝有電極,中間是導電材料,就像一塊漢堡包,可以發光的導電材料是夾層中的“肉餅”。這種新型的固態照明必將帶來人類照明領域的第三次革命。
LED光源的優點:
LED器件從早期的指示型LED(恒流20mA)發展到功率型LED(恒流350mA),正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發光密度、更高的發光均勻性,可靠性、全色化方向發展;給現代社會生活質量的提高帶來不可估量的影響。LED發展前景極為廣闊的結論之所以已被公眾認可,是與它本身所具有的優點是分不開的。這些優點概括起來是:
1.高效節能
LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發光效率可達80%~90%,LED光的方向性強,光學部分做好了,光效可達95%以上。LED光效率高能將90%的電能轉化為可見光(普通白熾燈80%的電能轉化為熱能,僅有20%電能轉化為光能)。LED燈消耗能量較同光效的白熾燈減少80%;其工作一千小時僅耗幾度電,而普通60W白熾燈十七小時耗1度電,普通10W節能燈一百小時耗1度電。
2.綠色環保
LED光源為半導體材料,不含汞和氬等有害物質(普通燈管中含有汞和鉛等元素);LED在生產過程中也不需要充氣,不需要玻璃外殼,因此抗沖擊性好,抗震性好,不易破碎,便于運輸;LED工作時不會產生電磁干擾(節能燈中的電子鎮流器會產生電磁干擾);又由于LED光的方向性強,減少了光的漫射,也就減少了光污染。LED具有非常環保的特征,被稱為“綠色光源”。
3.超長壽命
因為LED是半導體器件,即使是頻繁地開關,也不會影響到其使用壽命。半導體芯片發光,無燈絲,無玻璃泡,不怕震動,不易破碎,是固體光源使用壽命普遍在5萬~10萬小時之間,理論上能達到10萬小時。
LED與普通白熾燈、螺旋節能燈及T5三基色熒光燈的比較結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小于2000小時,螺旋節能燈的光效為60lm/W,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時,而直徑為5mm的白光LED為20~28lm/W,壽命可大于100000小時。有人還預測,未來的LED的壽命上限將是無窮大。
4.體積小巧
LED元件體積可以做得非常小,每個單元LED小片是3~5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,便于布置和設計,適合于易變的環境。如能夠地實現夜景照明中“只見燈光、不見光源”的效果。
5.快速響應
LED的響應時間為納秒級。加上LED驅動后LED燈響應時間最多也為微秒級別(白熾燈的響應時間為毫秒級),只要開關一開,馬上就會亮,不會出現延遲和閃爍現象。反應速度快也是控制系統得以實現的關鍵。
6.低壓驅動
LED使用低壓直流電即可驅動,安全系數高。LED供電電壓在6~24V之間,根據產品不同而異;比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所。它具有負載小、干擾弱的優點,對使用條件要求較低。低壓、直流供電,電池、太陽能供電即可,可用于邊遠山區及野外照明等缺電、少電場所。LED所需電壓、電流較小,發熱較小,不產生安全隱患,可用于礦場等危險場所。
7.光線健康
LED顯色性高,光線中不含紫外線和紅外線,不產生輻射(普通燈光線中含有紫外線和紅外線)不會對人眼造成傷害。由于采用直流驅動,無頻閃(普通燈都是交流驅動,就必然產生頻閃)能保護視力。
8.色彩豐富
LED光源的顏色幾乎可以覆蓋整個光譜。可以通過控制半導體發光層中半導體材料的禁止帶幅的大小,從而發出各種顏色的光線,且彩度更高。改變電流可以變色,發光二極管方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和帶隙,實現紅黃綠藍橙多色發光。如小電流時為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變為橙色,黃色,最后為綠色。
9.可控性強
這是有區別于其他光源的顯著特性,利用控制系統進行各種控制;反應速度快也是控制系統得以實現的關鍵。
10.指向性強
由于LED的發光指向性非常強,亮度衰減比傳統光源低很多。LED發出的光線能量集中度很高,集中在較小的波長窗口內,純度高。LED的發光光譜組成能夠較好地被控制,從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點照明。
作為一個新興的技術領域,LED照明行業還處于一個快速發展階段,科技進步令我們感到欣喜,但是還要意識到無論是技術環節還是行業的規章制度,與傳統的光源相比,都還不成熟、不健全。要真正實現用LED替代傳統光源還有一段很長的路要走,很多技術難題需要解決,如在大功率散熱和光效方面。這些都需要從事LED行業的人員共同努力,讓LED更好地為人們服務。