介紹LED節能燈的工作原理和原理圖

一、LED發(fā)光效率：稱(chēng)為組件的外部量子效率，其為組件的內部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內部量子效率，其實(shí)組件本身的電光轉換效率，主要與組件本身的特性（如組件材料的能帶、缺陷、雜質(zhì)）、組件的壘晶組成及結構等相關(guān)。而組件的取出效率則指的是組件內部產(chǎn)生的光子，在組件本身的吸收、折射、反射后，在組件外部可測量到的光子數目。，關(guān)于取出效率的因素了組件材料本身的吸收、組件的幾何結構、組件及封裝材料的折射率差及組件結構的散射特性等。而組件的內部量子效率與組件的取出效率的乘積，整個(gè)組件的發(fā)光效果，也組件的外部量子效率。早期組件發(fā)展集中在提高其內部量子效率，主要方法是通過(guò)提高壘晶的質(zhì)量及改變壘晶的結構，使電能不易轉換成熱能，進(jìn)而間接提高LED的發(fā)光效率，從而可獲得70%左右的理論內部量子效率，但是這樣的內部量子效率幾乎已經(jīng)接近理論上的極限。在這樣的狀況下，光靠提高組件的內部量子效率是不提高組件的總光量的，提高組件的取出效率便成為重要的研究課題。目前的方法主要是：晶粒外型的改變——TIP結構，表面粗化技術(shù)。
二、LED發(fā)光機理：PN結的端電壓構成勢壘，當加正向偏置電壓時(shí)勢壘下降，P區和N區的多數載流子向對方擴散。電子遷移率比空穴遷移率大得多，會(huì )出現大量電子向P區擴散，構成對P區少數載流子的注入。這些電子與價(jià)帶上的空穴復合，復合時(shí)得到的能量以光能的形式釋放出去。這PN結發(fā)光的原理。
三、LED熱學(xué)特性：小電流下，LED溫升不明顯。若環(huán)境溫度較高，LED的主波長(cháng)就會(huì )紅移，亮度會(huì )下降，發(fā)光均勻性、一致性變差。尤其點(diǎn)陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩定性影響更為顯著(zhù)。散熱設計很關(guān)鍵。
四、LED電氣特性：電流控制型器件，負載特性類(lèi)似PN結的UI曲線(xiàn)，正向導通電壓的極小變化會(huì )引起正向電流的很大變化（指數級別），反向漏電流很小，有反向擊穿電壓。在使用中，應選擇 。LED正向電壓隨溫度升高而變小，具有負溫度系數。LED消耗功率 ，一部分轉化為光能，這是我們的。剩下的就轉化為熱能，使結溫升高。散發(fā)的熱量（功率）可表示為 。
五、LED光學(xué)特性：LED提供的是半寬度很大的單色光，半導體的能隙隨溫度的上升而減小，它所發(fā)射的峰值波長(cháng)隨溫度的上升而增長(cháng)，即光譜紅移，溫度系數為+2~3A/ 。LED發(fā)光亮度L與正向電流 近似成比例： ，K為比例系數。電流增大，發(fā)光亮度也近似增大。發(fā)光亮度也與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度高時(shí)，復合效率下降，發(fā)光強度減小。
六、白光LED：類(lèi)自然光譜白光LED主要有三種：第一種是比較成熟且已商業(yè)化的藍光芯片+黃色熒光粉來(lái)獲得白光，這種白光成本最低，但是藍光晶粒發(fā)光波長(cháng)的偏移、強度的變化及熒光粉涂布厚度的改變均會(huì )影響白光的均勻度，而且光譜呈帶狀較窄，色彩不全，色溫偏高，顯色性偏低，燈光對眼睛不柔和不協(xié)調。人眼進(jìn)化最適應的是太陽(yáng)光，白熾燈的連續光譜是最好的，色溫為2500K，顯色指數為100。這種白光還改進(jìn)，比如加多發(fā)光過(guò)程來(lái)改善光譜，使之連續且足夠寬。第二種是紫外光或紫光芯片+紅、藍、綠三基色熒光粉來(lái)獲得白光，發(fā)光原理類(lèi)似于日光燈，該方法顯色性更好，而且UV-LED不參與白光的配色，UV-LED波長(cháng)與強度的波動(dòng)對于配出的白光而言不會(huì )特別地敏感，并可由各色熒光粉的選擇和配比，調制出可接受色溫及演色性的白光。但同樣存在所用熒光粉有效轉化效率低，尤其是紅色熒光粉的效率大幅度提高的問(wèn)題。這類(lèi)熒光粉發(fā)光穩定性差、光衰較大、配合熒光粉紫外光波長(cháng)的選擇、UV-LED制作的難度及抗UV封裝材料的開(kāi)發(fā)也是克服的困難。第三種是三基色原理將RGB三種超高亮度LED混合成白光，該方法的優(yōu)點(diǎn)是不需熒光粉的轉換而直接配出白光，除了可避免熒光粉轉換的損失而得到較佳的發(fā)光效率外，更可以分開(kāi)控制紅、綠、藍光LED的發(fā)光強度，達成全彩的變色效果（可變色溫），并可由LED波長(cháng)及強度的選擇得到較佳的演色性。但這種辦法的問(wèn)題是綠光的轉換效率低，混光困難，驅動(dòng)電路設計容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持