LED基礎知識及其優缺點

川城居家home維修 發佈 2022-11-28T10:46:48.459429+00:00

LED的結構及發光原理上世紀50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。

LED的結構及發光原理

上世紀50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。LED是英文light emitting diode(發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。

led光源是什麼,有什麼優點

在日常生活中,光源的主要作用就是用來照明,所以我們在黑暗的空間內也能夠看到周圍的物體。傳統的照明設備大多以白熾燈為主。照射出來的光線明亮但是刺眼,而且能源消耗大,使用壽命短,很容易發生短路的情況。所以在LED光源被研發出來之後,逐漸取代了白熾燈的地位。

1、節能環保的燈具

LED光源之所以能夠成為白熾燈的替代產品,就是因為他的發光原理不同,LED燈的光效比節能螢光燈高2-3倍,比白熾燈高8-10倍。其優異的能量轉化率要高於普通的照明設備,所以同樣的照明效果,LED光源的耗電量要比白熾燈節能(電)很多。

傳統的日光燈中含有大量的水銀蒸汽,破碎的日光燈,水銀蒸汽則會揮發到大氣中造成污染。但LED無有害金屬汞,也不含鉛,對環境友好。

2.、使用壽命長,

普通的白熾燈很容易受到電壓不穩或者是其他因素的影響而導致鎢絲燒壞,而LED光源在正常使用的情況下,他的理論壽命可達10萬小時。

3、安全性好。

LED使用低壓電源,供電電壓在3-24V之間,是一種低壓器件,尤其是在公共空間中,比使用高壓電源更安全,更穩定。

4、防潮,抗震動效果好

led燈源屬於固體光源,在製作的過程中外部的材料採用的是環氧樹脂的材質,所以他的密封性能好,防震,抗衝擊的性能也非常的好。

5、LED無噪音,響應快

LED燈具不會產生噪音,適合於圖書館,辦公室之類的場所。

白熾燈的響應時間為毫秒級,LED燈的響應時間為納秒級,做到即開即亮(日光燈,高壓鈉燈等燈具啟動都會有延遲)

  LED燈具是把交流電直接轉換為直流電發光,不會產生閃爍現象,維護眼睛。

老式鎮流器的日光燈使用的交流電,有100赫茲的低頻閃爍,用電子鎮流器的節能燈也有3k到30k赫茲左右的高頻閃爍。

6、LED燈具生產方便, 外形設計更靈活

這裡說的生產方便,指的是LED燈具是由很多燈珠組成的,這些燈珠本身的體積比較小,重量輕,因此可以便捷的進行各種造型的設計,生產出不同的外形。

在日常生活中,我們所見到的各種LED光源的外形是各種各樣的,所以在使用的過程中,可以根據具體的環境來進行外形施工,安裝,和周圍的建築物融合度更高,使用的範圍更加的廣泛,達到見光不見燈的效果,提升了環境的美觀性。

7、光色純正,燈光顏色多變

白熾燈是擁有全光譜的,所以他照射出來的光線是白色的。

LED燈珠發光材料的光譜範圍是比較窄的,同時在顏色上可以隨意搭配,所以他的顏色更加的飽和,純正,亮度可調。

LED燈具可以根據實際的使用情況,可以通過數位化的控制方式來展現出燈光的美麗,來選擇不同的顏色。

LED光源還可以利用三原色的原理通過計算機技術進行顏色搭配,從而形成多種不同顏色的組合,實現了顏色的多變性,組成大型顯示屏。

LED的缺點

隨著經濟的發展,生活水平的提高,人們對於燈光的要求也越來越高。從以前的煤油燈到白熾燈,燈光越來越明亮。LED燈的燈光亮用電少啟動快,是一種節能環保型燈具。不過,LED燈也存在很多局限和缺點,小編盤點了一下,主要有以下幾點。

1、光衰

雖然LED燈的光衰程度低,但是這基本上是對於大功率的LED燈,而小功率的LED燈的光衰還是比較大。

  LED核心部分容易出現局部(1毫米範圍內)高溫,這會使得發光亮度在使用一段時間以後會降低。中高端的LED燈具(通過優異的晶片及燈具的散熱設計+恆流源供電方式)來解決解決光衰問題,增加成本。


2、使用壽命

首先這裡面主要存在一個與驅動電路(LED電源)的match問題,問題主要存在的原因就是目前國內LED燈具沒有統一的標準,而LED燈具的生產廠家又很多,生產質量參差不齊,如果生產LED燈具的廠家不給力,活不了太久,很可能出現宣傳10年的LED燈具1年就壞了,而半年前這家LED燈具公司就已經關門大吉了這種尷尬的局面,所以我們需要擦亮雙眼,認真的對待你選購的LED燈具。

再者,單個LED燈珠的功率較小,發光總量(光通量)較低。要達到照明的亮度,需要幾十個或幾百個LED燈珠組合而成。多顆LED燈珠通過串聯並聯組合,其參數離散性也是一個技術問題。一個LED燈具(燈片燈條燈板)中,一顆(或幾顆)LED燈珠短路或者開路,都將會導致整小片或整條LED熄滅,影響燈具壽命和照明效果。

LED燈的的光色為白光,由於製造工藝上的個別缺陷,以及透鏡的配合誤差,因此在使用的時候容易形成一種黃圈,會影響燈照的效果。

3、價格偏高。

需要匹配專用的驅動:LED是一種低壓發光器件,需要匹配特有的驅動才能接入市電使用。

還有就是散熱,這也許是目前LED燈具面臨的最大的問題吧。現在LED燈珠的散熱非常被動,主要是把LED燈珠內LED晶片複合產生的熱量導出來,有些射燈還增加風冷散熱方式,燈具也是將LED燈珠焊接在鋁材質基板的電路板上,增加材料和工藝成本。

  LED燈具由於材料,工藝,技術等等問題,目前與傳統燈具(白熾燈及節能螢光燈)相比,單個同等亮度(嚴格說是光通量)LED燈具的價格要高出2-5倍,大功率燈具價格差異更大。

4、顯色性差:

白熾燈屬於發熱光源,和太陽的發光方式更接近,光譜連續而全面,但LED的光譜非常窄,難以達到較高的顯色性;

在LED照射下顯示的顏色沒有白熾燈真實。

普通白光光譜較窄,相比傳統光源光譜有缺失,如果對光譜要求較高的場合不適用。

5、頻閃問題。很多人以為LED發展了這麼多年,應該不會有頻閃了。事實上,絕對無頻閃的燈具是不存在的,只是看你用的是不是正規廠家的產品而已。好的產品,頻閃會弱很多,而三無產品,沒有最差,只有更差;

6、藍光危害。

目前為止,沒有任何一種半導體能夠發出真正白色的光,而當下所謂的白光LED,其實也只是在藍光LED的多加了一層螢光粉。高強度的LED燈會釋放出大量的藍光。

這藍光和3C產品發出的藍光是一樣的,雖然是人類肉眼看不見的光,但是卻比一般燈光更容易導致夜間眩光的問題發生,除了會讓眼睛感覺不舒服之外,眩光的問題還可能提高發生交通意外的機率。

藍光還會抑制人體褪黑激素的分泌,當褪黑激素的量不足,就會有難以入眠、失眠等睡眠障礙問題,所以常建議睡前不要使用會發出藍光的3C產品。根據一項調查研究也發現,居住地方夜間時的燈光比較亮,居民的睡眠品質會比較差,睡眠時間也比較少,因此,可以得知夜間燈光對睡眠是有影響的。

7、照射角度有限制,一般只能照射120°。照射房間的亮度並不比節能燈出色,因為LED只在直視的狹小角度內有高亮度,而偏離該角度後光線迅速減弱; 相對於白熾燈,led照明度比較高,但光線過亮會強烈刺激眼睛。

小編在此想說的是,led燈作為一種新型節能燈,存在一些缺陷是在所難免的。大家在選購時,要多了解多比較,找到一款適合自己使用的燈具!

led的應用前景

LED最初用於儀器儀表的指示性照明,隨後擴展到交通信號燈。再到景觀照明、車用照明和手機鍵盤及背光源。後來發展出微型發光二極體(micro-LED)的新技術,其將原本發光二極體的尺寸大幅縮小,用可獨立發光的紅、藍、綠微型發光二極體成陣列排列形成顯示陣列用於顯示技術領域。微型發光二極體具有自發光顯示特性,比自發光顯示的有機發光二極體(OLED)效率高、壽命較長、材料不易受到環境影響而相對穩定。

另外,LED燈在室外紅、綠、藍全彩顯示屏,匙扣式微型電筒等領域都得到了應用。

採用LED光源進行照明,首先取代耗電的白熾燈,然後逐步向整個照明市場進軍,將會節約大量的電能。近期,大功率LED燈珠,cob燈珠的研發成功,也增大了它在照明領域的實用性。


  

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