形式
LED(Light Emitting Diode)發光二極管是壹種固態半導體器件，可以直接將電能轉化為光能。LED企業傳奇光電LED的核心是半導體芯片。芯片的壹端貼在支架上，支架是負極，另壹端接電源的正極。整個芯片由環氧樹脂封裝。半導體晶圓由兩部分組成，壹部分是P型半導體，其中空穴占優勢，另壹部分是N型半導體，這裏主要是電子。但是當這兩個半導體連接在壹起時，它們之間就形成了壹個“pn結”。當電流通過導線作用於芯片時，電子會被推到P區，在那裏與空穴復合，然後以光子的形式放出能量，這就是LED發光的原理。光的波長(光的顏色)由形成pn結的材料決定。
LED是壹種能將電能轉化為光能的半導體。它改變了白熾燈鎢絲發光和節能燈三基色粉發光的原理，采用電場發光。據分析，LED的特點非常明顯。
LED燈泡和燈有圖(19)顯示壽命長，光效高，無輻射，耗電低。白光LED的光譜幾乎完全集中在可見光波段，發光效率可超過150lm/W(2010年)。將LED與普通白熾燈、螺旋節能燈、T5三基色熒光燈進行對比，結果顯示，普通白熾燈光效為1.2 lm/w，使用壽命小於2000小時；螺旋節能燈的功率為60lm/W，使用壽命小於8000小時；T5熒光燈的功率為96lm/W，壽命約為1000小時，直徑為5毫米..還預言未來LED壽命上限是無限的。但是LED燈的工作原理使得散熱問題在大功率LED照明行業非常突出。很多LED照明方案對散熱不夠重視，或者技術水平有限。所以量產的大功率LED燈實際使用壽命遠小於理論值，性價比低於傳統燈具。為了延長LED燈的使用壽命，真正使其適合商業化量產，LED照明行業正在加緊獨立或與專業導熱材料供應商合作開發導熱塑料等新型導熱材料。
大功率LED壹般指0.65W以上，不同公司內部會有不同的標準，因為大功率LED領域沒有壹個公認的行業標準。光強與流明的比值小，但散熱也大。目前大功率大多是單壹應用，加上有效散熱面積大，出現了集成式LED燈矩陣，但散熱效果不是很好。低功率壹般在0.06W W左右，目前LED手電筒壹般都是低功率使用，光線不發散，取決於LED的發光角度，分為大角度和小角度。小角度不散，大角度只散。市面上的手電筒壹般都是草帽做的。效果很好。現在擔心有些廠家不註重質量，用劣質的led當手電筒，用不了多久就有死燈了。
LED的亮度必然與LED的發光角度有關。LED角度越小，亮度越高。沒有什麽是超級亮不亮的，這是騙孩子的。如果是質量好的LED，無論哪個LED廠商生產的，大家的亮度都差不多，只是生產工藝不同，使用壽命略有不同。因為大家用的都是那些國外的LED芯片。如果是180度角的5MM LED，白光亮度只有幾百MCD如果是15度角，會達到1萬到2萬MCD以上的亮度，亮度差幾十倍。如果是用於照明，最好是戶外使用大功率LED，亮度更高，單次功率65438+。
色溫和亮度無關，亮度和流明值有關。
讓我們來看看幾個相關的概念:
光通量
(lm)
由於人眼對不同波長的電磁波的敏感度不同，我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來衡量光能，而必須使用基於人眼對光的感知的單位——光通量。光通量用符號φ表示，單位是流明(lm)。
發光強度
(光盤)
光通量是指光源向周圍空間發射的總光能。不同光源發出的光通量的空間分布是不同的。發光強度的單位為坎德拉，符號為cd，表示光源在單位球面立體角(物體表面與點光源所成的角度)內發出的光通量。1cd = 1lm/1sr(Sr:立體角的球面單位)。
聰明
(cd/m2)
亮度是指眼睛從某個方向看到的物體所發出的光的強度。單位為坎德拉/m2 [cd/m2]，符號為L，表示特定方向立體角單位面積內發光體的光通量，等於1坎德拉從1 m2表面發出的發光強度。
色溫
(色溫)
當光源發出的光在壹定溫度下與黑體輻射的光顏色相同時，黑體的溫度稱為光源的色溫，用絕對溫度k表示(開爾文，開爾文= 273.15)。
顯色性
原則上人造光應該和自然光壹樣，這樣人才能用肉眼正確分辨事物的顏色。當然，這取決於照明的位置和目的。
光源呈現物體顏色的程度稱為顯色性。通常稱為“顯色指數”(Ra)。顯色是指事物的真實顏色(本身的顏色)與在壹個標準光源下所顯示的顏色之間的關系。Ra值的確定是將DIN6169標準中定義的八種測試色與被測光源進行比較。色差越小，測試光源顏色的顯色性越好。
Ra值為100的光源，表示事物在其光下顯示的顏色與標準光源下相同。
基本信息
LED(Light Emitting Diode)發光二極管是壹種固態半導體器件，可以直接將電能轉化為光能。LED的核心是半導體芯片。芯片的壹端貼在壹個支架上，支架是負極，另壹端接電源正極。整個芯片由環氧樹脂封裝。半導體晶圓由兩部分組成，壹部分是P型半導體，其中空穴占優勢，另壹部分是N型半導體，這裏主要是電子。但是當這兩個半導體連接在壹起時，它們之間就形成了壹個“pn結”。當電流通過導線作用於芯片時，電子會被推到P區，在那裏與空穴復合，然後以光子的形式放出能量，這就是LED發光的原理。光的波長決定了光的顏色，而光的顏色是由構成pn結的材料決定的。smd led
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LED應用
鑒於其自身的優勢，LED主要應用於以下幾個方面:
(1)顯示屏及交通信號顯示光源LED燈具有抗震抗沖擊、光響應快、省電、壽命長等特點，廣泛應用於各種室內外顯示屏，分為全彩、雙色、單色顯示，國內有超過100臺在開發生產。交通燈主要使用超高亮度的紅、綠、黃led。由於LED燈節能、可靠性高，全國範圍內正在逐步升級紅綠燈，推廣速度快，市場需求大，是壹個很好的市場機會。
(2)在汽車工業中的應用汽車燈具包括儀表板、音響指示燈、開關背光、閱讀燈、外剎車燈、尾燈、側燈、大燈等。汽車用白熾燈不耐沖擊和撞擊，容易損壞，壽命短，需要經常更換。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈。由於LED響應速度快，可以提醒駕駛員盡早剎車，減少追尾事故。在發達國家，LED制作的中央後高位剎車燈已經成為汽車的標配，美國惠普公司在1996推出的LED汽車尾燈模組可以隨意組合成各種汽車尾燈。此外，汽車儀表盤等照明部件中的光源可以作為超高亮度發光燈，因此逐漸采用LED顯示屏。中國汽車工業正處於大發展時期，這是推廣超高亮度LED的絕佳機會。近幾年年產值1億元，五年後30億元。
(3)高效率側面發射的LED背光最搶眼。LED作為LCD背光源，具有壽命長、發光效率高、無幹擾、性價比高等特點，已廣泛應用於電子表、手機、BP機、電子計算器、刷卡機等。隨著便攜式電子產品的小型化，LED背光更具優勢，因此背光制造技術將朝著更薄、更低功耗和均勻性的方向發展。LED是手機的關鍵器件。壹部普通的手機或小靈通大約需要10個LED器件，而壹個彩屏和壹部帶拍照功能的手機大約需要20個LED器件。現階段手機背光量很大，每年要用35億顆LED芯片。目前中國手機產量很大，LED背光大部分靠進口，這對於國產LED產品來說是壹個絕佳的市場機會。
(4)4)LED照明光源早期產品發光效率低，光強只能達到幾到幾十MCD，適用於室內場合、家用電器、儀器儀表、通訊設備、微型計算機、玩具等。目前的直接目標是用LED光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已經開始從局部應用領域發展。為了節約能源，日本正在計劃壹個發光二極管項目(名為“點亮日本”)來替代白熾燈。前五年的預算是50億日元。如果用LED替代壹半的白熾燈和熒光燈，每年可節約相當於60億升原油的能源，相當於5個1.35 ×106kW核電站的發電量，並可減少二氧化碳等溫室氣體的產生，改善人們的生活環境。中國也在2004年投資50億元發展節能環保的半導體照明計劃。
(5)其他應用，比如壹種受兒童歡迎的閃光鞋，走路時內置的LED會閃光，僅溫州地區壹年就用了5億個LED；使用發光二極管作為電動牙刷的指示燈，據正在投產的國內廠家介紹，這
LED燈(5支)公司有少量健康牙刷上市，預計量產每年需要3億只發光燈；流行的LED聖誕燈，造型新穎，色彩豐富，不易破碎，低壓使用安全，最近在香港等東南亞地區銷售強勁，廣受人們歡迎，威脅並取代了現有的電燈泡聖誕市場。
(6)用於家庭室內照明的LED產品越來越受歡迎。LED筒燈、LED吸頂燈、LED日光燈、LED光纖燈已經悄然進入家庭！
LED照明顏色
LED (Lighting Lighting Diode)照明是發光二極管照明，是壹種半導體固態發光器件。它采用固體半導體芯片作為發光材料，通過半導體中載流子復合放出多余的能量，引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白光。LED照明產品是以LED為光源制成的照明電器。
照明原理
LED由III-IV族化合物制成，如GaAs(砷化鎵)、GAAP(磷化鎵)等半導體，其核心是PN結。因此具有壹般pn結的I-N特性，即正向導通、反向截止和擊穿特性。此外，在壹定條件下，它還具有發光特性。在直流電壓下，電子從N區註入P區，空穴從P區註入N區。進入對面區域的壹部分少數載流子(少數載流子)與多數載流子(多載流子)復合發光。
LED的優勢
LED的固有特性決定了它有很多優點，比如:
第壹，體積小
LED基本上就是壹個很小的芯片，封裝在環氧樹脂裏面，所以很小很輕。
第二，低功耗
LED功耗相當低，由DC驅動，超低功耗(每管0.03-0.06瓦)，電光功率轉換接近30%。壹般來說，LED的工作電壓為2-3.6V，工作電流為0.02-0.03 a；；也就是說，它消耗的電能不超過0.1W，同樣的照明效果比傳統光源節能近80%。
第三，使用壽命長
有人稱LED光源為長壽燈。它是固體冷光源，環氧樹脂封裝，燈體內沒有松動的部分，沒有燈絲易燃燒、熱沈積、光衰等缺點。在適當的電流和電壓下，使用壽命可達60000-65438+萬小時，比傳統光源延長65.438+00倍以上。
第四，高亮度低發熱
LED采用冷光發光技術，發熱量遠低於普通照明燈。
動詞 （verb的縮寫）環境保護
LED采用無毒材料，不像熒光燈含汞會造成汙染，LED還可以回收利用。光譜中沒有紫外線和紅外線，也沒有熱量和輻射。是冷光源，眩光小，可以放心觸摸。屬於典型的綠色照明光源。
六、堅固耐用
LED完全封裝在環氧樹脂中，比燈泡和熒光燈管更堅固。燈體內沒有松動的部分，使得LED不易損壞。led燈
七、更多變化
LED光源可以利用紅、綠、藍三原色的原理，在計算機技術的控制下，使三種顏色具有256級灰度並隨意混合，可以產生256×256×256 = 16777216種顏色，形成各種不同光色的組合，實現多彩的動態變化效果和各種圖像。
八、先進技術
相對於傳統光源單調的發光效果，LED光源屬於低壓微電子產品。它成功地結合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等。，所以也是數字信息產品，是半導體光電器件的“高科技”技術，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。
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LED缺點
首先，LED被認為是世界上最高效的人工照明技術。雖然國內還有很多人認為LED是壹種替代LCD的顯示技術，但其實這種節能照明技術從上世紀六七十年代就已經開始應用，現在從各種指示燈、路燈、節日燈到筆記本、電視背光都廣泛使用LED照明。由於其高能效，人們普遍認為用LED燈取代傳統燈泡和熒光燈是壹種非常環保的做法。
然而，加州大學歐文分校最近進行的壹項調查顯示，使用LED的環保效果很可能被它所含的有毒物質抵消。在這項由社會生態部和公共衛生項目聯合進行的研究中，他們分析了市場上常見的聖誕樹彩燈組中的紅、黃、綠、藍LED燈，其中既包括高亮度LED，也包括低亮度產品。
結果顯示，這些LED燈含有銻、砷、鉻、鉛等多種金屬元素。其中，部分LED燈的有毒元素含量已經超過監管部門規定的標準。例如，在低亮度紅色LED燈中，研究人員發現鉛含量超標8倍，鎳含量超標2.5倍。
事實上，在加州法律中，絕大多數的LED燈已經被明確定義為有毒廢棄物，如果用普通的填埋方式處理，會汙染土壤和地下水。而且如果LED燈壞了，直接接觸也可能對人體健康造成損害。但到目前為止，無論各國政府還是全世界人民對LED燈的環境和健康風險知之甚少。
報告認為，led中的砷、鉛、鎳、銅對人體和環境的影響最為嚴重，今後應進行更詳細深入的調查，推動政府制定LED產品安全使用和回收的規範。總之，大家應該清楚，雖然LED非常節能，但也絕不是完全環保的選擇，只是它所包含的潛在危險不同於其他照明技術。
第二點是LED由於單壹發光面窄，需要大規模集成在電路板上，會造成大量熱量積累，有時會擊穿電路板。所以LED燈的散熱壹定要好。
第三點是藍光和紫外光(也就是紫外線)是人眼最不能接受的。藍光殺死人眼活性細胞的能力是綠光的10倍，紫外光殺死人眼活性細胞的能力是藍光的10倍。長期暴露在大量低波長藍光下，會殺死大量人眼活性細胞，最終癌癥形成斑塊。LED白光的形成主要依靠波長450-455NM的藍光激發熒光粉，波長越低，激發能力越強。通常LED的波長控制在500NM以內，即450-455NM或455-460NM，屬於危害最大的壹段。如果波長變大，激發磷光體的能力將降低，效率將降低。為了追求亮度，人們通常會加強LED的藍光強度。光照時間越長，熒光粉衰減越快，進而導致人眼接觸的藍光波段的光越強，從而對人眼造成傷害。
因此，LED燈在道路交通中的LED導航指示、LED路燈、LED臺燈的使用都存在壹些弊端，在使用過程中容易讓人產生頭暈、不適的感覺，甚至長期使用會造成眼部傷害，增加患眼疾的概率。
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LED設計理念
LED的出現打破了傳統的光源設計方法和思路。目前有兩種最新的設計理念。
1.場景照明:2008年由飛利浦提出，根據環境的需要設計燈具。情景照明以場所為出發點，旨在創造壹個優美華麗的照明環境來烘托場景效果，使人感覺有壹種場景氛圍。
2.情調照明:是卡西歐在2009年提出的，燈是根據人的需求設計的。情感照明以人的情感為基礎，從人的角度創造藝術化的照明環境。情感照明不同於場景照明。情感照明是動態的，可以滿足人的精神需求，使人產生情感。場景照明是靜態的，只能強調場景照明的需求，不能表達人的情感。從某種意義上說，情感照明涵蓋了場景照明。情感照明包括四個方面:壹是環保節能，二是健康，三是智能，四是人性化。
卡西歐公司總經理吳玉林先生編著了《情感照明書》，這是國內第壹本引領led照明設計潮流的書籍，打破了設計理論長期被國外巨頭壟斷的局面，讓LED的應用更容易走向市場。我將情感照明的最新設計理念貢獻出來與大家分享，希望有更多的專家學者和設計師參與討論，提出建議。
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LED的發光原理
LED手電筒的LED由III-IV族化合物制成，如GaAs(磷化鎵)、GaAsP(磷化鎵)等半導體，其核心是PN結。因此具有壹般pn結的I-N特性，即正向導通、反向截止和擊穿特性。此外，在壹定條件下，它還具有發光特性。在直流電壓下，電子從N區註入P區，空穴從P區註入N區。進入對面區域的壹部分少數載流子(少數載流子)與多數載流子(多載流子)復合發光。
假設發光發生在P區，註入的電子直接與價帶空穴結合發光，或者先被發光中心俘獲再與空穴結合發光。除了這種發光復合，還有壹部分電子被非發光中心(這個中心在導帶和介電帶的中間附近)俘獲，然後與空穴復合，每次釋放的能量不夠大，不能形成可見光。發光復合量與非發光復合量的比率越大，光量子效率越高。因為復合在少數載流子擴散區發光，所以僅在PN結表面附近的幾個微米內產生光。
理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發光區半導體材料的帶隙寬度Eg有關，即
λ≈1240/Eg(納米)
其中Eg的單位是電子伏特(eV)。如果能產生可見光(波長為380nm的紫光~波長為~780nm的紅光)，半導體材料的Eg應該在3.26 ~ 1.63 EV之間。波長比紅光長的光是紅外光。目前有紅外、紅、黃、綠、藍四種發光二極管，但藍色發光二極管價格昂貴，應用不廣泛。
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照明用白色LED
可見光光譜與LED白光的關系。眾所周知，可見光光譜的波長範圍是380 nm ~ 760 nm，這是人眼可以感受到的七種顏色的光——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，但這七種顏色的光都是單色光。例如，LED發出的紅光的峰值波長為565納米。可見光的光譜中沒有白光，因為白光不是單色光，而是由許多單色光組成的合成光，就像太陽光是由七種單色光組成的白光，彩色電視機中的白光也是由紅、綠、藍三原色組成的。因此，為了使LED發出白光，其光譜特性應該包括整個可見光譜範圍。然而，在目前的工藝條件下，不可能制造出具有這種性能的LED。根據人們對可見光的研究，人們能看到的白光至少需要兩種光的混合，即雙波長光(藍光+黃光)或三波長光(藍光+綠光+紅光)。以上兩種模式的白光都需要藍光，所以取藍光就成了制作白光的關鍵技術，也就是各大LED制造公司所追求的“藍光技術”。目前世界上掌握“藍光技術”的廠商屈指可數，所以白光LED的推廣應用，尤其是高亮度白光LED在國內的推廣，還有壹個過程。
白光LED與白光光源的技術結構。對於壹般照明來說，從工藝結構上來說，白光LED通常由兩種方法形成。第壹種方法是利用“藍光技術”和熒光粉形成白光；二是多種單色光混合方式。這兩種方法已經成功地制造了白光器件。白光LED照明新光源的應用前景。為了說明白光LED的特點，我們先來看看照明光源的現狀。白熾燈和鹵鎢燈，其發光效率為12 ~ 24流明/瓦；熒光燈和HID燈的發光效率為50 ~ 120流明/瓦。白光LED:1998年，白光LED光效只有5流明/瓦，1999年，達到15流明/瓦，和普通家用白熾燈差不多。2000年，白光LED的光效達到25流明/瓦，和鹵鎢燈差不多。有公司預測，到2005年，LED的光效將達到50流明/瓦，到2015年，LED的光效有望達到150 ~ 200流明/瓦。屆時白光LED的工作電流可以達到安培級。可見，為寫手開發白光LED照明光源將成為可能的現實。
壹般照明用的白熾燈、鹵鎢燈雖然價格便宜，但發光效率低(燈的熱效應白白耗電)，使用壽命短，維護工作量大。但如果采用白光LED作為照明，它們不僅發光效率高，而且使用壽命長(連續工作時間大於10000小時)，幾乎不需要維護。目前，德國海拉公司已經利用白光LED開發出飛機閱讀燈。澳大利亞首都堪培拉的壹條街道已經使用白色LED作為街道照明。中國的城市交通管理燈也在用白色led取代早期的交通秩序指示燈。可以預見，在不久的將來，白光LED必將進入家庭，取代現有的照明。
LED光源具有使用低壓電源、能耗低、適用性強、穩定性高、響應時間短、對環境無汙染、多色發光等優點。雖然價格比現有的照明設備貴，但還是考慮到必然會有現有的照明設備。
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LED的調光控制
傳統上，LED的調光是通過用DC信號或濾波PWM調節LED中的正向電流來實現的。降低LED電流會調節LED光輸出強度，然而，正向電流的變化也會改變LED的顏色，因為LED的色度會隨著電流的變化而變化。許多應用(如汽車和液晶電視背光照明)不允許LED有任何顏色漂移。在這些應用中，大範圍的調光是必要的，因為周圍環境中存在不同的光變化，並且人眼對光強度的微小變化很敏感。通過施加PWM信號來控制LED的亮度允許在不改變顏色的情況下完成LED的調光。
人們常說的真彩色)PWM調光就是用壹個PWM信號來調節LED的亮度。
調節LED亮度有三種常用方法:
(1)利用設定電阻，在LED驅動控制IC管腳RSET的兩端並聯不同的轉換電阻，用壹個DC電壓來設定LED驅動控制IC管腳RSET的電流，從而改變LED的正向工作電流，調節LED的亮度。
(2)利用PWM技術和PWM控制信號，通過控制LED正向工作電流的占空比來調節LED的發光亮度。
(3)線性調節，最簡單的方法是在LED驅動控制C中使用外部設定電阻來實現LED調光控制。雖然這種調光控制方法是有效的，但它缺乏靈活性，並且不能允許用戶改變光強度。線性調整會降低效率並導致白光LED向黃光光譜的顏色偏移。這可能是壹個微小的偏差，但在敏感的應用中可以檢測出來。
采用數字或PWM LED調光控制方法，通過脈寬調制改變LED驅動電流的脈沖占空比，開關頻率大於100HZ。大於100HZ的開關調光控制頻率主要用於避免人眼感覺調光閃爍。在LED的PWM調光控制下，LED的發光亮度與PWM的脈沖占空比成正比。在這種調光控制方式下，LED的發光顏色可以在高調光比範圍內保持不變，用PWM進行LED調光控制的調光比範圍可以達到3000: 1。
線性LED調光控制方法是采用模擬調光控制方法。在模擬調光控制下，通過調節LED正向工作電流實現LED調光控制，調光控制範圍可達10: 1。
如果要進壹步降低LED的正向工作電流，就會造成LED的發光顏色會發生變化，LED的正向工作電流無法精確調控等問題。