led灯的发光原理是什么?
发布者:深铭易购 发布时间:2019-09-28 浏览量:--
LED发光二极管是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。了解LED灯的发光原理得熟知它的硬性条件。首先LED灯的制作主要是III-IV族化合物,例如砷化镓、磷化镓、磷砷化镓等族化合物,其核心就是PN结。
P型半导体内部有大量带正电荷的空穴及带负电荷的电离杂,由于电场作用,电离杂是固定不动,空穴是可移动的。而N型半导体内部有很多负电子和固定的正离子,由于电场的作用,正离子是固定的,负电子是可移动的。假如给PN结外加正向电压,P型一边结正极,N型一边接负极,则电流的流动方向由P到N,而空穴与自由电子则向界面运动,使空间电荷区变窄,电流就会顺利通过。假如给PN结外加反向电压,则空穴和自由电子远离界面,使空间电荷区变宽,电流不会通过。
所以在半导体晶片两极加正向电压,某些族化合物半导体材料的PN结会注入少数载流子和多数载流子,复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而实现电能到光能的转换。若加反向电压,少数载流子是很难注入,那么无载流子复合则没有多余能量释放,从而无法实现电能到光能的转换。这就是LED灯的发光原理。 LED能够取代白炽灯成为新一代照明灯具,它的很多优点是白炽灯不具有的,例如高效节能、使用安全、体积小、控制性强、绿色环保、使用寿命长、发光稳定等优点,成为现代社会照明灯具的翘楚,也是传统照明灯具退出历史舞台的根源。
LED调光器的原理有三种
原理1. 波宽控制调光(Pulse Width Modulation,简称PWM) 将电源方波数位化,并控制方波的占空比,从而达到控制电流的目的。
原理2. 恒流电源调控 用模拟线性技术可以轻易调整电流的大小。
原理3. 分组调控 将多颗LED分组,用简单的分组器调控。
LED其发光过程包括三部分:
正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。
LED灯具照明光源的主流将是高亮度的白光LED。目前,已商品化的白光LED多是二波长,即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED,即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光,它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LED背光源等市场
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