LED原理

　　LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。

　　半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED燈發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。

　　LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。

　　最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命，低光視效能的140瓦白熾燈作為光源，它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在內，共耗電14瓦，即可產生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。

　　對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，可以得到白光。

　　對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法，構造簡單、成本低廉、技術成熟度高，因此運用最多。

　　LED燈特點

　　1、節能：白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節能燈的1/4.

　　2、長壽：壽命可達10萬小時以上，對普通家庭照明可謂“一勞永逸”。

　　3、可以工作在高速狀態：節能燈如果頻繁的啟動或關斷，燈絲就會發黑，很快的壞掉，所以更加安全。

　　4、固態封裝，屬于冷光源類型。所以它很好運輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設備中，不怕振動。

　　5、led技術正日新月異的在進步，它的發光效率正在取得驚人的突破，價格也在不斷的降低。一個白光LED進入家庭的時代正在迅速到來。

　　6、環保，沒有汞的有害物質。LED燈泡的組裝部件可以非常容易的拆裝，不用廠家回收都可以通過其它人回收。

　　7、配光技術使LED點光源擴展為面光源，增大發光面，消除眩光，升華視覺效果，消除視覺疲勞。

　　8、透鏡與燈罩一體化設計。透鏡同時具備聚光與防護作用，避免了光的重復浪費，讓產品更加簡潔美觀。

　　9、大功率led平面集群封裝，及散熱器與燈座一體化設計。充分保障了led散熱要求及使用壽命，從根本上滿足了LED燈具結構及造型的任意設計，極具LED燈具的鮮明特色。

　　10、節能顯著。采用超高亮大功率led光源，配合高效率電源，比傳統白熾燈節電80%以上，相同功率下亮度是白熾燈的10倍。

　　11、超長壽命50，000小時以上，是傳統鎢絲燈的50倍以上。LED采用高可靠的先進封裝工藝—共晶焊，充分保障LED的超長壽命。

　　12、無頻閃。純直流工作，消除了傳統光源頻閃引起的視覺疲勞。

　　13、綠色環保。不含鉛、汞等污染元素，對環境沒有任何污染。

　　14、耐沖擊，抗雷力強，無紫外線（UV）和紅外線（IR）輻射。無燈絲及玻璃外殼，沒有傳統燈管碎裂問題，對人體無傷害、無輻射。

　　15、低熱電壓下工作，安全可靠。表面溫度≤60℃（環境溫度Ta=25℃時）。

　　16、寬電壓范圍，全球通用LED燈。85V~ 264VAC全電壓范圍恒流，保證壽命及亮度不受電壓波動影響。

　　17、采用PWM恒流技術，效率高，熱量低，恒流精度高。

　　18、降低線路損耗，對電網無污染。功率因數≥0.9，諧波失真≤20%，EMI符合全球指標，降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網的高頻干擾污染。

　　19、通用標準燈頭，可直接替換現有鹵素燈、白熾燈、熒光燈。

　　20、發光視效能率可高達80lm/w，多種LED燈色溫可選，顯色指數高，顯色性好。

　　節能燈原理

　　節能燈主要是通過鎮流器給燈管燈絲加熱，大約在1160K溫度時，燈絲就開始發射電子（因為在燈絲上涂了一些電子粉），電子碰撞氬原子產生非彈性碰撞，氬原子碰撞后獲得了能量又撞擊汞原子，汞原子在吸收能量后躍遷產生電離，發出253.7nm 的紫外線，紫外線激發熒光粉發光，由于熒光燈工作時燈絲的溫度在1160K左右，比白熾燈工作的溫度2200K-2700K低很多，所以它的壽命也大提高，達到5000小時以上，由于它不存在白熾燈那樣的電流熱效應，熒光粉的能量轉換效率也很高，達到每瓦50流明以上。

　　節能燈電路從功能上可分為四個部分，分別是電源電路，啟動電路，高頻自激振蕩電路及串聯諧振電路。下面將結合電路簡單介紹一下節能燈電路的工作原理。

　　市電源由D1-D4整流、C1濾波后，形成300V左右的直流電壓。

　　由R6C7D9組成啟動電路，整流后的直流電經過R6對C7充電，當C7兩端電壓充到D9的轉折電壓后，觸發二極管D9導通，C7經D9向三極管T2基極放電，使T2導通后迅速達到飽和導通狀態。

　　由T1、T2、C4、C2、高頻變壓器和L組成高頻自激振蕩電路，當T2導通，T1截止時電壓向C4C2充電。流經高頻變壓器初級線圈玩La中的充電電 流逐漸增大，當La電流增大到一定程度時，變壓器的磁芯達到飽和，C4上電荷不再增大，流過L的電流開始減小。這時，次級線圈Lb玩的電壓極性發生倒相 變化，使Lc中感生電動勢上負下正，Lb中的感生電動勢上正下負，這樣就迫使T2由導通變為截止，T1由截止變為導通。C4開始放電，當放電電流增大到一 定程度后，變壓器磁芯又發生飽和，使LB、Lc的電壓極性又發生變化，Lb上的感生電動勢的方向為上負下正;Lc上的感生電動勢的方向為上正下負，這又迫 使T2由截止變為導通，T1由導通變為截止，這樣T1、T2在高頻變壓器控制下周而復始地導通/截止，形成高頻振蕩，使燈管得到高頻高壓供電。

　　為了滿足啟動點亮燈管所需的電壓，電路設置了主要由C2和L等元件組成的串聯諧振電路。D6、D7的作用分別是防止反向峰值電壓擊穿TI、T2。R3、R4為負反饋電阻，用于Tl、T2的過流保護。