Nos últimos anos, co rápido desenvolvemento da tecnoloxía LED e as vantaxes incomparables de Lámpada LED , A lámpada LED como lámpadas de cuarta xeración despois da lámpada incandescente, a lámpada fluorescente, a lámpada de descarga de gas de alta intensidade (HID) foi amplamente utilizada no campo da iluminación, a lámpada de mesa pequena, lanterna, varios indicadores eléctricos, luces de sinal, etc.
Tan grande como a iluminación interior e exterior, farolas solares , luces decorativas , luces do peirao , luces de construción , luces de estudo, lámpadas de coche, módulo de retroiluminación LCD, etc. A principios de 2011, o valor global dos leds de alto brillo alcanzara os 10.600 millóns de dólares.
(I) Como funcionan as luces led
O chip LED é o uso de unión PN de semicondutores iluminada, a unión pn está composta por semicondutores de tipo p e tipo n, formación profunda de unión PN a ambos os lados da súa interface, unión pn con condutividade unidireccional, cando se engade tensión directa á unión PN, o portador maioritario da área P e N se estendeu á outra parte.
Tes moitos electróns que se difunden na rexión P e tes unha inxección de algúns electróns na rexión P. Estes electróns combínanse con buratos na banda de valencia e, cando o fan, emiten fotóns que emiten luz, que é como unha unión PN, ou LED, emite luz.
(2) As características das luces LED
- A lámpada LED é impulsada pola fonte de alimentación DC, baixa tensión de condución, pequena potencia, menor consumo de enerxía, aforro de enerxía.
Como a parte emisora de luz do LED é un chip de unión PN de semicondutores, que ten as características de paso de guía única e interceptación inversa, a lámpada LED só pode alimentarse mediante fonte de alimentación de CC e a tensión de condución é moi baixa. A tensión de condución dunha única conta é de 3,2 V-3,4 V e a potencia é moi pequena. A corrente non debe superar os 20 m A.
Os leds de alta potencia agora úsanse habitualmente con 1W e 3W, e o problema de disipación de calor debe resolverse para os leds de alta potencia, que se poden obter integrando varios chips. O método comúnmente usado para obter unha luz de traballo LED de maior potencia é conectar LED de varias contas en serie ou híbrido, para que poida obter unha luz de traballo LED de potencia arbitraria.
Debido a estas características, as lámpadas LED consomen moi pouca enerxía. Tomando como exemplo o consumo de enerxía dunha farola, compáranse a lámpada de sodio de alta presión, a farola LED e a farola solar LED.
Se a subministración de enerxía diaria é de 10 horas, entre as que a farola solar é de 2 horas máis 8 horas de enerxía solar, o consumo de enerxía anual das tres lámpadas é de 54750KW/h, 21900KW/h e 4380KW/h, respectivamente. O consumo de electricidade anual de LED é só preto do 40% do da lámpada de sodio de alta presión, e o consumo de electricidade anual da lámpada de LED solar é só preto do 8% do da lámpada de sodio de alta presión.
Pola contra, usar estes últimos como farolas aforrará moito enerxía e aforrará as facturas da luz. Agora puxéronse en uso no noso país a farola LED a gran escala de alta potencia e o sistema de farolas LED solares.
- O LED de conta única ten un tamaño pequeno, unha longa vida útil e pode realizar unha iluminación intelixente.
O tamaño do LED é pequeno, embalaxe de resina en lugar de vidro, non é fácil de danar, flexible e cómodo de usar, vida útil de laboratorio da lámpada LED ata 100000h, uso normal ata 5000000h arriba, e sempre que no intervalo de corrente nominal, fonte de alimentación de conmutación frecuente ou a través do sistema de control para axustar a corrente, sen impacto na vida útil do LED.
Debido a que a corrente de traballo da fonte de luz LED pódese controlar, polo que a través do deseño do circuíto, o brillo das lámpadas feitas tamén se pode controlar, pode realizar o control de iluminación intelixente, segundo as características anteriores pódese converter nunha variedade de luces decorativas LED, patróns dinámicos, etc.
En comparación con outras luces de traballo, reduce moito a taxa de substitución, reduce o custo de mantemento e facilita a instalación e o mantemento.
- Sen parpadeo, sen luz ultravioleta, radiación térmica moi baixa, sen danos aos ollos humanos.
A lámpada LED úsase para iluminación interior e lugares de traballo e estudo, que poden protexer os ollos. Luz LED monocromática, forte directividade, resposta rápida, especialmente adecuada para luz de traballo, lámpadas de coches, luces de muelle, lámpadas de escenario, etc.
(3) A aplicación de luces LED
Debido ás vantaxes incomparables das lámpadas LED, a luz de traballo LED está a desenvolverse a unha velocidade moi rápida e substituíndo gradualmente a outras luces de traballo.
Agora a luz de traballo LED utilizouse amplamente en varios campos de iluminación de traballo. Debido ao seu pequeno tamaño e á súa aplicación flexible, o LED pódese organizar en varias formas e controlarse mediante programas informáticos, polo que pode mostrar patróns estáticos e dinámicos como texto, imaxe, animación, cine e televisión.
Na cerimonia de apertura dos Xogos Olímpicos de Pequín de 2008, as luces LED mostraron o seu encanto e vantaxes infinitas. O LED é amplamente utilizado en exhibicións públicas, como unha variedade de luces de sinal, iluminación de paisaxes, embelecemento de rúas cadradas, embelecemento de entretemento público, iluminación de efectos de escenario, iluminación de edificios, etc.
Nas pantallas de cristal líquido, os leds úsanse como luz de fondo para pantallas de visualización como ordenadores, televisores e teléfonos móbiles. Na estrada de tráfico, o LED utilizouse para a iluminación pública controlable de aforro enerxético, iluminación de túneles, iluminación de pasos superiores, semáforos de tráfico, etc.
No aspecto das lámpadas dos automóbiles, agora moitas luces de freo, luces de posición, luces de xiro, luces antinéboa traseiras, luces de marcha atrás e outras lámpadas comezaron a usar fonte de luz LED.
Como o luces de construción , Coa mellora continua da tecnoloxía LED, os problemas técnicos seguen sendo resoltos, e a aparición continua de lámpadas LED de alta potencia, LED en iluminación interior, lámpadas de automóbiles, estudos, luces de visualización e outros campos de aplicación serán máis populares.
(4) Algúns problemas técnicos aos que se enfrontan as luces LED
- Tecnoloxía LED de alta potencia.
O LED ten problemas de pescozo de botella de rendemento e disipación de calor, como danos electrostáticos e coeficiente de expansión térmica, polo que a súa potencia non pode ser moi grande e o seu brillo é baixo.
Na actualidade, os chips LED de alta potencia de uso habitual cun rendemento relativamente estable son 1W e 3W. A potencia LED pódese mellorar mediante un chip integrado, pero a tecnoloxía actual non está madura, sobre todo é necesario resolver o problema de disipación de calor, tamén se pode conseguir lámpadas LED de alta potencia a través da serie LED de múltiples contas, paralelas ou híbridas.
Os dous últimos son menos eficientes e menos utilizados. A serie LED de múltiples contas é a aplicación principal das lámpadas LED no campo da iluminación.
Pero a serie dunha soa conta ten un talón de Aquiles. Se un talón está danado, bloquearase toda a ruta. Este é un gran pescozo de botella que restrinxe a aplicación de lámpadas LED de alta potencia no campo da iluminación.
Para mellorar a potencia das lámpadas LED, un é mellorar a potencia do chip, o outro é optimizar o deseño do circuíto para mellorar a potencia.
- Tecnoloxía de disipación de calor
A temperatura é un factor importante que afecta o LED, o aumento da temperatura acelerará a atenuación da luz do LED e a temperatura no nodo do chip afecta directamente a vida útil do LED, polo que a capacidade de disipación de calor e LED está limitada pola forza da potencia do LED.
A calor dentro do LED xérase cando o chip LED e a placa de circuíto impreso funcionan. Para LED de baixa potencia, a calor pódese disipar por condución e convección natural, pero para LED de alta potencia, é necesario considerar varias disipación de calor.
No deseño de disipación de calor, adoita considerarse a disipación de calor do paquete LED, a placa de circuíto e a adición de compoñentes de disipación de calor. Cun encapsulamento de silicona de boa condutividade térmica, placa de circuíto impreso con capa de illamento térmico, base metálica, etc. Para alta potencia Luces de base LED , para resolver o problema de disipación de calor, ademais da boa estrutura de disipación de calor do propio LED, a carcasa das luces do peirao debe usarse como canle de disipación de calor.
A carcasa está deseñada como unha superficie de disipación de calor por riba do lateral e unha aleta de disipación de calor para facilitar a convección do aire, ou a carcasa está deseñada como unha disipación de calor por convección de tipo burato de aire, refrixeración por aire asistida por ventilador e refrixeración capilar por auga e outras formas aínda están en fase de proba, a lámpada antinéboa dianteira LED do coche, o faro e outras lámpadas de aluminio, o deseño de circuítos, etc. disipación.
No deseño estrutural das lámpadas LED, algunhas persoas propuxeron a disipación de calor do radiador do tubo de calor nas lámpadas. Co fin de mellorar o efecto de disipación de calor, hai que ter en conta moitos factores no deseño das lámpadas, como a disposición e disposición do radiador do corpo da lámpada para considerar o espazamento, a dirección, o tratamento da superficie, etc., na carcasa metálica de lámpadas e lanternas, o revestimento de disipación de calor.
Na actualidade, o desenvolvemento da industria LED céntrase en produtos de gran potencia, alto brillo e pequeno tamaño, utilizando ataduras de disipación de calor de cerámica como forma de disipación de calor do gran LED.
