對(duì)于LED防爆燈中的"LED"你真的了解嗎？

LED燈

LED防爆燈中的LED是發(fā)光二極管，是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的新技術(shù)。它依靠半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中的電子通過勢壘產(chǎn)生的能量遷越直接發(fā)光。通過LED制作的燈具由于發(fā)光過程不產(chǎn)生熱量，能量轉(zhuǎn)換效率接近百分之百，壽命超長，是照明技術(shù)的發(fā)展方向。

LED燈-結(jié)構(gòu)及原理

發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

LED燈-光源特點(diǎn)

1、電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。
2、效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80% 。
3、適用性：很小，每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境 。

4、穩(wěn)定性：10萬小時(shí)，光衰為初始的50% 。
5、響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí) 。
6、對(duì)環(huán)境污染：無有害金屬汞 。
7、顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬S色，最后為綠色 。
8、價(jià)格：LED的價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號(hào)燈需由上300～500只二極管構(gòu)成。

LED燈-應(yīng)用范圍

LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍(lán)三種。由于LED工作電壓低（僅1.5-3V），能主動(dòng)發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動(dòng)、壽命長（10萬小時(shí)），所以在大型的顯示設(shè)備中，目前尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的LED放在一起作為一個(gè)像素制作的顯示屏叫雙基色屏或偽彩色屏；把紅、綠、藍(lán)三種LED管放在一起作為一個(gè)像素的顯示屏叫三基色屏或全彩屏。制作室內(nèi)LED屏的像素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的LED管芯封裝成一體，室外LED屏的像素尺寸多為12-26毫米，每個(gè)像素由若干個(gè)各種單色LED組成，常見的成品稱像素筒或像素模塊。

LED顯示屏如果想要顯示圖象，則需要構(gòu)成像素的每個(gè)LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)。灰度等級(jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。在當(dāng)前的技術(shù)水平下，256級(jí)灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，圖像還原效果比較令人滿意。

資料顯示，LED光源比白熾燈節(jié)電87%、比熒光燈節(jié)電50%，而壽命比白熾燈長20~30倍、比熒光燈長10倍。LED光源因具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命、安全、響應(yīng)快、體積小、色彩豐富、可控等系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是節(jié)電降能耗的**實(shí)現(xiàn)途徑。

LED燈-LED節(jié)能燈

LED節(jié)能燈是用高亮度白色發(fā)光二極管發(fā)光源，光效高、耗電少，壽命長，易控制，免維護(hù)，安全環(huán)保，是新一代固體冷光源，比管形節(jié)能燈省電，亮度高，投光遠(yuǎn)，投光性能好，使用電壓范圍寬，光源通過微電腦內(nèi)置控制器，可實(shí)現(xiàn)LED七種色彩變化，光色柔和、艷麗、豐富多彩、低損耗、低能耗，綠色環(huán)保，適用家庭，商場，銀行，醫(yī)院，賓館，飯店他各種公共場所長時(shí)間照明。與白熾燈管或低壓熒光燈管，LED的穩(wěn)定性和長壽命是明顯優(yōu)勢：白熾燈的連續(xù)工作時(shí)間很少超過1000小時(shí)，采用電子驅(qū)動(dòng)器的熒光燈管的連續(xù)工作時(shí)間可超過8000小時(shí)，但LED無故障工作50 000小時(shí)。您沒聽說過誰家的電視機(jī)電源指示燈壞了吧？沒見過電腦的指示燈或硬盤燈損壞吧？

LED發(fā)光二極管led節(jié)能燈特點(diǎn)：

1、高效節(jié)能　一千小時(shí)僅耗幾度電（普通60W白熾燈十七小時(shí)耗1度電，普通10W節(jié)能燈一百小時(shí)耗1度電)；

2、超長壽命　半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲，無玻璃泡，不怕震動(dòng)，不易破碎，使用壽命可達(dá)五萬小時(shí)（普通白熾燈使用壽命僅有一千小時(shí)，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時(shí)）；

3、光線健康光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含有紫外線和紅外線）  ；

4、綠色環(huán)保　不含汞和氙等有害元素，利于回收和，而且不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾（普通燈管中含有汞和鉛等元素，節(jié)能燈中的電子鎮(zhèn)流器會(huì)產(chǎn)生電磁干擾）；

5、保護(hù)視力　直流驅(qū)動(dòng)，無頻閃（普通燈都是交流驅(qū)動(dòng)，就必然產(chǎn)生頻閃）；

6、光效率高　發(fā)熱小，90%的電能轉(zhuǎn)化為可見光（普通白熾燈80%的電能轉(zhuǎn)化為熱能，僅有20%電能轉(zhuǎn)化為光能）；

7、安全系數(shù)高　所需電壓、電流較小，發(fā)熱較小，不產(chǎn)生安全隱患，于礦場等危險(xiǎn)場所；

8、市場潛力大　低壓、直流供電，電池、太陽能供電，于邊遠(yuǎn)山區(qū)及野外照明等缺電、少電場所。

LED燈-發(fā)展歷史

最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。

70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。

到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。

90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（λp=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。

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(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國本來是采用長壽命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。

汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈，由于LED響應(yīng)速度快（納秒級(jí)），可以及早讓尾隨車輛的司機(jī)知道行駛狀況，減少汽車追尾事故的發(fā)生。

LED燈在室外紅、綠、藍(lán)全彩顯示屏，匙扣式微型電筒等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。