白光LED照明电路研究(2)

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2.1 LED发光原理

发光二极管，核心部分是晶片，由p型半导体、n型半导体组成。有一过渡层存在于p型半导体、n型半导体之间，称为p-n结【1】。某些的半导体的材料的PN结之中，少数载流子、多数载流子，会因为复合，将多余的能量，以光的形式把能量释放出来，从而电能就转换为光能了。给PN结加上反向电压，会因为少数载流子不容易注入，导致不发光。这种用注入式电导致发光的原理，制成的二极管被称为发光二极管，即为LED。当它的工作状态是正向工作的状态时（即于两端添加上正向的电压），电流由LED的阳极流向LED的阴极时，就会有光线由半导体晶体发射出来，电流影响着光的强弱。

LED发光原理图

2.2 白光LED应用于照明的优缺点

发光二极管是一种极有竞争力的新型节能光源，传统照明光源终有一天会被它取代。它能得到许多业内人士的强烈关注,是由于与传统光源相比较，它具有很多的优点。

(1)效率高：

按一般的光效概念，LED它的发光效率，不是很高(一般为10-301xn/W，现今光效最好的白色LED，光效可达551m/W)[2]。但是因为LED的光谱，基本全部集中在可见光频段，其效率可达80-90%，而光效差的不是很多的白炽灯，可见光效率只有10-20%。

(2)光线质量高:

因为光谱中基本上不存在紫外线、红外线，故而没有热量、没有辐射，所以LED是很典型的绿色的照明光源。

(3)光色纯:

LED的光谱窄，跟白炽灯的全频段的光谱相比，射出的光线非常纯。

(4)能耗小:

单体的LED功率为0.05一1W，以集群方式，量体裁衣，满足了不同需要，浪费较少。

(5)寿命长:

其标称寿命，光通量降低到70%，是10万小时。

(6)可靠耐用:

无钨丝、玻壳等很容易坏掉的部件，它的不正常损坏可能性较小，维护的费用也是极低。

(7)应用灵活:

体积较小，可以平面封装，容易开发为轻薄短小的产品，制成点、线、面等各种形状的具体的应用产品。

(8)绿色环保:

可以回收废弃物，没污染，不含汞成分。

可惜，任何的新事物于发展的初期，都会有一些不足，上面列出的优点并不是绝对的。在光效上，省电节约能源，实际仅是成立在微小的功率的范围内，商品化大功率LED的发光效率，离理论的研究目标还很远；在价格上，如今，大功率LED市场价格是传统的光源的价格的几十倍[3]。此外，在散热的方面上，大功率LED的输入的电能，许多转变成热能，半导体材料由于大电流，可产生电阻热，让LED的温度偏高，可是半导体材料不耐高温，过热会让使用寿命很大程度降低，所以散热是LED的发展的一项难题。

2.3 白光LED的发展

2.3.1 国际LED照明产业现状

LED照明产业正处于高速发展期，目前全球LED产业可以分为四大地区。一是欧美地区，以通用照明为主攻方向，强调产品的高可靠性和高亮度。二是日本，技术最为全面，无论是通用照明，还是背光显示，都具备很强实力，其发展方向兼顾通用照明、汽车、手机和电视。三是韩国和中国台湾地区，以笔记本电脑的显示屏的背光、LED-TV的背光和手机的背光做为主攻的方向，出货量很大、单价不高、毛利不高。四是中国，以黄绿光做为主导，主要涉及户外的显示屏、广告的屏幕、信号灯领域。

2.3.2 国内白光LED的发展源`自,751`.论"文'网[www.751com.cn

尽管国内的LED的产业基础薄弱，且工艺水平较低，但是国内的一些企业聘请了海外的技术人员，于技术上，不断获得突破。自主知识产权已被许多的企业取得，国内的优质的企业，技术水平已与台湾的大厂技术水平一致，与国际大厂的技术水平，整体的差距在不断的缩小[4]。国内，照明领域已形成了一定的特色。其中，户外的照明的发展最快，已经有了上百家的LED路灯的企业，且建造了几十条的示范的道路，但是在室内的通用的照明的市场上，仍然落后。