¿Qué es la iluminación LED?

La iluminación semiconductora es un dispositivo de iluminación que utiliza diodos emisores de luz (LED) como fuente de luz. Se utiliza ampliamente en luces decorativas, iluminación de paisajes urbanos, semáforos, pantallas grandes, indicadores de instrumentos, luces de automóviles, retroiluminación de teléfonos móviles y PDA. , computadoras e iluminación general. El LED es luz inglesa.

Emisión

La abreviatura de diodo emisor de luz es un dispositivo optoelectrónico hecho de semiconductores que puede convertir la energía eléctrica en energía luminosa. La iluminación semiconductora con el mismo brillo consume sólo una décima parte de la energía de las lámparas incandescentes ordinarias, pero tiene una vida útil de hasta 100 veces. Es aclamada como "una tecnología revolucionaria en la nueva era de fuentes de luz sólida del siglo XXI".

La composición y el principio de emisión de luz de los productos de iluminación semiconductores

A diferencia de las lámparas incandescentes y las lámparas de bajo consumo, la iluminación semiconductora utiliza campos eléctricos para emitir luz. Su estructura básica consiste en colocar un trozo de material semiconductor electroluminiscente en un estante con plomo y luego sellarlo con resina epoxi para proteger los cables internos del núcleo. La parte central del diodo emisor de luz es una oblea compuesta de semiconductor tipo P y semiconductor tipo N. Hay una capa de transición entre el semiconductor tipo P y el semiconductor tipo N, llamada unión pn. En la unión PN de algunos materiales semiconductores, cuando los portadores minoritarios inyectados se recombinan con los portadores mayoritarios, el exceso de energía se libera en forma de luz, convirtiendo así directamente la energía eléctrica en energía luminosa. Debido a los diferentes materiales utilizados en los LED, los niveles de energía que ocupan los electrones y los huecos en los diodos también son diferentes. La diferencia en los niveles de energía hace que los fotones producidos cuando los portadores se recombinan tengan diferentes energías, formando así luz de diferentes longitudes de onda.

Debido a que la iluminación semiconductora puede convertir directamente la energía eléctrica en energía luminosa, en teoría puede producir una alta eficiencia lumínica. En los últimos años, la eficiencia luminosa de los LED ha mejorado rápidamente. En 1998, la eficacia luminosa del LED blanco era sólo de 5 lm/W, mientras que en 2000, la eficacia luminosa del LED blanco había alcanzado 25.

Lm/W, similar a la lámpara halógena de tungsteno. El 22 de julio de 2008, Osram, ubicada en California, EE. UU., logró un nuevo avance en la investigación y desarrollo de LED de alto brillo y alta eficiencia, alcanzando 350 unidades.

En condiciones estándar de mA, el brillo máximo alcanza los 155 lm y la eficiencia alcanza los 136.

lm/W. En 2009, los gigantes mundiales de LED Cree y Nichia anunciaron recientemente valores experimentales de eficiencia luminosa LED de 161 lm/W a 350 mA y 145 respectivamente.

lm/W@350

Ma, estos resultados han superado con creces la eficiencia lumínica de las luminarias existentes. Por supuesto, todo lo anterior se obtiene en el laboratorio. En aplicaciones prácticas, debido a la influencia de la disipación de calor y otros aspectos, la eficiencia luminosa del LED es sólo de unas pocas decenas de lm/w. Sin embargo, con la velocidad de desarrollo actual de la tecnología LED, se cree que el cuello de botella de la iluminación LED. La eficiencia se romperá, logrando así realmente la aplicación generalizada de la iluminación LED.

Clasificación de los productos de iluminación semiconductores

Existen cinco métodos principales de clasificación de los LED:

(1)

Según el color luminoso de LED, se puede dividir en rojo, naranja, verde (subdividido en amarillo-verde, verde estándar y verde puro), luz azul, etc. Además, algunos LED contienen chips de dos o tres colores. Dependiendo de si el diodo emisor de luz está dopado con un agente dispersante, coloreado o incoloro, los diodos emisores de luz de los colores anteriores se pueden dividir en cuatro tipos: coloreados y transparentes, incoloros y transparentes, de dispersión coloreada y de dispersión incolora. Los diodos luminosos dispersos no son adecuados para las luces intermitentes. En la actualidad, con el fin de mejorar la eficiencia luminosa de los LED y promover su aplicación en el campo de la iluminación general, la síntesis de LED blancos con los tres colores primarios rojo, verde y azul u otros métodos se ha convertido en un punto de investigación en este campo. campo.

(2) Según las características de los tubos emisores de luz, se pueden dividir en luces redondas, luces cuadradas, luces rectangulares, tubos emisores de luz de superficie, tubos laterales, microtubos de montaje en superficie, etc. Las luces redondas se dividen en φ 2 mm, φ 4,4 mm, φ 5 mm, φ 8 mm, φ 10 mm y φ 20 mm según el diámetro. La distribución angular de la intensidad de la luz circular se puede estimar utilizando el ángulo del valor medio.

(3) Según la distribución angular de la intensidad luminosa, se puede dividir en las siguientes tres categorías:

Alta directividad: generalmente un paquete de epoxi puntiagudo o un paquete con un metal Cavidad reflectante, no se añade ningún agente dispersante. El ángulo de valor medio es de 5° ~ 20° o menos y tiene una alta directividad. Puede usarse como fuente de iluminación local o combinarse con un fotodetector para formar un sistema de detección automática.

Tipo estándar: generalmente se utiliza como luz indicadora, su ángulo de valor medio es de 20° ~ 45°.

Tipo de dispersión: Se trata de una luz indicadora con un ángulo de visión mayor, con un ángulo de valor medio de más de 45 ~ 90° y más agentes de dispersión.

(4) Según la estructura del LED, se puede dividir en envases de epoxi completos, envases de epoxi a base de metal, envases de epoxi a base de cerámica y envases de vidrio.

(5)

Según la intensidad luminosa y la corriente de trabajo: Según la intensidad luminosa, se divide en LED de brillo ordinario (intensidad luminosa inferior a 10 mcd) y LED de alto brillo ( intensidad luminosa entre 10 y 100 (entre)

Mcd) y LED de brillo ultra alto (intensidad luminosa superior a 100)

MCD); según la corriente de funcionamiento, puede ser dividido en LED general y LED de baja corriente. Entre ellos, el LED general. La corriente de funcionamiento es de decenas de miliamperios a decenas de miliamperios, mientras que la corriente de funcionamiento del LED de baja corriente es 2.

Por debajo de MA (mismo brillo que el LED normal).

Características de los productos de iluminación semiconductores

En la actual escasez de energía global, el ahorro de energía es un problema importante al que nos enfrentamos. El LED se denomina fuente de iluminación de cuarta generación o fuente de luz verde. Su ahorro de energía, protección del medio ambiente y larga vida son razones importantes por las que es constantemente elogiado por países de todo el mundo:

(1) Larga vida: el. El flujo luminoso se atenúa al 70 %. Con una vida útil estándar de más de 65 438 millones de horas, una luz LED se puede utilizar durante 50 años en condiciones ideales.

(2) Colores ricos: el LED genera un solo color primario y múltiples longitudes de onda, incluidos rojo, amarillo, verde y azul, lo que básicamente cumple con los requisitos del color del LED en los campos de aplicación. A medida que se desarrollen más materiales nuevos, se conseguirán más colores primarios e incluso colores completos.

(3) Estable y confiable: no hay piezas que se dañen fácilmente, como alambre de tungsteno y bombilla de vidrio, y la tasa de desechos anormales es muy pequeña. Durante la vida útil del LED, el LED generalmente puede funcionar de manera estable y la carga de trabajo de mantenimiento es pequeña.

(4) Alta seguridad eléctrica: el LED generalmente funciona en un entorno de bajo voltaje (6-24 V) y baja corriente (10-20 mA). Es un dispositivo de trabajo de corriente débil y tiene buena seguridad eléctrica. . actuación.

(5) Alta eficiencia, ahorro de energía y protección del medio ambiente: el espectro está casi concentrado en la frecuencia de la luz visible y la eficiencia puede alcanzar más del 50%, mientras que la eficiencia de la luz visible de las lámparas incandescentes con similares La eficiencia de la luz es solo del 10% al 20%. Además, las luces LED no presentan problemas como la contaminación por mercurio metálico nocivo, lo que está en consonancia con las tendencias de desarrollo social.

(6) Buena flexibilidad de aplicación: el LED puede funcionar con bajo voltaje o con una fuente de alimentación de 110 V/220 V. Además, el tamaño de un solo LED es pequeño (el chip es aún más pequeño, solo 3-5 mm2), por lo que se puede empaquetar de forma plana y se puede convertir fácilmente en productos livianos, delgados y cortos, y se puede convertir en diversas formas de productos de aplicación específica.

(7) Gran capacidad de control: la tecnología existente ya puede realizar el brillo, la escala de grises, la visualización dinámica y el control de distribución del LED, algo que no tiene comparación con otros dispositivos emisores de luz.

(8) Excelente rendimiento sísmico: la robustez, la resistencia sísmica y la resistencia al impacto de los LED superan a todos los demás tipos de productos de fuentes de luz eléctrica actuales.

(9) Velocidad de respuesta rápida: la velocidad de respuesta del LED está en el nivel de milisegundos y puede usarse de manera efectiva en pantallas de visualización, luces de freno de automóviles, flashes de cámaras y otros campos.

(10) El rendimiento de reproducción cromática es bueno: el índice de reproducción cromática actual Ra del LED blanco es superior a 70 y el rango de temperatura de color es 3600K-11000K (dependiendo de los diferentes fósforos), lo cual se ha mejorado en el plano del laboratorio.

Además, el LED también tiene las características de alto brillo, sin interferencias y buena directividad.