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              關于LED光源應用的簡介

              發布時間:2010-10-11

              LED 照明行業是一個新興的行業,它以其獨特的優點深受人們的青睞。如今在發光字工程中,提高光效,節約能源和高可靠性已經成為人們共同追求的目的。我們在討論和 使用LED光源時,都會想到LED的壽命長、節約能源、亮度高等特點。也正是因為如此LED光源才倍受歡迎。LED光源雖有以上優點,卻并不如人們所說的那么神奇。只有給其配上合適、高效的LED電源、合理的電路設計、完善的防靜電措施、正確的安裝工藝才能充分發揮和利用LED光源的以上優點。

               

              一、LED壽命的理解

                      LED的使用壽命,一般認為在理想狀態下有10萬小時。實際在使用過程中其光強會隨使用時間的推移逐漸衰減,即電能轉化為光能的效率逐漸降低。我們能真正 使用的有效光強范圍應在其衰減到初始光強的70%以上時,壽命是否可以定義為光效逐漸降低至70%的時間段。目前還沒有明確的國家標準用來衡量。而且 LED的使用壽命與其芯片的質量和封裝技術、工藝直接相關,據某LED封裝廠的試驗數據有些芯片在20mA條件下連續點亮4000小時后其光亮度衰減已達 50%。但是隨著技術、工藝的提高,光衰時間越來越緩慢,即壽命也越長。

               

              二、LED的節能及可靠性

                      LED是電流控制元件,通過流過的電流,直接將電能轉變為光能,故也稱光電轉換器。因其不存在摩擦損耗和機械損耗,所以在節能方面比一般的光源的效率高, 但是LED光源并不能像一般的普通光源一樣可以直接使用電網電壓,它必須配置一個電壓轉換裝置,提供滿足其額定的電壓、電流,才能正常使用,即LED專用 電源。但是各種不同的LED電源其性能和轉換效率各不相同,所以選擇合適、高效的LED專用電源,才能真正體現LED光源高效特性。因為低效率的LED電 源本身就需要消耗大量電能,在配合LED的使用過程中根本就體現不出LED的高效節能特性。而且LED電源也必須是高可靠性電源,才能使LED光源系統長 壽命。

               

              三、LED的基本特性及使用時的注意事項

              1.光電特性:

              LED在其電流極限參數范圍內流過LED的電流越大,它的發光亮度越高。即LED的亮度與通過LED的電流成正比。但綠光和藍光及白光在大電流情況下會出現飽和現象,不僅發光效率大幅降低,而且使用壽命也會縮短。

              2. 光學特性

              LED 按顏色分有紅、橙、黃、綠、藍、紫、白等多種顏色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等,同種芯片在不同的封裝方式下,它的亮度也不相同。按人的視覺可分為可 見光和不可見光。按發光顏色的多少可分為單色、雙色、七彩等多種類型。色彩的純度不同價格相差很大,現行的純白色LED價格特貴。同時發光視角不同,光效 亦不同,使用時特需注意。

              3. 常見的LED電性能參數

              (1)LED正向電壓

              不同顏色的LED在額定的正向電流條件下,有著各自不同的正向壓降值,紅、黃色:1.8~2.5V之間,綠色和藍色:2.7~4.0V之間。對于同種顏色的LED,其正向壓降和光強也不是完全一致的。如下表:

              LED 型號:5 4HCA

              發光顏色 外觀顏色 波長 λD(nm) 正向電壓VF 亮度Iv(mcd)

              IF=20mA 

              Min. Max. 

              紅色 水透明 645~660 1.8 2.5 50~300

              黃綠色 水透明 570~575 1.8 2.5 50~300

              黃色 水透明 585~590 1.8 2.5 500~5000

              藍色 水透明 455~475 2.7 4.0 500~7000

              綠色 水透明 515~535 2.7 4.0 2000~10000

              藍綠色 水透明 490~515 2.7 4.0 2000~10000

              白色 水透明 - 2.7 4.0 3000~15000

              在同一電路中應該盡量使用在額定電流條件下正向壓降值相同、光強范圍小的LED。只有這樣才能保證LED的發光效果一致。其具體的電性參數可依各封裝廠每包裝提供的產品分光參數標簽值。(有些公司每批分選都不一致)

              (2)LED的額定工作電流

              LED的額定電流各不相同,普通的LED電流一般為20mA,大功率的LED電流一般為40 mA 或350 mA不等。具體要按各封裝廠提供的電流參數值。

              一般LED在反向電壓:VR=5V的條件下,反向電流:IR≤10μA。

              (3)LED的功率

              LED功率的大小也各不相同,有70mW、 100mW、 1W、2W、3W、5W等,

              所 以必須根據所選擇的LED,設計合理的使用電路和配置合適的LED數量,使其完全滿足LED電源的額定值,如果設計的電路使每個LED分擔電壓或電流過高 就會嚴重影響LED的使用壽命甚至燒毀LED,如果分擔的電壓或電流過低則激發的LED光強不夠,就不能充分發揮LED應有的效果,達不到我們所期望的目 的。

              4. 溫度特性

              (1)LED的焊接溫度應在250℃以下,焊接時間控制在3~5S之間。要注意避免LED溫度過高從而使芯片受損。

              (2)LED的亮度輸出與溫度成反比,溫度不僅影響LED的亮度,也影響它的壽命。使用中盡量減少電路發熱,并做一定的散熱處理。

              5. 防靜電特性

              LED裝配過程中必須加強防靜電措施,因為操作過程和人體本身都會產生靜電,對于雙電極的LED最易被靜電反向擊穿,從而嚴重影響LED的使用壽命甚至使其完全報廢。

              如防靜電環境不是非常完善,可以給LED使用者增加防靜電腕帶,設置良好的防靜電接地系統,離子風機等設備。

               

               

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