Werkingsprincipe van LED-lamp

LED is een halfgeleiderapparaat in vaste toestand dat elektrische energie kan omzetten in zichtbaar licht. Het kan elektriciteit direct omzetten in licht. Het hart van LED is een halfgeleiderchip. Het ene uiteinde van de chip is bevestigd aan een beugel, het ene uiteinde is een negatieve pool en het andere uiteinde is verbonden met de positieve pool van de voeding, zodat de hele chip is ingekapseld met epoxyhars.

De halfgeleiderchip bestaat uit twee delen. Het ene deel is een halfgeleider van het P-type, waarin gaten dominant zijn, en het andere uiteinde is een halfgeleider van het N-type, waarin elektronen dominant zijn. Maar wanneer deze twee halfgeleiders met elkaar worden verbonden, wordt er een P-N-overgang tussen gevormd. Wanneer de stroom door de draad op de chip inwerkt, worden de elektronen naar het P-gebied geduwd, waar de elektronen zich zullen recombineren met gaten en vervolgens energie zullen uitstralen in de vorm van fotonen. Dit is het principe vanLED-lichtuitstoot. De golflengte van licht, dat wil zeggen de kleur van licht, wordt bepaald door het materiaal dat de P-N-overgang vormt.

LED kan direct rood, geel, blauw, groen, groen, oranje, paars en wit licht uitstralen.

Aanvankelijk werd LED gebruikt als indicatielichtbron van instrumenten en meters. Later werden verschillende lichtgekleurde LED's op grote schaal gebruikt in verkeerslichten en grote displays, wat goede economische en sociale voordelen opleverde. Neem als voorbeeld de 12 inch rode verkeerslichtlamp. In de Verenigde Staten werd oorspronkelijk de gloeilamp van 140 watt met een lange levensduur en een laag lichtrendement als lichtbron gebruikt, die 2000 lumen wit licht produceerde. Na het passeren van het rode filter bedraagt ​​het lichtverlies 90%, waardoor er slechts 200 lumen aan rood licht overblijft. In de nieuw ontworpen lamp maakt Lumileds gebruik van 18 rode LED-lichtbronnen, inclusief circuitverlies. Het totale stroomverbruik bedraagt ​​14 watt, wat hetzelfde lichteffect kan opleveren. Auto-signaallampen zijn ook een belangrijk gebied voor de toepassing van LED-lichtbronnen.

Voor algemene verlichting hebben mensen meer witte lichtbronnen nodig. In 1998 werd met succes witte LED ontwikkeld. Deze LED is gemaakt door GaN-chip en yttriumaluminiumgranaat (YAG) samen te verpakken. GaN-chip zendt blauw licht uit (λ P=465nm, Wd=30nm), de YAG-fosfor die Ce3+ bevat, gesinterd bij hoge temperatuur, zendt geel licht uit na te zijn opgewonden door dit blauwe licht, met een piekwaarde van 550n LED-lamp m. Het blauwe LED-substraat wordt geïnstalleerd in de komvormige reflectieholte, bedekt met een dunne laag hars gemengd met YAG, ongeveer 200-500 nm. Het blauwe licht van het LED-substraat wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door de fosfor, en het andere deel van het blauwe licht wordt gemengd met het gele licht van de fosfor om wit licht te verkrijgen.

Voor InGaN/YAG witte LED's kunnen, door de chemische samenstelling van YAG-fosfor te veranderen en de dikte van de fosforlaag aan te passen, verschillende witte lichten met een kleurtemperatuur van 3500-10.000 K worden verkregen. Deze methode voor het verkrijgen van wit licht via blauwe LED heeft de voordelen van een eenvoudige structuur, lage kosten en hoogwaardige technologische volwassenheid, en wordt daarom veel gebruikt.