LED照明术与应用论文.docVIP

LED照明设计及应用 摘要 led照明原理及特点、led灯具的设计及应用 引言 近年来,随着我国工业化与城镇化的快速发展,能源和资源的供需日趋紧张,对我国电力供应产生了一定的负面影响。LED在照明应用中，因其具有节能、寿命长、环保、体积小、响应速度快、可靠性高、调控方便等诸多优点，正作为一种新型照明光源并获得越来越广泛的应用。本文从LED照明技术的原理及应用着眼，具体探讨新型节能光源LED的发展前景和市场需求. 第1章 LED照明原理及特点 1.1 LED的基本概述 发光HYPERLINK /view/1016.htm二极管简称为LED。由镓（Ga）与HYPERLINK /view/34702.htm砷（As）、HYPERLINK /view/39167.htm磷（P）、氮（N）、铟（In）的化合物制成的HYPERLINK /view/1016.htm二极管，当电子与HYPERLINK /view/194378.htm空穴复合时能辐射出HYPERLINK /view/68621.htm可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及HYPERLINK /view/56517.htm仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷HYPERLINK /view/34646.htm砷化镓二极管发红光，HYPERLINK /view/158655.htm磷化镓二极管发绿光，HYPERLINK /view/9636.htm碳化硅二极管发黄光，HYPERLINK /view/8981761.htm铟镓氮二极管发蓝光。 它是HYPERLINK /view/920534.htm半导体二极管的一种，可以把电能转化成HYPERLINK /view/710222.htm光能。发光HYPERLINK /view/1016.htm二极管与普通二极管一样是由一个HYPERLINK /view/49290.htmPN结组成，也具有HYPERLINK /view/2099366.htm单向导电性。当给发光二极管加上HYPERLINK /view/3118333.htm正向电压后，从P区注入到N区的HYPERLINK /view/194378.htm空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的HYPERLINK /view/50720.htm半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的HYPERLINK /view/45341.htm波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 图1 1.2 LED照明技术的发展 随着全球对发展低碳经济取得共识，LED照明产业凭借其在节能降耗领域的性能优势将迎来宝贵的快速发展机遇。在当前低碳经济形势下，LED照明产业市场不断升温，竞争日益激烈。 LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和HYPERLINK /view/482498.htm城市景观照明等领域。世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。HYPERLINK /view/2398.htm美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”，欧盟也在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”。我国科技部在“863”计划的支持下，2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。 多年来，LED照明以其节能、环保的优势，已受到国家和各级政府的重视，各地纷纷出台相关政策和举措加快LED灯具的发展；大众消费者也对这种环保新型的照明产品渴求已久。 1.3 LED照明原理 HYPERLINK /view/1468011.htmLED光源的HYPERLINK /view/52538.htmLED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如HYPERLINK /view/1458121.htmGaAs（砷化镓）、HYPERLINK /view/108106.htmGaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大