电大作战-台南私立崑山高级中学.PDF

投稿類別：工程技術類 篇名： 省電大作戰－LED 燈與一般日光燈的大對抗 作者： 蔡妍宥 。台南市私立崑山高級中學。資訊科三年丙班 蔡依婷 。台南市私立崑山高級中學。資訊科三年丙班 指導老師： 王世炫 老師 省電大作戰－LED 燈與一般日光燈的大對抗 壹●前言 一、研究動機 因為本小組就讀於資訊科，上實習課時，經常要做到電路，為了確 保電源的線路沒問題，我們都會使用LED 來當作電源指示燈，每次做電 路的時候，總是會想著為什麼小小的電力就可以使一顆不起眼的LED 發 光，因為對LED 的好奇，讓我們決定深入探討LED ，揭開LED 的真面目。 隨著科技日新月異的發達 ，時代的演進，低碳產品的潮流，綠色節 能的產業逐漸抬頭，科技新產品帶給人們便利的生活，目前LED 是熱門 的產品，像是走在路上的交通號誌燈，天天使用的手機，還有代替我們 步行的汽車，都有LED 組成的結構。 自從美國發明家愛迪生發明了燈泡後，燃燒產生異味的煤油燈隨即 被取而代之，而這些器物的變遷也使人類文化朝科技化的現代邁進了一 大步。現代的科技越來越進步，為了追求環保又能同時達到節能省電的 目的，於是發光二極體（俗稱LED 燈）的發明就衝擊了傳統燈泡和一般 日光燈的市場佔有，而這科技中的科技新品－LED 燈，當然就具有讓本 小組深入研究的價值了。 二 、研究目的 （一）是否LED 燈比一般日光燈更省電？ （二）是否LED 燈比一般日光燈更環保？ （三）LED 燈和一般日光燈的售價比較？ （四）LED 燈的未來發展趨勢為何？ 貳●正文 一、LED 的原理 「1950 年末期，發光二極體（Light Emitting Diode, LED ）於實驗室發 展出來，1960 年代由愛迪生創辦的 GE （美國通用電器公司）發現LED 發光現象，1968 年式面開始商業量產。」（註一） LED 是一種由電能轉換成光能的原理，它是一種電流驅動的元件， 1 省電大作戰－LED 燈與一般日光燈的大對抗 其光輸出是由通過的正向電流來決定，「在半導體的PN 接面上加入順方 向電壓（P 型佳正電壓、N 型加負電壓）時 ，P 型領域與N 型領域中分別 注入電子與電洞的少數載體，被注入的電子與電洞在分別的領域中進行 再結合之際，」（註二）使用的材料不同，使光的能量產生不同波長的光， LED 發光的顏色，取決於芯片。 發光二極體是利用二極體內 ，電子與電洞結合過程中，轉換產生光 的輸出。LED 發光不產生熱，元件壽命長(十萬小時以上) 、反應速度快、 體積小、適合量產，具高可靠度。 圖一 LED 發光基本構造 （資料來源：菊地正典（2012 年4 月）。圖解半導體（改訂版）。新北市：世茂出 版有限公司） 二、LED 的發展特性 「燈泡發明 100 多年之後，照明技術進步使燈泡面臨嚴重威脅。為 了實現傳統的燈泡照明到LED ，主要光源製造商正在加強和LED 製造商 的聯合。超高亮度 LED 主要指 AlGaInp 的紅、橙、黃色，GaN 基藍、 綠、紫和紫外線。」（註三）