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發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。
白光LED的發(fā)光效率,在近幾年來已經(jīng)有明顯的提升,同時,在每千流明的購入價格上,也因為投入市場的廠商相互競爭的影響,而明顯下降。對于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良,而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。雖然越來越多人使用LED照明作辦公室、家具、裝飾、招牌甚至路燈用途,但在技術(shù)上,LED在光電轉(zhuǎn)換效率(有效照度對用電量的比值)上仍然低于新型的熒光燈,是國家以后發(fā)展民用的去向。
對于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良,而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。LED的控制模式有恒流和恒壓兩種,有多種調(diào)光方式,比如模擬調(diào)光和PWM調(diào)光,大多數(shù)的LED都采用的是恒流控制,這樣可以保持LED電流的穩(wěn)定,不易受VF的變化,可以延長LED燈具的使用壽命。因為在許多場合下,比如交通信號燈對顏色就要求比較嚴格,不過據(jù)觀察我國的一些LED信號燈中綠色發(fā)藍,紅色的為深紅,從這個現(xiàn)象來看我們對LED的光譜特性進行專門研究是非常必要而且很有意義的。