LED原理

　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。

　　半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。

　　LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。

　　最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命，低光視效能的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

　　對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到白光。

　　對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍(lán)光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運用最多。

　　LED燈特點

　　1、節(jié)能：白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節(jié)能燈的1/4.

　　2、長壽：壽命可達(dá)10萬小時以上，對普通家庭照明可謂“一勞永逸”。

　　3、可以工作在高速狀態(tài)：節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關(guān)斷，燈絲就會發(fā)黑，很快的壞掉，所以更加安全。

　　4、固態(tài)封裝，屬于冷光源類型。所以它很好運輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設(shè)備中，不怕振動。

　　5、led技術(shù)正日新月異的在進(jìn)步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價格也在不斷的降低。一個白光LED進(jìn)入家庭的時代正在迅速到來。

　　6、環(huán)保，沒有汞的有害物質(zhì)。LED燈泡的組裝部件可以非常容易的拆裝，不用廠家回收都可以通過其它人回收。

　　7、配光技術(shù)使LED點光源擴展為面光源，增大發(fā)光面，消除眩光，升華視覺效果，消除視覺疲勞。

　　8、透鏡與燈罩一體化設(shè)計。透鏡同時具備聚光與防護(hù)作用，避免了光的重復(fù)浪費，讓產(chǎn)品更加簡潔美觀。

　　9、大功率led平面集群封裝，及散熱器與燈座一體化設(shè)計。充分保障了led散熱要求及使用壽命，從根本上滿足了LED燈具結(jié)構(gòu)及造型的任意設(shè)計，極具LED燈具的鮮明特色。

　　10、節(jié)能顯著。采用超高亮大功率led光源，配合高效率電源，比傳統(tǒng)白熾燈節(jié)電80%以上，相同功率下亮度是白熾燈的10倍。

　　11、超長壽命50，000小時以上，是傳統(tǒng)鎢絲燈的50倍以上。LED采用高可靠的先進(jìn)封裝工藝—共晶焊，充分保障LED的超長壽命。

　　12、無頻閃。純直流工作，消除了傳統(tǒng)光源頻閃引起的視覺疲勞。

　　13、綠色環(huán)保。不含鉛、汞等污染元素，對環(huán)境沒有任何污染。

　　14、耐沖擊，抗雷力強，無紫外線（UV）和紅外線（IR）輻射。無燈絲及玻璃外殼，沒有傳統(tǒng)燈管碎裂問題，對人體無傷害、無輻射。

　　15、低熱電壓下工作，安全可靠。表面溫度≤60℃（環(huán)境溫度Ta=25℃時）。

　　16、寬電壓范圍，全球通用LED燈。85V~ 264VAC全電壓范圍恒流，保證壽命及亮度不受電壓波動影響。

　　17、采用PWM恒流技術(shù)，效率高，熱量低，恒流精度高。

　　18、降低線路損耗，對電網(wǎng)無污染。功率因數(shù)≥0.9，諧波失真≤20%，EMI符合全球指標(biāo)，降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網(wǎng)的高頻干擾污染。

　　19、通用標(biāo)準(zhǔn)燈頭，可直接替換現(xiàn)有鹵素?zé)?、白熾燈、熒光燈?/p>

　　20、發(fā)光視效能率可高達(dá)80lm/w，多種LED燈色溫可選，顯色指數(shù)高，顯色性好。

　　節(jié)能燈原理

　　節(jié)能燈主要是通過鎮(zhèn)流器給燈管燈絲加熱，大約在1160K溫度時，燈絲就開始發(fā)射電子（因為在燈絲上涂了一些電子粉），電子碰撞氬原子產(chǎn)生非彈性碰撞，氬原子碰撞后獲得了能量又撞擊汞原子，汞原子在吸收能量后躍遷產(chǎn)生電離，發(fā)出253.7nm 的紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光，由于熒光燈工作時燈絲的溫度在1160K左右，比白熾燈工作的溫度2200K-2700K低很多，所以它的壽命也大提高，達(dá)到5000小時以上，由于它不存在白熾燈那樣的電流熱效應(yīng)，熒光粉的能量轉(zhuǎn)換效率也很高，達(dá)到每瓦50流明以上。

　　節(jié)能燈電路從功能上可分為四個部分，分別是電源電路，啟動電路，高頻自激振蕩電路及串聯(lián)諧振電路。下面將結(jié)合電路簡單介紹一下節(jié)能燈電路的工作原理。

　　市電源由D1-D4整流、C1濾波后，形成300V左右的直流電壓。

　　由R6C7D9組成啟動電路，整流后的直流電經(jīng)過R6對C7充電，當(dāng)C7兩端電壓充到D9的轉(zhuǎn)折電壓后，觸發(fā)二極管D9導(dǎo)通，C7經(jīng)D9向三極管T2基極放電，使T2導(dǎo)通后迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通狀態(tài)。

　　由T1、T2、C4、C2、高頻變壓器和L組成高頻自激振蕩電路，當(dāng)T2導(dǎo)通，T1截止時電壓向C4C2充電。流經(jīng)高頻變壓器初級線圈玩La中的充電電 流逐漸增大，當(dāng)La電流增大到一定程度時，變壓器的磁芯達(dá)到飽和，C4上電荷不再增大，流過L的電流開始減小。這時，次級線圈Lb玩的電壓極性發(fā)生倒相 變化，使Lc中感生電動勢上負(fù)下正，Lb中的感生電動勢上正下負(fù)，這樣就迫使T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗琓1由截止變?yōu)閷?dǎo)通。C4開始放電，當(dāng)放電電流增大到一 定程度后，變壓器磁芯又發(fā)生飽和，使LB、Lc的電壓極性又發(fā)生變化，Lb上的感生電動勢的方向為上負(fù)下正;Lc上的感生電動勢的方向為上正下負(fù)，這又迫 使T2由截止變?yōu)閷?dǎo)通，T1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，這樣T1、T2在高頻變壓器控制下周而復(fù)始地導(dǎo)通/截止，形成高頻振蕩，使燈管得到高頻高壓供電。

　　為了滿足啟動點亮燈管所需的電壓，電路設(shè)置了主要由C2和L等元件組成的串聯(lián)諧振電路。D6、D7的作用分別是防止反向峰值電壓擊穿TI、T2。R3、R4為負(fù)反饋電阻，用于Tl、T2的過流保護(hù)。

　　關(guān)燈LED微亮和節(jié)能燈閃爍的問題分析

　　有的說斷零，有的說是燈的問題，有的說漏電。其實不管斷零還是斷火，都不應(yīng)該出現(xiàn)這樣的問題

　　斷零，斷火對燈本身來說都是一樣的。斷零，斷火只是安全問題。不管斷零，斷火在白熾燈時代是不存在閃的問題的

　　從白熾燈的結(jié)構(gòu)可以看出，這種燈絲很大的電流才會發(fā)熱，發(fā)光。所以微小電流，根本不會對它有影響。

　　為什么會閃呢，我最早接觸這個問題時，我在幫一家買燈。有一天，一個顧客上門說。他家有個燈，關(guān)燈以后，會沒有規(guī)律的閃爍。他家孩子都不敢在那里睡，怕是鬧鬼。我也沒有遇到過這種問題，也不是我們安裝的燈，為了拉住顧客，老板就讓我給看看。當(dāng)時去了，情況還算是很嚴(yán)重。去了看來半天，發(fā)現(xiàn)一個小問題。因為我知道這類燈不會平白無故的閃爍，一定是有一個小的電流通過了。所以我就發(fā)現(xiàn)，他的開關(guān)很特殊，上面有個只是燈，還不是那種LED的，關(guān)燈，指示燈亮，開燈指示燈滅。覺得應(yīng)該是他的原因，斷開指示燈，他家的燈就沒有閃爍的問題了

　　從圖中可以看出，有一個小電流通過了，才會出現(xiàn)閃爍的問題

　　但是，為什么是閃爍呢，這就要看看節(jié)能燈的原理了。這種氣體放電燈《至于什么氣體可以自行去百度》啟動的時候需要很高的電壓，早期的電路是鎮(zhèn)流器與啟輝器配合產(chǎn)生高壓，才能正常發(fā)光。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子鎮(zhèn)流器逐漸取代了老式的鎮(zhèn)流器，啟輝容易還省電。但是要知道為什么閃爍，就要看內(nèi)部結(jié)構(gòu)了

　　當(dāng)小電流流過節(jié)能燈時，雖然不足以啟輝，但是通過內(nèi)部整流電路給內(nèi)部電容充電，當(dāng)電容電壓達(dá)到啟輝電壓時，內(nèi)部電路工作啟輝，電容放電，電壓降低，停止啟輝。然后重復(fù)這個過程

　　LED燈與節(jié)能燈不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似，最大的不同就是，節(jié)能燈需要很高的啟動電壓，才會啟輝工作。LED燈則是有微小電流就能發(fā)光。所以這類問題就是，問LED燈的就會說微亮，如果說是閃光的一般是燈壞了。

　　當(dāng)電容兩端電壓升一定數(shù)值時，流過燈珠的電流，等于輸入電流。所以一般微亮?xí)掷m(xù)保持一定亮度

　　有的師傅說，我即不是控制的零線，也沒有你那個指示燈，也出現(xiàn)一閃一閃的，為什么。那就要說分布電容，絕緣電阻，和零線電位了。所為分布電容。

　　大多數(shù)我們的電線都穿在電線管里，有零線，火線，控制線，兩個絕緣的導(dǎo)體就會存在電容，電容的大小和分布長短，之間的距離有關(guān)。交流電路中，這個電容就會有電流通過。這個就叫做感應(yīng)電。不過距離多遠(yuǎn)都會有，只是他對我們是不是有影響

　　絕緣電阻，很多師傅在有人問題時，都會建議用絕緣搖表。達(dá)到多少兆歐，就能正常使用。我不說這種方法好壞。只說這個絕緣電阻。

　　絕緣電阻與電容類似，目前絕緣物質(zhì)都會用絕緣電阻表示，不同的是絕緣阻值的大小，如果我們的線皮損壞，還會有墻壁的潮濕，線管進(jìn)水的問題。

　　在說一下零線電位，什么是零線電位呢。在三相五制中由為突出。

　　隨著虛線的延長，零線與地線或大地之間的電位就會不斷身高，如果在加上電線，和負(fù)載分配不均的問題，就會更加突出

　　零線對地的電壓，到對燈有多大影響呢，那就不好說了。

　　要看對地電壓到底有多高，和燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了

　　LED微亮，本可以不解決，可以當(dāng)作小夜燈，晚上也許還能照點亮。節(jié)能燈閃爍，可以換成LED改成微亮。如果一定要解決這個問題，就要想些辦法了。

　　不管是微亮，還是閃爍，燈頭的兩端一定有電壓，用萬用表應(yīng)該可以測出，可能指針擺動很小。

　　基本解決方法有電容法，和電阻法，當(dāng)然還會有其他方法。

　　使用電容并聯(lián)燈頭，電容一定要選擇500V以上，無極電容，例如電風(fēng)扇，或抽油煙機電機的電容，

　　一般會標(biāo)稱450V。具體是不是和你的燈，還要看具體情況了。這玩意最大的缺點是，斷電時可能帶電

　　維修時候，可能遭到電擊。

　　燈頭并聯(lián)電阻最好，不過由于正常在220V工作，所以要計算220V時電阻值，散熱功率，不能溫度過高發(fā)生

　　燃燒，損壞等事故。