Wat is het lichtprincipe van een ledlamp?

LED (Light Emitting Diode), lichtgevende diode, is een solide halfgeleiderapparaat dat elektrische energie kan omzetten in zichtbaar licht, dat elektriciteit direct in licht kan omzetten. Het hart van de LED is een halfgeleiderchip, het ene uiteinde van de chip is bevestigd aan een beugel, het ene uiteinde is een negatieve elektrode en het andere uiteinde is verbonden met de positieve elektrode van de voeding, zodat de hele chip is ingekapseld door epoxyhars.

Een halfgeleiderchip bestaat uit twee delen: het ene is een halfgeleider van het P-type, waarin gaten domineren, en het andere is een halfgeleider van het N-type, waarop zich voornamelijk elektronen bevinden. Maar wanneer de twee halfgeleiders met elkaar worden verbonden, wordt er een PN-overgang tussen gevormd. Wanneer de stroom door de draad op de chip wordt toegepast, worden de elektronen naar het P-gebied geduwd, waar de elektronen worden gecombineerd met de gaten, en vervolgens wordt de energie uitgezonden in de vorm van fotonen, wat het principe van LED-licht is. En de golflengte van licht, de kleur van licht, wordt bepaald door het materiaal dat de PN-overgang vormt.

Aanvankelijk werd LED gebruikt als indicatielichtbron voor instrumentatie, en later werd LED met verschillende lichtkleuren op grote schaal gebruikt in verkeerslichten en grote displays, wat goede economische en sociale voordelen opleverde. In het geval van 12-inch rode verkeerslichten werd in de Verenigde Staten bijvoorbeeld oorspronkelijk een gloeilamp van 140 watt met een lange levensduur en weinig licht gebruikt als lichtbron, die 2000 lumen aan wit licht produceert. Na passage door het rode filter bedraagt ​​het lichtverlies 90%, waardoor er slechts 200 lumen aan rood licht overblijft. In het nieuwe ontwerp maakt Lumileds gebruik van 18 rode LED-lichtbronnen, die inclusief circuitverliezen in totaal 14 Watt aan vermogen kunnen produceren voor hetzelfde lichteffect. Autosignaallichten zijn ook een belangrijk gebied van LED-lichtbrontoepassingen.

Voor algemene verlichting hebben mensen meer witte lichtbronnen nodig. In 1998 werd de witlicht-LED met succes ontwikkeld. Deze LED wordt gemaakt door GaN-chips en yttriumaluminiumgranaat (YAG) samen te verpakken. De GaN-chip zendt blauw licht uit (λp=465nm, Wd=30nm), de YAG-fosfor die Ce3+ bevat, gemaakt door sinteren op hoge temperatuur, wordt opgewonden door dit blauwe licht en zendt geel licht uit, de piekwaarde is 550nLED lamp m. Het blauwe LED-substraat wordt geïnstalleerd in een komvormige reflectieholte en bedekt met een dunne laag hars gemengd met YAG, ongeveer 200-500nm. Een deel van het blauwe licht dat door het LED-substraat wordt uitgezonden, wordt geabsorbeerd door de fosfor, en het andere deel van het blauwe licht wordt gemengd met het gele licht dat door de fosfor wordt uitgezonden, waardoor wit licht kan worden verkregen.

Voor witte InGaN/YAG-LED's kan, door de chemische samenstelling van de YAG-fosfor te veranderen en de dikte van de fosforlaag aan te passen, de kleurtemperatuur van 3500-10000K worden verkregen. Deze methode voor het verkrijgen van wit licht via blauwe LED heeft een eenvoudige structuur, lage kosten en een hoge technische volwassenheid, en wordt daarom het meest gebruikt.