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LED灯珠(LED发光二极管)的特点
LED灯珠就是发光二极管的英文缩写简称LED,这是一个通俗的称呼。
主要特点
1.效能:耗费能量较同光效的白炽灯减少80%。
2.电压:LED灯珠运用低压电源,供电电压在2-4V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比运用高压电源;更安全的电源,特别适用于公共场所;
3.电流:亮度随电流的增大而变亮,小功率LED灯珠作业电流为0-60mA,大功率LED作业电流在150mA以上。
4.对环境污染:无有害金属汞。
5.适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以能够制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。
6.稳定性:10万小时,光衰为初始的50%。
7.响应时刻:其白炽灯的响应时刻为毫秒级,LED灯珠的响应时刻为纳秒级。
8.色彩:改动电流能够变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为赤色的LED,随着电流的添加,能够顺次变为橙色,黄色,后为绿色。
LED灯珠的色温
色温是表示光源光谱质量通用的指标。色温是按肯定黑体来界说的,光源的辐射在可见区和肯定黑体的辐射完全相同时,此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量散布中,红辐射相对说要多些,一般称为“暖光”;色温进步后,能量散布中,蓝辐射的比例添加,一般称为“冷光”。
LED照明不能只考虑色温,小心成了反效果
人因照明 ( Humans Factor In Lighting ),也可以称为舒适照明,是指光照随着人的作息而调整,而这种照明理念起源于欧洲,目的是为了让人能生活在舒适的照明环境。LED属于易调控的光源,可以配合生物生理周期而调整光照,但仍需考量到光谱分布和色温条件。
照明虽非影响昼夜节律 ( Circadian Rhythm ) 的因素,却是关键因子。有科学家认为,照明能够影响人的情绪、健康和能量。
LED人因照明的利弊
而LED应用于人因照明有其利也有其弊,像是蓝光属于冷白光,接近自然光,有助于集中精神,可以应用于学生教室、办公室;但是长时间受蓝光照射同时也会抑制褪黑素 ( melatonin ) 的生长,并影响睡眠质量、系统,还有可能造成身体病变如癌症。
根据科学研究,蓝光可以控制胰岛素的多寡,因此若在夜间长期受蓝光照射,会造成胰岛素抵抗 ( insulin resistance ) 现象,也就是胰岛素降低、无法控制血糖,而这种现象会导致肥胖、糖尿病、高血压等疾病。
照明设计不能只考虑色温
在设计LED照明时应考虑到光谱能量分布还有色温,色温以温度K为单位,代表不同光源的光谱成分。蓝光的色温落在5300K以上,属于中高色温,有明亮感;相反地,红光、黄光属于暖色光,色温在3300K以下,让人有温暖、健康和使人放松的感觉,适合居家用。
但是相同色温的条件下,也会因为不同观看者和其他条件如气候、环境等因素影响,而有不同的光谱分布。因此,Benya Burnett照明设计公司的顾问Deborah Burnett认为 ,光谱的能量分布 ( Spectral energy distribution,SED ) 才是影响人眼和身体的关键因素。
制作白光LED的几种方法
在LED蓝光芯片上涂覆YAG(yttrium aluminum garnet,钇铝石榴石)荧光粉,芯片发出的蓝光激发荧光粉后可产生典型的500~560nm的黄绿光,黄绿光再与蓝色光合成白光。利用这种方法制备白光相当简单,便于实现且,资金投入不太大,因此具有一定的实用性。其缺点是荧光粉与胶混合后,均匀性较难控制。由于荧光粉易沉淀,导致布胶不均匀、布胶量不好控制,因而造成出光均匀性差、色调一致性不好、色温易偏离且显色性不够理想。
·RGB三基色混合。
这种方法是将绿、红、蓝三种LED芯片组合,同时通电,然后将发出的绿光、红光、蓝光按一定比例混合成白光。绿、红、蓝的比例通常是6:3:1,或用蓝光芯片加黄绿色的双芯片补色来产生白光。只要通过各色芯片的电流稳定、散热较好,那么这种方法产生的白光比上述产生的白光稳定且制作简单。但是,由于红、绿、蓝三种芯片的光衰不一样,驱动方法(控制通过LED电流大小的方法)要考虑到不同芯片的光衰不一样。采用不同的电流进行补偿,使之发出的光比例控制在6:3:1。这样可以保持混合的白光稳定,从而达到理想的效果。
·在LED紫外光芯片上涂覆RGB荧光粉。
这种方法利用紫外光激发荧光粉产生三基色光来混合形成白光.
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