Wie funktionieren wiederaufladbare LED-Störlichter?

Wiederaufladbare LED-Störlichter sind Leuchtdioden, die feste Halbleiterchips als Leuchtstoffe verwenden. Im Vergleich zu herkömmlichen Lampen sind wiederaufladbare LED-Störlichter energiesparend, umweltfreundlich und haben eine gute Farbwiedergabe und Reaktionsgeschwindigkeit.

1.Wiederaufladbarer LED-Leuchtmechanismus für Probleme: Die Klemmenspannung des PN-Übergangs bildet eine eindeutige Potenzialbarriere. Wenn eine Vorspannung in Vorwärtsrichtung angelegt wird, fällt die Potentialbarriere ab und die Majoritätsträger in den P- und N-Bereichen diffundieren zueinander. Da die Beweglichkeit von Elektronen viel größer ist als die von Löchern, diffundiert eine große Anzahl von Elektronen in den P-Bereich, was die Injektion von Minoritätsladungsträgern in den P-Bereich darstellt. Diese Elektronen rekombinieren mit den Löchern im Valenzband, und die bei der Rekombination gewonnene Energie wird in Form von Lichtenergie freigesetzt. Dies ist das Prinzip der PN-Übergangs-Lichtemission.

2. Lichtausbeute des wiederaufladbaren LED-Störlichts: Allgemein als externe Quanteneffizienz der Komponente bezeichnet, die das Produkt aus der internen Quanteneffizienz der Komponente und der Extraktionseffizienz der Komponente ist. Die sogenannte interne Quanteneffizienz der Komponente ist eigentlich die elektrooptische Umwandlungseffizienz der Komponente selbst, die hauptsächlich mit den Eigenschaften der Komponente selbst zusammenhängt (wie dem Energieband, Defekten und Verunreinigungen des Komponentenmaterials). , die Sperrkristallzusammensetzung und Struktur der Komponente. Die Extraktionseffizienz einer Komponente bezieht sich auf die Anzahl der innerhalb der Komponente erzeugten Photonen, die nach Absorption, Brechung und Reflexion durch die Komponente selbst tatsächlich außerhalb der Komponente gemessen werden können. Daher umfassen Faktoren, die sich auf die Extraktionseffizienz beziehen, die Absorption des Komponentenmaterials selbst, die geometrische Struktur der Komponente, die Brechungsindexdifferenz der Komponente und des Verpackungsmaterials und die Streueigenschaften der Komponentenstruktur. Das Produkt aus der internen Quanteneffizienz des Bauteils und der Extraktionseffizienz des Bauteils ist die Leuchtwirkung des gesamten Bauteils, die die externe Quanteneffizienz des Bauteils ist. Die frühe Komponentenentwicklung konzentrierte sich auf die Verbesserung der internen Quanteneffizienz. Die Hauptmethode bestand darin, die Qualität des Sperrkristalls zu verbessern und die Struktur des Sperrkristalls zu ändern, um die Umwandlung elektrischer Energie in Wärme zu erschweren und dadurch indirekt die Lichtausbeute des wiederaufladbaren LED-Störlichts zu erhöhen, so dass etwa 70% der Theorie erhalten werden kann. Interne Quanteneffizienz, aber eine solche interne Quanteneffizienz liegt fast nahe an der theoretischen Grenze. Unter solchen Bedingungen ist es unmöglich, die Gesamtlichtmenge des Moduls zu erhöhen, indem einfach die interne Quanteneffizienz des Moduls verbessert wird. Daher ist die Verbesserung der Extraktionseffizienz des Moduls zu einem wichtigen Forschungsthema geworden. Die derzeitigen Verfahren sind hauptsächlich: Ändern der Form der Kristallkorn-Spitzenstruktur, Technologie zum Aufrauhen der Oberfläche.

3. Elektrische Eigenschaften der wiederaufladbaren LED-Störleuchte: Stromgesteuerte Geräte, Lasteigenschaften ähneln der UI-Kurve des PN-Übergangs, eine sehr kleine Änderung der Durchlassspannung führt zu einer großen Änderung des Durchlassstroms (exponentieller Pegel) und des Sperrstroms ist sehr klein. Sperrspannung. Im tatsächlichen Gebrauch sollten Sie wählen. Die Durchlassspannung des wiederaufladbaren LED-Störlichts nimmt mit steigender Temperatur ab und hat einen negativen Temperaturkoeffizienten. Wiederaufladbares LED-Störlicht verbraucht Strom, von dem ein Teil in Lichtenergie umgewandelt wird, was wir brauchen. Der Rest wird in Wärme umgewandelt, was die Sperrschichttemperatur erhöht. Die abgegebene Wärme (Leistung) kann ausgedrückt werden als.

4. Optische Eigenschaften der wiederaufladbaren LED-Störleuchte: Die wiederaufladbare LED-Störleuchte liefert monochromatisches Licht mit großer Halbwertsbreite. Da die Energielücke eines Halbleiters mit steigender Temperatur abnimmt, nimmt die von ihm emittierte Spitzenwellenlänge mit steigender Temperatur zu, d. h. die spektrale Rotverschiebung. Der Temperaturkoeffizient beträgt +2~3A/. Die Leuchthelligkeit L des wiederaufladbaren LED-Störlichts ist ungefähr proportional zum Durchlassstrom: K ist der proportionale Koeffizient. Mit zunehmendem Strom nimmt auch die Lichthelligkeit annähernd zu. Außerdem hängt die Lichtstärke auch von der Umgebungstemperatur ab. Wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, nimmt die Rekombinationseffizienz ab und die Lichtintensität nimmt ab.

5. Thermische Eigenschaften der wiederaufladbaren LED-Störungsleuchte: Der Temperaturanstieg der wiederaufladbaren LED-Störungsleuchte ist bei geringem Strom nicht offensichtlich. Wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, wird die dominante Wellenlänge der LED rotverschoben, die Helligkeit nimmt ab und die Gleichmäßigkeit und Konsistenz der Lumineszenz verschlechtert sich. Insbesondere der Temperaturanstieg von Punktmatrix- und großen Bildschirmen hat einen stärkeren Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Stabilität von LEDs. Daher ist das Wärmeableitungsdesign sehr wichtig.

6. Lebensdauer der wiederaufladbaren LED-Störlichter: Der Langzeitbetrieb von LEDs führt zu Alterung, insbesondere bei Hochleistungs-LEDs, das Problem des Lichtabfalls ist schwerwiegender. Bei der Messung der Lebensdauer einer LED reicht es nicht aus, nur den Schaden der Lampe als Ende der Lebensdauer der LED anzunehmen. Sinnvoller ist es, die Lebensdauer der LED in Prozent der Lichtdämpfung der LED anzugeben, z. B. 35%.

7. Wiederaufladbare Hochleistungs-LED-Störlichtverpackung: Berücksichtigen Sie hauptsächlich die Wärmeableitung und die Lichtemission. Hinsichtlich der Wärmeableitung wird ein auf Kupfer basierender thermischer Liner verwendet und dann mit einem auf Aluminium basierenden Kühler verbunden, und der Chip und der thermische Liner werden durch Zinnlöten verbunden. Dieses Wärmeableitungsverfahren hat eine bessere Wirkung und eine höhere Kostenleistung. In Bezug auf die Lichtemission wird die Flip-Chip-Technologie übernommen, und reflektierende Oberflächen werden an der Unterseite und an den Seiten hinzugefügt, um verschwendete Lichtenergie zu reflektieren, sodass mehr ausgelöschtes Licht erhalten werden kann.

8. Weißes Licht Wiederaufladbares LED-Störlicht: Es gibt drei Haupttypen von Weißlicht-LEDs mit natürlichem Spektrum: Die erste ist ein relativ ausgereifter und kommerzialisierter Blue Chip + gelber Phosphor, um weißes Licht zu erhalten. Diese Art von weißem Licht hat die niedrigsten Kosten, aber die Emissionswellenlänge des blauen Kristallkorns verschiebt sich. , Intensitätsänderungen und Änderungen der Phosphorbeschichtungsdicke wirken sich auf die Gleichmäßigkeit des weißen Lichts aus, und das Spektrum ist schmaler, die Farbe ist nicht vollständig, die Farbtemperatur ist hoch, die Farbwiedergabe ist niedrig und das Licht ist nicht weich und unkoordiniert Augen. Das menschliche Auge hat sich so entwickelt, dass es am besten an das Sonnenlicht angepasst ist. Das kontinuierliche Spektrum von Glühlampen ist mit einer Farbtemperatur von 2500 K und einem Farbwiedergabeindex von 100 das beste. Daher muss dieses weiße Licht verbessert werden, z. B. durch Hinzufügen weiterer lichtemittierender Prozesse, um das Spektrum zu verbessern und es kontinuierlich zu machen und breit genug. Das zweite ist ultraviolettes Licht oder ein violetter Lichtchip + rote, blaue und grüne drei Primärfarben-Leuchtstoffe, um weißes Licht zu erhalten. Das Prinzip der Lumineszenz ähnelt dem von Leuchtstofflampen. Diese Methode hat eine bessere Farbwiedergabe, und UV-LED nimmt nicht an der Farbanpassung von weißem Licht teil, sodass UV-LED nicht besonders empfindlich auf das erzeugte weiße Licht reagiert und das weiße Licht mit akzeptable Farbtemperatur und Farbwiedergabe können durch die Auswahl und das Verhältnis von Leuchtstoffen verschiedener Farben moduliert werden. Es besteht jedoch auch das Problem, dass die effektive Konversionseffizienz des verwendeten Leuchtstoffs gering ist, insbesondere muss die Effizienz des roten Leuchtstoffs stark verbessert werden. Solche Leuchtstoffe haben eine schlechte Lumineszenzstabilität, einen hohen Lichtabfall, die Auswahl ultravioletter Wellenlängen mit Leuchtstoffen, die Schwierigkeit der UV-LED-Herstellung und die Entwicklung von Anti-UV-Verpackungsmaterialien sind ebenfalls Schwierigkeiten, die überwunden werden müssen. Die dritte besteht darin, das Prinzip der drei Primärfarben zu verwenden, um drei Arten von RGB-LEDs mit ultrahoher Helligkeit in weißes Licht zu mischen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass weißes Licht nicht durch Leuchtstoffe umgewandelt werden muss. Zusätzlich zur Vermeidung des Verlustes der Phosphorumwandlung ist es besser. Zusätzlich zur Lichtausbeute kann die Lichtstärke von roten, grünen und blauen LEDs separat gesteuert werden, um einen vollfarbigen Farbwechseleffekt (variable Farbtemperatur) zu erzielen, und durch die Auswahl der LED-Wellenlänge kann eine bessere Farbwiedergabe erzielt werden und Intensität. Das Problem bei diesem Ansatz besteht jedoch darin, dass die Umwandlungseffizienz von grünem Licht gering ist, die Lichtmischung schwierig ist und das Design der Treiberschaltung kompliziert ist. Da diese drei Lichtfarben Wärmequellen sind, ist außerdem das Wärmeableitungsproblem dreimal so groß wie bei anderen Verpackungsformen, was die Verwendung erschwert. Polarisierte LED und vollfarbige weiße LED mit drei Wellenlängen werden die zukünftige Entwicklungsrichtung sein.

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