Comment fonctionnent les feux de détresse LED rechargeables ?

Les feux de détresse à DEL rechargeables sont des diodes électroluminescentes qui utilisent des puces semi-conductrices solides comme matériaux luminescents. Par rapport aux lampes traditionnelles, les lampes LED rechargeables sont économes en énergie, respectueuses de l'environnement et ont un bon rendu des couleurs et une bonne vitesse de réponse.

1.Mécanisme d'émission de lumière LED rechargeable : la tension aux bornes de la jonction PN constitue une barrière de potentiel définie bai. Lorsqu'une tension de polarisation directe est appliquée, la barrière de potentiel chute et les porteurs majoritaires dans les régions P et N diffusent les uns vers les autres. La mobilité des électrons étant bien supérieure à celle des trous, un grand nombre d'électrons vont diffuser vers la région P, ce qui constitue l'injection de porteurs minoritaires dans la région P. Ces électrons se recombinent avec les trous de la bande de valence, et l'énergie obtenue lors de la recombinaison est libérée sous forme d'énergie lumineuse. C'est le principe de l'émission lumineuse par jonction PN.

2. Efficacité lumineuse de la lumière de détresse à led rechargeable: généralement appelée efficacité quantique externe du composant, qui est le produit de l'efficacité quantique interne du composant et de l'efficacité d'extraction du composant. Le soi-disant rendement quantique interne du composant est en fait le rendement de conversion électro-optique du composant lui-même, qui est principalement lié aux caractéristiques du composant lui-même (telles que la bande d'énergie, les défauts et les impuretés du matériau du composant) , la composition du cristal barrière et la structure du composant. L'efficacité d'extraction d'un composant fait référence au nombre de photons générés à l'intérieur du composant qui peuvent réellement être mesurés à l'extérieur du composant après absorption, réfraction et réflexion par le composant lui-même. Par conséquent, les facteurs liés à l'efficacité d'extraction comprennent l'absorption du matériau du composant lui-même, la structure géométrique du composant, la différence d'indice de réfraction du composant et du matériau d'emballage, et les caractéristiques de diffusion de la structure du composant. Le produit du rendement quantique interne du composant et du rendement d'extraction du composant est l'effet lumineux de l'ensemble du composant, qui est le rendement quantique externe du composant. Le développement des premiers composants s'est concentré sur l'amélioration de son efficacité quantique interne. La méthode principale consistait à améliorer la qualité du cristal de barrière et à modifier la structure du cristal de barrière pour rendre difficile la conversion de l'énergie électrique en chaleur, augmentant ainsi indirectement l'efficacité lumineuse de la lampe de détresse à led rechargeable, de sorte qu'environ 70% du théorie peut être obtenue. Efficacité quantique interne, mais une telle efficacité quantique interne est presque proche de la limite théorique. Dans de telles conditions, il est impossible d'augmenter la quantité totale de lumière du module en améliorant simplement l'efficacité quantique interne du module. Par conséquent, l'amélioration de l'efficacité d'extraction du module est devenue un sujet de recherche important. Les méthodes actuelles sont principalement : la modification de la forme de la structure grain cristallin-TIP, la technologie de rugosité de surface.

3. Caractéristiques électriques des voyants LED rechargeables : appareils à courant contrôlé, les caractéristiques de charge sont similaires à la courbe UI de la jonction PN, un très petit changement de tension directe entraînera un grand changement de courant direct (niveau exponentiel) et un courant de fuite inverse. est très petit. Tension de claquage inverse. En utilisation réelle, vous devez choisir. La tension directe du voyant LED rechargeable diminue avec l'augmentation de la température et a un coefficient de température négatif. La lumière LED rechargeable consomme de l'énergie, dont une partie est convertie en énergie lumineuse, ce dont nous avons besoin. Le reste est converti en chaleur, ce qui augmente la température de jonction. La chaleur (puissance) émise peut être exprimée en.

4. Caractéristiques optiques de la lampe de détresse à led rechargeable: La lampe de détresse à led rechargeable fournit une lumière monochromatique avec une grande demi-largeur. Étant donné que l'écart d'énergie d'un semi-conducteur diminue avec l'augmentation de la température, la longueur d'onde de crête émise par celui-ci augmente avec l'augmentation de la température, c'est-à-dire le décalage spectral vers le rouge. Le coefficient de température est de +2 ~ 3A/. La luminosité lumineuse L de la lampe de dépannage LED rechargeable est approximativement proportionnelle au courant direct : K est le coefficient proportionnel. Lorsque le courant augmente, la luminosité lumineuse augmente également approximativement. De plus, la luminosité lumineuse est également liée à la température ambiante. Lorsque la température ambiante est élevée, l'efficacité de recombinaison diminue et l'intensité lumineuse diminue.

5. Caractéristiques thermiques de la lumière LED rechargeable : l'augmentation de la température de la lumière LED rechargeable n'est pas évidente sous un faible courant. Si la température ambiante est élevée, la longueur d'onde dominante de la LED sera décalée vers le rouge, la luminosité diminuera et l'uniformité et la cohérence de la luminescence se détérioreront. En particulier, l'élévation de température des écrans à matrice de points et des grands écrans a un impact plus important sur la fiabilité et la stabilité des LED. La conception de la dissipation thermique est donc très importante.

6. Durée de vie de la lumière LED rechargeable : le fonctionnement à long terme des LED entraînera un vieillissement, en particulier pour les LED haute puissance, le problème de la dégradation de la lumière est plus grave. Lors de la mesure de la durée de vie d'une LED, il ne suffit pas de considérer les dommages de la lampe comme la fin de la durée de vie de la LED. Il est plus significatif de spécifier la durée de vie de la LED en termes de pourcentage d'atténuation de la lumière de la LED, comme 35%.

7. Emballage de lampe de détresse LED rechargeable haute puissance: Considérez principalement la dissipation thermique et l'émission de lumière. En termes de dissipation thermique, un revêtement thermique à base de cuivre est utilisé puis connecté à un radiateur à base d'aluminium, et la matrice et le revêtement thermique sont connectés par soudure à l'étain. Cette méthode de dissipation thermique a un meilleur effet et une performance de coût plus élevée. En termes d'émission de lumière, la technologie flip chip est adoptée et des surfaces réfléchissantes sont ajoutées sur le fond et les côtés pour refléter l'énergie lumineuse gaspillée, de sorte qu'une lumière plus éteinte puisse être obtenue.

8. Lumière blanche Lampe de dépannage à DEL rechargeable : Il existe trois principaux types de DEL à lumière blanche à spectre naturel : la première est une puce bleue relativement mature et commercialisée + phosphore jaune pour obtenir une lumière blanche. Ce type de lumière blanche a le coût le plus bas, mais la longueur d'onde d'émission du grain de cristal bleu se déplace. , Les changements d'intensité et les changements d'épaisseur du revêtement de phosphore affecteront l'uniformité de la lumière blanche, et le spectre est plus étroit, la couleur n'est pas complète, la température de couleur est élevée, le rendu des couleurs est faible et la lumière n'est pas douce et non coordonnée au les yeux. L'œil humain a évolué pour être le plus adapté à la lumière du soleil. Le spectre continu des lampes à incandescence est le meilleur, avec une température de couleur de 2500K et un indice de rendu des couleurs de 100. Par conséquent, cette lumière blanche doit être améliorée, par exemple en ajoutant plus de processus d'émission de lumière pour améliorer le spectre, le rendant continu et suffisamment large. La seconde est la lumière ultraviolette ou la puce de lumière violette + rouge, bleu et vert trois luminophores de couleur primaire pour obtenir une lumière blanche. Le principe de luminescence est similaire aux lampes fluorescentes. Cette méthode a un meilleur rendu des couleurs, et UV-LED ne participe pas à la correspondance des couleurs de la lumière blanche, donc UV- La fluctuation de la longueur d'onde et de l'intensité de la LED n'est pas particulièrement sensible à la lumière blanche produite, et la lumière blanche avec une température de couleur et un rendu des couleurs acceptables peuvent être modulés par la sélection et le rapport des luminophores de différentes couleurs. Cependant, il existe également le problème que l'efficacité de conversion effective du luminophore utilisé est faible, en particulier l'efficacité du luminophore rouge doit être fortement améliorée. Ces luminophores ont une faible stabilité de luminescence, une forte décroissance lumineuse, la sélection des longueurs d'onde ultraviolettes avec des luminophores, la difficulté de la production de LED UV et le développement de matériaux d'emballage anti-UV sont également des difficultés qui doivent être surmontées. La troisième consiste à utiliser le principe des trois couleurs primaires pour mélanger trois types de LED RVB à ultra-haute luminosité en lumière blanche. L'avantage de cette méthode est que la lumière blanche n'a pas besoin d'être convertie par des luminophores. En plus d'éviter la perte de conversion du phosphore, c'est mieux. En plus de l'efficacité lumineuse, l'intensité lumineuse des LED rouges, vertes et bleues peut être contrôlée séparément pour obtenir un effet de changement de couleur complet (température de couleur variable), et un meilleur rendu des couleurs peut être obtenu en sélectionnant la longueur d'onde LED et intensité. Cependant, le problème avec cette approche est que l'efficacité de conversion de la lumière verte est faible, le mélange de lumière est difficile et la conception du circuit de commande est compliquée. De plus, ces trois couleurs claires étant des sources de chaleur, le problème de dissipation thermique est trois fois supérieur à celui des autres conditionnements, ce qui augmente la difficulté d'utilisation. La LED polarisée et la LED blanche polychrome à trois longueurs d'onde seront la future direction de développement.

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