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LED手电筒

发光二极管由III-IV族化合物制成，如半导体如GaAs(砷化镓)、GAAP(磷化镓)等，其核心是PN结。因此具有一般pn结的I-N特性，即正向导通、反向截止和击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在直流电压下，电子从N区注入P区，空穴从P区注入N区。进入对面区域的部分少数载流子(少数载流子)与多数载流子(多载流子)复合发光，如图1所示。假设发光发生在P区，注入的电子直接与价带空穴结合发光，或者先被发光中心俘获再与空穴结合发光。除了这种发光复合，还有一部分电子被非发光中心(这个中心在导带和介电带的中间附近)俘获，然后与空穴复合，每次释放的能量不够大，不能形成可见光。发光复合量与非发光复合量的比率越大，光量子效率越高。因为复合在少数载流子扩散区发光，所以仅在PN结表面附近的几个微米内产生光。理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区半导体材料的带隙宽度Eg有关，即λ≈1240/Eg(mm)中Eg的单位为电子伏(eV)。如果能产生可见光(波长为380nm的紫光~波长为~780nm的红光)，半导体材料的Eg应该在3.26 ~ 1.63 EV之间。波长比红光长的光是红外光。目前有红外、红、黄、绿、蓝四种发光二极管，但蓝色发光二极管价格昂贵，应用不广泛。

在本段中编辑LED的调光控制。

传统上，LED的调光是通过用DC信号或滤波PWM调节LED中的正向电流来实现的。降低LED电流会调节LED光输出强度，然而，正向电流的变化也会改变LED的颜色，因为LED的色度会随着电流的变化而变化。许多应用(如汽车和液晶电视背光照明)不允许LED有任何颜色漂移。在这些应用中，大范围的调光是必要的，因为周围环境中存在不同的光变化，并且人眼对光强度的微小变化很敏感。通过施加PWM信号来控制LED的亮度允许在不改变颜色的情况下完成LED的调光。人们常说的真彩色)PWM调光就是用一个PWM信号来调节LED的亮度。调节LED亮度常用的方法有三种:(1)使用设定电阻，在LED驱动控制IC管脚RSET两端并联不同的转换电阻，用一个DC电压来设定LED驱动控制IC管脚RSET的电流，从而改变LED的正向工作电流，达到调节LED亮度的目的。(2)利用PWM技术和PWM控制信号，通过控制LED正向工作电流的占空比来调节LED的发光亮度。(3)线性调节最简单的方法是在LED驱动控制C中使用外部设定电阻来实现LED调光控制。虽然这种调光控制方法是有效的，但它缺乏灵活性，并且不能允许用户改变光强度。线性调整会降低效率并导致白光LED向黄光光谱的颜色偏移。这可能是一个微小的偏差，但在敏感的应用中可以检测出来。采用数字或PWM LED调光控制方法，通过脉宽调制改变LED驱动电流的脉冲占空比，开关频率大于100HZ。大于100HZ的开关调光控制频率主要用于避免人眼感觉调光闪烁。在LED的PWM调光控制下，LED的发光亮度与PWM的脉冲占空比成正比。在这种调光控制方式下，LED的发光颜色可以在高调光比范围内保持不变，用PWM进行LED调光控制的调光比范围可以达到3000: 1。线性LED调光控制方法是采用模拟调光控制方法。在模拟调光控制下，通过调节LED正向工作电流实现LED调光控制，调光控制范围可达10: 1。如果要进一步降低LED的正向工作电流，就会造成LED的发光颜色会发生变化，LED的正向工作电流无法精确调控等问题。

编辑该部分的运行参数和效率。

一般来说，最常见的LED工作功率设置在30到60毫瓦以下。1999年推出商用级LED，可以在1W的功率输入下持续使用。这些led都是用超大的半导体芯片来应对大功率输入的问题，半导体芯片固定在金属铁片上帮助散热。2002年市场上开始出现5瓦的LED，效率大概是18到22流明每瓦。2003年9月，Cree，Inc .展示了其新的蓝色LED，在20 mA下实现了35%的照明效率。他们还做了一款每瓦65流明的白光LED产品，是当时市面上最亮的白光LED。2005年，他们展示了白光LED的原型，在350毫安的工作环境下，实现了每瓦70流明的记录效率。如今，有机发光二极管的工作效率远低于普通LED，最高只有10%左右。然而，有机发光二极管的生产成本要低得多。例如，可以通过简单的印刷方法将大的有机发光二极管阵列放置在屏幕上，以制作彩色显示屏。

在本段中编辑LED上拉电阻。

一般一个LED工作时，加10mA就足以使其正常工作，所以电阻值为Vo/10mA，Vo为外接电阻的值。例如，在+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。

led显示控制系统

简单来说，分为:同步控制系统(与计算机输出同步)；异步离线控制系统(存储控制卡中的内容，离线运行)随着近两年LED显示屏的快速发展，LED控制系统的市场也变得更加广阔，尤其是2009年新建成的Vida优盘LED控制卡是目前使用最多的。Vida优盘LED控制卡可以通过串口连接电脑，也可以用来传输信息，省电脑，免布线，支持模拟时钟，流动边框。Vida优盘LED控制卡适用于各种室内外显示屏，自上市以来风靡全国。LED控制卡

LED显示屏的发展也逐渐进入民用，如各种店面使用的门头屏，室内外各种方形屏，以及其他各种条形屏。目前，电脑必须连接到显示屏上才能更新内容，这使得大量用户，尤其是广告商很难更新程序。u盘LED控制卡解决了这个问题。使用u盘这种最常见、最廉价的信息传输介质工具，用户可以在网吧、家中或朋友的电脑的帮助下，通过编辑内容来更新显示内容。u盘不需要一直插在显示屏或者它的延长线上。插上后，信息会存储在屏幕里几秒钟，u盘就可以拔出来了。u盘LED控制卡具有常见的串行通信功能，用户想直接与计算机通信可以直接连接。u盘是用来传输LED显示屏内容的，已经逐渐应用到全国各地的LED显示屏上。LED显示控制卡又称LED异步控制器，是LED图形显示的核心部件。负责从计算机串口接收画面显示信息，放入帧存储器，并根据分区驱动方式产生LED显示屏所需的串行显示数据和扫描控制序列。LED显示屏主要显示各种字符、符号和图形。屏幕显示信息由计算机编辑，通过RS232/485串口预载入LED显示屏的帧存储器，然后逐屏显示和播放，循环往复。显示方式丰富多彩，显示屏离线工作。LED显示屏因其控制灵活、操作方便、成本低廉而被广泛应用于各行业。

编辑本段的分类。

1.根据LED的发光颜色，可分为红色、橙色、绿色(细分为黄绿色、标准绿色和纯绿色)、蓝色光等。此外，一些led包含两种或三种颜色的芯片。根据发光二极管是否掺杂散射剂、有色或无色，上述颜色的发光二极管可分为有色透明、无色透明、有色散射、无色散射四种。散射发光二极管和发光二极管用作指示灯。2.根据LED的发光面特性，可分为圆灯、方灯、矩形、面LED、侧管、表面贴装用微管等。圆形灯直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm、φ20mm。在国外，直径3 mm的发光二极管通常记为T-1；φ5mm标注为T-1(3/4)；把φ4.4mm写成T-1(1/4)。圆形光强的角分布可以用半值角来估计。从发光强度的角度分布图来看，有三类:(1)高指向性。一般是尖头环氧封装或者有金属反射腔的封装，不加散射剂。半值角为5° ~ 20°或更小，具有较高的方向性，可作为局部照明光源或与光电探测器组合形成自动检测系统。(2)标准型。通常用作指示灯，其半值角为20° ~ 45°。(3)散射型。这是一个视角很大的指示灯，半值角在45 ~ 90°以上，有大量的散射剂。3.根据发光二极管的结构，有全环氧封装、金属基环氧封装、陶瓷基环氧封装和玻璃封装。4.根据发光强度和工作电流，有普通亮度的led(发光强度100 MCD)；发光强度在10和100 MCD之间的称为高亮度led。一般LED的工作电流在十几毫安到几十毫安的范围，而小电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通LED相同)。除上述分类方法外，还有按芯片材料分类和按功能分类的方法。

LED应用于路灯的这一段编辑有先天的利弊。

一、优点:第一，LED作为点光源，如果设计合理，可以直接解决传统球形光源必须依赖出光的二次出光和光损耗问题；其次，光照射面的均匀性可以控制，理论上可以在目标区域完全均匀，这也可以避免传统光源中“灯下光”现象的光浪费；再次，可以选择色温，这也是在不同应用中提高效率、降低成本的重要途径；第四，技术进步的空间还很大。二、劣势(影响路灯推广应用的因素)是:目前价格还是太高，光通量低。目前同样照度设计的LED光源价格是传统光源的4倍左右(但在路灯产品中，光源部分在总成本中占比不高，所以在工程安装中的成本增加比例不会太高，应用空间还是比较大的)，在民用上是无法承受的。目前设计制造标准混乱，损坏率高，影响了LED的寿命优势。

在本段中编辑LED应用的相关产品。

1.LED景观:LED硬条、LED软条、LED数码管、LED流星雨、LED投射灯、LED洗墙灯、LED点光源、LED吸顶灯、LED地埋灯、LED水下灯；2.LED室内:LED日光灯、LED射灯、LED球泡灯、LED路灯、LED吸顶灯、LED柜台灯；3.LED流量；led灯泡

4.LED汽车照明；5.LED广告/说明；6.LED显示屏、LED及其他。

本段LED产品“贵”的三个原因

1.国内企业没有核心技术。

LED产业上游的核心专利大部分被国外厂商掌握。目前我们没有核心技术。虽然我们LED应用产品的制造能力占全球的50%、50%，但是利润是最低的。随着技术和数量的增加，LED芯片更大尺寸晶圆的制造工艺将不断降低成本。最近几年，每年都在降低20%的速度。在LED芯片的价格因素中，光效的提升也应该包含在降价中，同样的价格已经买到了更好的产品。LED照明灯的成本主要在于LED芯片。只要芯片价格下降，现阶段LED的流明单价可以降到和节能灯相当，室内照明自然会遍地开花。LED芯片还有很大的降价空间。

2.LED应用产品散热困难。

结构设计占灯具的20%左右。中国勤劳的人民一直把价格定得很低，20%的成本才算合理。最大的问题是如何更创新，设计更合理。散热成本要维持在5%。实际的散热设计很简单，要走两个方向:一是LED芯片与外部散热器件之间的路径越短，你的散热设计越好；第二，散热阻力是指必须有足够的散热到路径，足够的‘散热路’。这部分成本主要在结构上，用于散热的成本并不多。

3.LED应用电源管理

电源是LED灯最薄弱的环节，严重滞后于LED灯的发展，质量有待提高。目前设计占灯具成本的20%左右，有些偏高。随着技术的发展，最合理的供电大概是5-10%。LED的成本很高。其实相对于目前的其他光源，作为90年代发明蓝色LED的LED行业，导致白光LED的实现，目前的成本其实并不高。特别是LED环保、节能、无汞，每个季度LED灯的价格都在下降。相信短时间内可以达到可以接受的水平。

编辑本段中LED驱动电源的九大性能特征。

根据电网用电规律和LED驱动电源的特性要求，在选择和设计LED驱动电源时应考虑以下9个性能特性:1。可靠性高，尤其是LED路灯的驱动电源，安装在高海拔的地方，维护起来不方便，成本高。2.高效LED是节能产品，驱动电源的效率要高。这对于电源安装在灯中的结构来说尤其重要。因为LED的发光效率会随着LED温度的升高而降低，所以LED的散热非常重要。电源效率高，其功耗小，灯内发热量小，也降低了灯的温升。有利于延缓LED的光衰。3.高功率因数功率因数是电网对负载的要求。70瓦以下的电器一般没有强制指标。虽然单个电器功率因数低对电网影响不大，但如果晚上大家都亮灯，同类负荷过于集中，就会对电网造成严重污染。对于30-40瓦的LED驱动电源，据说在不久的将来，功率因数可能会有一定的指标要求。4.有两种驱动方式:一种是一个恒压源用于多个恒流源，每个恒流源分别给每个LED供电。这样组合灵活，一个LED出现故障不会影响其他LED的工作，只是成本会略高。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。其优点是成本较低，但灵活性较差，还需要解决一个LED故障不影响其他LED工作的问题。这两种形式共存了一段时间。多路恒流输出供电模式，性价比会更好。也许是未来的主流方向。5.浪涌保护LED抗浪涌的能力相对较差，尤其是抗反向电压的能力。加强这方面的保护也很重要。有些led灯安装在室外，比如LED路灯。由于电网负载的通断和雷击的感应，各种浪涌会从电网系统侵入，有些浪涌会导致LED的损坏。因此，LED驱动电源应具有抑制浪涌入侵和保护LED不受损坏的能力。6.保护功能除了常规的保护功能，最好在恒流输出中加入LED温度负反馈，防止LED温度过高。7.防护方面，灯具外装，电源结构要防水防潮，外壳要耐晒。8.驱动电源的寿命应该与LED的寿命相适应。9.满足安全法规和电磁兼容性的要求。随着LED的应用越来越多，LED驱动电源的性能将越来越适合LED的要求。

编辑本段LED封装技术介绍。

1.晶体膨胀，这使得密集排列的晶片对于固体晶体而言稍微分开。2.固模:在支架底部涂上导电/不导电胶(导电与否取决于晶圆是上下PN结还是左右PN结)然后将晶圆放入支架。3.短时间烘烤，使胶水固化键合线时晶圆不移动。4.键合，即用金线连接晶圆和支架。5.预试，初试可亮。6.浇注胶水，用胶水包裹芯片和支架。7.烘烤很长时间，让胶水固化。8.后期测试，测试能不能亮，电参数是否达标。9。光谱和颜色分离，分离颜色和电压大致相同的产品。10，包装。

编辑这段LED在各个领域的应用。

(1)显示屏、交通信号、广告多媒体、城市照明显示光源LED灯具有抗震抗冲击、光响应快、省电、寿命长等特点，广泛应用于各种室内外显示屏，分为全彩、三色、单色显示，国内有100多台在开发生产。交通灯主要使用超高亮度的红、绿、黄led。由于LED灯节能、可靠性高，全国范围内正在逐步升级红绿灯，推广速度快，市场需求大，是一个很好的市场机会。(2)在汽车工业中的应用汽车灯具包括仪表板、音响指示灯、开关背光、阅读灯、外刹车灯、尾灯、侧灯、大灯等。汽车用白炽灯不耐冲击和撞击，容易损坏，寿命短，需要经常更换。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于LED响应速度快，可以提醒驾驶员尽早刹车，减少追尾事故。在发达国家，LED制成的中央后高位刹车灯已经成为汽车的标配。美国惠普公司在1996推出的LED汽车尾灯模组，可以随意组合成各种汽车尾灯。此外，汽车仪表盘等照明部件中的光源可以作为超高亮度发光灯，因此逐渐采用LED显示屏。中国汽车工业正处于大发展时期，这是推广超高亮度LED的绝佳机会。近几年年产值1亿元，五年后30亿元。(3)高效率侧面发射的LED背光最抢眼。LED作为LCD背光源，具有寿命长、发光效率高、无干扰、性价比高等特点，已广泛应用于电子表、手机、BP机、电子计算器、刷卡机等。随着便携式电子产品的小型化，LED背光更具优势，因此背光制造技术将朝着更薄、更低功耗和均匀性的方向发展。LED是手机的关键器件。一部普通的手机或小灵通大约需要10个LED器件，而一个彩屏和一部带拍照功能的手机大约需要20个LED器件。现阶段手机背光量很大，每年要用35亿颗LED芯片。目前中国手机产量很大，LED背光大部分靠进口，这对于国产LED产品来说是一个绝佳的市场机会。(4)4)LED照明光源早期产品发光效率低，光强只能达到几到几十MCD，适用于室内场合、家用电器、仪器仪表、通讯设备、微型计算机、玩具等。目前的直接目标是用LED光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已经开始从局部应用领域发展。为了节约能源，日本正在计划一个发光二极管项目(名为“点亮日本”)来替代白炽灯。前五年的预算是50亿日元。如果用LED替代一半的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于60亿升原油的能源，相当于5个1.35 ×106kW核电站的发电量，并可减少二氧化碳等温室气体的产生，改善人们的生活环境。中国也在2004年投资50亿元发展节能环保的半导体照明计划[4]。(5)其他应用，比如一种受儿童欢迎的闪光鞋，走路时内置的LED会闪光，仅温州地区一年就用了5亿个LED；使用发光二极管作为电动牙刷的功率指标，据国内正在投产的厂家透露，公司已上市少量健康牙刷，预计量产每年需要3亿只发光灯；流行的LED圣诞灯，造型新颖，色彩丰富，不易破碎，低压使用安全，最近在香港等东南亚地区销售强劲，广受人们欢迎，威胁并取代了现有的电灯泡圣诞市场。

编辑这一段LED产业面临的一些问题。

在促进产业结构优化升级、培育新的产业增长点的战略任务指引下，LED成为各地政府的发展重点。东莞、惠州、佛山、深圳、大连、南昌、厦门等地方政府纷纷制定产业发展战略规划，掀起了中国LED投资热潮。占国内LED总产值近一半的广东，在5月发布的《关于加快转变经济发展方式的意见》中，将半导体照明(LED)产业列为广东近期重点发展的三大战略性新兴产业之一。广东的LED产业已经形成了百家争鸣的局面。深圳、东莞、佛山已将LED产业列为支柱产业。LED产业呈现出全面开花的态势。国内LED企业迅速崛起，迅速扩大产能，为的就是争夺LED市场。从国内LED行业龙头企业三安光电，到扩大产能的士兰威，再到半路出家的德豪润达，LED行业热潮几乎席卷了整个行业。由于国内LED产品技术整体水平不高，国内企业普遍规模小，技术实力弱，产品档次低。LED市场竞争激烈，相关厂商竞相价格战。与此同时，LED行业也出现了无序投资和恶性竞争的现象。从目前国内市场动态和LED产业结构分布来看，已经出现了严重的重复投资问题。此外，一些地方政府在发展经济时有意向本地企业开放本地市场，或通过投资市场锁定本地市场，地方保护主义有所抬头。如果不打破这种地方行政壁垒，必然导致地区之间的产业项目趋同，直接加大产业泡沫，阻碍区域一体化的发展进程。不同地区要突出不同的特色，避免为了短期利益简单重复建设，导致以后恶性竞争。此外，中国的LED照明还存在一系列其他问题。比如，我国没有LED灯的国家标准，只有一些地方标准；中国本土LED灯具的创新设计能力明显不足。只有解决了这些问题，LED产业才能更加健康的发展，LED产品才能满足大众的需求。市场主导地位是LED照明行业长期健康发展的基础。政府应从政策法规、R&D投资、应用示范、标准等多方面对LED照明产业进行引导和支持。只有一盘棋，统筹规划，LED照明行业才能持续健康发展。

编辑本段LED和LED可见光通信技术。

由于大功率LED即将成为下一代固态照明(SSL)的主力，电子行业出现了更多大胆的新想法。也就是说，抛弃拥挤的射频带宽，采用led开关模式传输数据，这就是所谓的LED可见光通信(VLC)。通过先进的技术支持，每个新的LED灯都可以通过有线方式连接到骨干网络，从而在不增加现有射频带宽负担的情况下，实现不同设备之间无处不在的无线通信。这种LED可见光通信传输技术多采用白光LED，因为白光LED的特点是响应速度快，可以作为可见光通信技术的基础。LED可见光传输技术利用室内照明设备，如荧光灯或白光LED，发出肉眼无法察觉的高速明暗闪烁信号，无线传输数据。使用可见光是因为其波长范围广，通过设计可以通过不同的波长传输可见光信号。R&D的工作人员还将测试不同的光波长，并使用构成白光的不同颜色来为多个数据流开发编码内容。LED可见光通信技术的优势在于可以避免一般WLAN或高频无线传输发射的电磁波对人体和外围电子设备的干扰，可以替代无线基站，同时具有高安全性的特点。目前很多行业、标准组织，或者政府资助的项目都开始研发LED可见光通信，前景非常看好。毕竟光是传统照明市场的规模就已经达到了几万亿美元，未来向固态照明市场转型将会有相当大的商机。

编辑这段LED的重要参数来解惑。

1.正向工作电流If:指发光二极管正常发光时的正向电流值。实际上，如果需要，IF应低于0.6 IFm。2.正向工作电压VF:参数表中给出的工作电压是在给定正向电流下得到的。一般在IF=20mA时测量。LED正向工作电压VF为1.4 ~ 3V。当外部温度升高时，VF会降低。3.V-I特性:发光二极管的电压和电流的关系。当直流电压刚好低于某个值(称为阈值)时，电流很小，不发光。当电压超过一定值时，正向电流随电压迅速增加并发光。4.发光强度IV:发光二极管的发光强度通常是指法线方向(对于圆柱形发光管，其轴线)的发光强度。如果该方向的辐射强度为(1/683)W/sr，则发射1坎德拉(符号cd)。因为一般LED的发光强度较小，所以通常用烛光(Candeira，mcd)来测量发光强度。5.LED发光角度:-90°-+90°±6°。光谱半宽δλ:表示LED的光谱纯度。7.半值角θ1/2和视角:θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与光轴(法线方向)之间的夹角。8.全形:LED灯立体角换算的角度，也叫平面角。9.视角:指LED光线的最大角度。视视角不同，应用也不同，也叫光强角。10.半球:法线0和最大发光强度值/2之间的夹角。严格来说是最大发光强度值与最大发光强度值/2的夹角。LED的封装技术导致最大发光角度不是法线0°的光强值，引入了偏离角，偏离角是指最大发光强度对应的角度与法线0°的夹角。11.最大正向DC电流IFm:最大允许正向DC电流。超过该值会损坏二极管。12.最大反向电压VRm:最大允许反向电压。如果超过该值，LED可能会因击穿而损坏。13.工作环境topm:LED能够正常工作的环境温度范围。低于或高于这个温度范围，LED都不会正常工作，效率会大大降低。[1][2] 14.容许功耗Pm:LED两端的容许正向DC电压和流经它的电流的乘积的最大值。如果超过该值，LED将会发热并损坏。

本节编辑LED焊接的技术要求和操作注意事项。

1.生产时戴防静电手套、防静电手腕和电烙铁。禁止用手触摸白光LED的两个引脚。由于白光LED的抗静电性为100V，当工作台上湿度为60%-90%时，人体的静电会破坏LED的晶体层，工作一段时间后(如10小时)LED就会失效(不亮)，严重时会立即失效。2.焊接温度为260℃，持续3秒。如果温度过高，时间过长，芯片就会烧坏。为了更好地保护LED，LED胶体与PC板之间的距离应大于2mm，以便将焊接热消散在引脚中。3.LED正常工作电流为20mA，电压的小波动(如0.1V)会引起电流的大波动(10%-15%)。所以在电路设计中，要根据LED的压降匹配不同的限流电阻，保证LED处于最佳工作状态。电流太大，LED寿命会缩短，电流太小，达不到要求的光强。一般批量供货时，会将led拆分成颜色，即同一封装内led的光强、电压、颜色都是正确的，并会在拆分颜色表上注明。

LED透镜填充硅胶的工艺

3.1基底表面应清洁干燥。通过加热可以去除衬底表面的水分；可以用石脑油、甲基乙基酮肟(MEK)或其他合适的溶剂来清洁衬底的表面。不应使用溶解或腐蚀基材的溶剂，也不应使用残留溶剂。3.2按推荐的混合比-A: B = 1: 1(重量比)，准确称取，放入干净的玻璃容器中，充分混合均匀。用高速混合设备混合时，高速混合产生的热量可能会使胶水温度升高，从而缩短使用时间。3.3在10mmHg的真空下去除气泡。通常，在分配包装材料之前去除气泡。如果需要，还可以在分配后增加脱气工序。3.4为确保化合物的可操作性，请在混合A和B后的60分钟内用完..3.5最佳固化条件是在25℃下固化3-4小时，24小时后完全固化；也可在50℃加热60分钟固化。当固化温度低于25℃时，适当延长固化时间或提高固化温度有助于产品的完全固化。