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LED车灯的构造与发光原理介绍
信息来源:半导体照明网 发布日期:2019-08-26 阅读次数:10
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    汽车灯作为夜间行车的照明灯具,可谓是不可缺少的。随着LED的发展,已经越来越多的汽车厂商将LED车灯作为汽车灯的首选。LED汽车灯是指车内外光源均采用 LED 技术,用作外部与内部照明。外部照明设备涉及热极限与EMC问题,同时还有卸载负载测试的许多复杂标准。可广泛使用LED汽车灯来营造车内环境。


    LED车灯的构造:


    单个的LED是由金线、LED芯片、反射环、阴极导线、塑料导线、阳极导线组成。


    发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为pn结。


    在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。pn结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。


    LED的发光过程包括三部分:


    正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。


    微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。


    电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应,在可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,橘色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。


    当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。打个比方,LED就像一个汉堡,可以发光的材料是夹层中的“肉饼”,而上下的电极就是夹肉的面包。而通过对其中发光材料的研究,人们逐渐开发出各种光色、光效率越来越高的LED元件,但是无论怎么变化,LED总的发光原理和结构都没有发生太大的变化。


    LED灯的优点:


    (1)节能:是由发光二极管直接把电能转化为光能,耗电仅相当于传统灯的1/10, 能更好的降低油耗,护汽车电路不被过高的负载电流烧坏。


    (2)环保:光谱中没有紫外线和红外线,发热量小,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收,不含汞元素,没有污染,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。


    (3)寿命长:灯体内没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,在恰当的电流和电压下,使用寿命可达8~10万 h,比传统光源寿命长10 倍以上。(有一次更换,终身使用的特点)


    (4) 高亮度,耐高温。?(电能直接转换为光能,发热量小,可用手触摸)


    (5) 体积小:设计者可以随意变换灯具模式,令汽车造型多样化。汽车厂商青睐LED,完全是LED本身的优点所决定的。


    (6) 稳定性能好:LED 抗震性能强,树脂封装,不易碎裂,容易储藏和运输。


    (7) 发光纯度高:色彩清晰鲜艳,无需灯罩滤光,光波误差在10nm 内。


    (8) 反应速度快:无须热起动时间,几μs即可发光,传统玻壳灯泡则有0.3s 延迟,用于尾灯时可有效防止追尾,保证行车安全。