led灯发光原理图-led 灯发光原理电路
LED 灯发光,实际上就是一场电子墨水在发光。你一直认定它是“电生光”,可这话说得有点大,就像说手机屏幕是“电子墨水在反光”一样,听着不靠谱,但事实确实挺好办。它的核心元件是个二极管,略微有点专业知识的人都知道,二极管是不准电流倒流的。
这就好比开个水龙头,水只能从里往外流,不能从外往里灌。
故此,要让 LED 亮起来,得先供给工频交流电,把它变成直流电,然后再经过整流,最终转化成直流电。
这一套流程下来,电流就顺着二极管的箭头方向流了,二极管就导通了,LED 灯自然也就亮了起来。 别当作 LED 发光就是个好办的开关难题。
你看那些老式的电子表,实际上也是 LED 屏,但它的做法没你想象的那么直接。要想让 LED 灯亮,你得先给每个 LED 配一个限流电阻。
为啥?出于电流过大,LED 灯那层半导体材料会麻利被烧坏。
比如你认定你家的 LED 灯亮度调得挺合适,可突然把电流拉大了,那灯珠肯定就得报废。
这时候你得加个电阻,就像给水管加水时先装个止回阀,防止水流忒大冲垮管壁。
这个电阻的大小,实际上跟 LED 的暗机电流大小相关。
一般来说,暗机电流要是 2mA,那你得选 1k 到 2k 欧姆的电阻;要是暗机电流大一点,比如 10mA,那你得选 100 到 200 欧姆的电阻。就连能够想象成,电阻就是那个负责管住水流量的阀门,关得越大,水流越小,灯越暗;关得越小,水流越大,灯越亮。 不过,有人可能会问,既然要加电阻,那为啥目前如此流行用“恒流驱动”方案呢?这实际上是出于现代 LED 灯对电流的 sensitivity 要求忒高了。
要是电流波动忒大,LED 灯那层半导体材料内部的载流子(就像水分子一样)就好办形成复合,形成热量。热量多了,LED 灯的光效就差了,寿命也就大大缩短了。
那会儿那种限流电阻方案,电阻值选大了,电流大,发热也相对大;选小了,电流就忒小,光效又差了。
这就像煮汤一样,火候不够汤没味道,火候过了汤又苦了。而恒流驱动方案,就像是个恒温器,不管电流如何变大或变小,它都能自动调整,把电流死死管住在设定值上。
这样做的效果就是电气寿命和光效都能拿到质的飞跃。 再说说老化这事儿。你买过台灯要么手机吧,用个三五年之后,亮度仿佛就变暗了。
这跟 LED 灯老化有啥关系?实际上跟半导体材料里的杂质相关。
随着工夫推移,杂质会在晶体里扩散,让电流变得不均匀。电流不均匀,局部发热就多,局部芯片就老化得快。
这就好比一群人排队,队伍中间有人走得特别快,后面的人就不得不加速追,但最终追上来的人发现速度跟不上,就慢了。
这种速度差异,就是光效衰减的根本缘由。恒流驱动方案能解决大局部难题,出于电流是均匀的,没人会加速或减速。 还有啊,有人认定 LED 灯就是白色的,没光路能够调整。
这确实是个误解。LED 灯不是往一个地方发光,它是在一个面要么一个立方体里发光。
比如你用手机手电筒,光线是往四面八方射的,这就是面的发光。
要是你是用在橱柜灯要么台灯上,那光线就限制在特定的方向里,这就是棱镜要么透镜的功能。背光板是个挺好的例子。背光板里的 LED 灯珠是面的发光,它把光往各个方向打出去。
然后背光板后面有个透镜,像个漏斗一样,把打出来的光往一个方向聚。
这就好比你用一块白板在墙上画,然后拿一面镜子把画画那会儿,画就在镜子里了。
要是不加透镜,光散得了得,效果就搞砸了。透镜的功能就是给散射的光做一个聚焦,让光聚拢起来,照亮你的目标区域。 至于驱动电源,它也是个核心部件。驱动电源得负责把交流电变成直流电,还得保证电流稳定。
要是驱动电源坏了,电压不稳,那 LED 灯要么不亮,要么突然变暗,就连直接炸掉。
这就像给水管里的水泵,水泵坏了,水压一低,水龙头就关不紧,要么根本拧不开。恒流驱动电源自带反馈机制,它会一直监控电压和电流,一旦发现偏差,立马调节,确保电流一直平稳。 最终还得提一下封装。LED 灯珠本身挺娇气,怕热、怕电压波动。
故此它务必被封装起来。封装不只是是包住,还是一种保护。就像给刚学步行的小孩子穿好衣服一样,封装能防止灰尘、水分进去损坏芯片。并且封装还能拍板 LED 灯的外观。老式的 LED 灯珠是透明的陶土,目前大量人喜爱买的仿水晶灯珠,就连磨砂玻璃的,实际上都是不同的封装形式。有的为了防爆,用陶土封装;有的为了好看,用水晶封装。
这些封装形式的差异,不仅影响寿命,也直接影响使用体验。 总而言之,LED 灯发光没那么玄乎。它就是一个二极管导通,配合电阻管住电流,再加上驱动电源和透镜优化光路的过程。
只要管住好电流,管住好温度,管住好光路,LED 灯就是一个好办又可靠的选择。
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