led灯的发光原理

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LED工作原理

1.普通的白炽灯光效大约在每瓦10流明左右，寿命大约在1000小时左右，

它的工作原理是：

白炽灯是将电能转化为光能的，以提供照明的设备，

其工作原理是：

电流通过灯丝（钨丝，熔点达3000多摄氏度）时产生热量，

螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于

白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高，发出的光就越

亮。故称之为白炽灯。

2.节能灯

主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝就开始发射电子

（因为在灯丝上涂了一些电子粉），电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得

了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm的紫外线，紫

外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温

度2200K-2700K氐很多，所以它的寿命也大提高，达到5000小时以上，由于它不存在

白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，达到每瓦50流明以上。

3.荧光灯发光原理

一、荧光灯的组成及工作过程普通的荧光灯系由灯管、镇流器、启辉器等组成。灯

管是一根15八-38毫米直径的玻璃管，

在管内壁上涂上一层荧光粉，灯管两管各有一个灯丝。灯丝由钨丝绕成，用以发射

电子。管内在真空情况

下充有一定量

的氢气与少量水银。当管内产生辉光放电时，发出一种波长极短的不可见光，这种

光被荧光粉吸收后转换

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成近似日光的

可见光。A-气能帮助灯管易于点燃，并有保护电极延长灯管使用时间的作用。在荧

光灯电路开始接通电源

的时候，灯管

尚不能点燃，此时启辉器内发生辉光放电，使其中的双金属片受热翘起导致触点闭

合，接通灯丝电路，电

流即流经镇流器、

灯管两端的灯丝和启辉器，其值约是灯管正常工作电流的两倍，这时灯丝很快加热

而发射电子。在启辉器

内触头闭合以后，

辉光放电停止，约过零点几秒的时间，双金属片冷却并恢复原状，造成灯丝电路突

然断开。在电路断开的

瞬间，镇流器中产

生很高的自感电动势，此电动势作用在灯管的两端，促使灯管点燃，荧光灯便进入

正常工作状态。灯管点

燃以后，电路中的

电流将在镇流器上生较大的电压降落，灯管两端的电压锐减，从而使得和灯管并联

的启辉器因承受的电压

过低而不再起xx。

以上就是荧光灯的点燃过程。二、影响荧光灯寿命的因素荧光灯自然不能再点燃和

不发光的主要原因是阴极上电子发射物质的完全消耗

和汞在灯管内的耗竭

影响荧光灯寿命的有制造方面的原因和运用方面的因素。在制造方面，荧

光灯的寿命主要有a气充入的压力、汞充入量和阴极上电

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子发射物质的数量来决定，在运用方面的因素主要有下列几种:

1.灯管电流的大小灯管工作电流增加时，寿命会降低。电流比额定

值增加1%时，寿命将降低1.7%;电流比额定值小时，寿命将增加。但电流

过小时，寿命反而又降低。这

是因为工作电流过小时阴极

温度过低，电极上电子物质的溅射加大所致2.阴级灯丝质量好坏荧光灯的

寿命主要取决于其阴极发射电子能力和耐离子轰击能力，

因此，如果阴极与镇流器或灯管匹配不当，最易受到损坏。当阴极发射的

电子不足以点燃荧光灯或灯丝受

离子轰击产生断丝时，灯管的

寿命也就终结了。所以，如何改善提高阴极发射电子效能以及阴极灯丝的耐轰击能

力，成为影响荧光灯寿

命的关键问题。

目前，荧光灯采取直热灯丝方式加热阴极激发电子，温度小于1000C，相

对白炽灯而言，对真空状态下的钨丝脆性几乎不会产生，

基于阴极的主要功能是“储粉”和“加热”，不同功率的荧光灯可采用相同规格

的灯丝，可见荧光灯阴极对螺旋

灯丝的选型范围较大，

只要裹着电子粉的灯丝不断，镇流器比较可靠，制灯企业就可以简单地生

产出寿命达到5000小时左右的荧光灯，有的也可以标称6000-8000小时，

这种粗放型的生产方式在国内节能灯企业普遍存在。在国内电子技术高度发达的今

天，由于荧光灯灯丝创

新技术的滞后，导致了国产荧光灯整体寿

命水平难于突破100小时。

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荧光灯是放电灯的一种，在玻璃管中充有容易放电的氩气和极少量的水银，在玻管

内壁上涂敷有荧光物质，在管的两端有用钨丝制作的二螺旋或三螺旋

钨丝圈电极，在电极上涂敷有发射电子的物质。荧光灯发光原理点灯（启

动）

时，电流流过电极并加热，从灯丝向着内发射出热电子，并开始放电。

放电产生的流动电子跟管内的水银原子碰撞，发生紫外线（253.7nm）。这种

紫外线照射荧光物质，变成可见光。随着荧光物质的种类不同，可发出多种多样

的光色。荧光灯点灯方式为点亮荧光灯，要在涂敷发射体（电子发射性物质）的电

极上通过预热电流使其处于易于放出电子的状态。按启动器方式不同，大

致可分为，"启动器式点灯电路"、"快速启动器式点灯电路"、"变频器式（电子

式）点灯电路"三种。"启动器式点灯电路"和"快速启动器式点灯电路"中使用的

镇流器（灯具）和荧光灯管都不相同。

LED

LED发光原理LED（LightEmittingDiode），即发光二极管。是一种半导体固体

发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，

半导体中的少数截流子和多数截流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，

直接发出红、橙、黄、

绿、XX、XX、紫、白色的光。

多变幻：

LED光源可利用LED在电流瞬间通断发光无余辉和红、绿、蓝三基色原理，并发挥

我们多年对LED显示屏控制技术的研究，采用LED显示屏控制技术实现

色彩和图案的多变化，是一种可随意控制的"动态光源"。高节能：直流驱动，超低

功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率达90%以上，同样照明效果比传统光

源节能80%以上。寿命长：

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LED为固体冷光源，环氧树脂圭寸装，因此无灯丝发光易烧、热沉积等缺点。工作

电压低，使用寿命可达5万到10万小时，比传统光

源寿命长5倍以上。

利环保：

冷光源、眩光小，无辐射，不含汞元素，使用中不发出有害物质。高新尖：

与传统光源比，LED光源融合了计算机、网络、嵌入式控制等高新技术，具有在线

编程、无限升级、灵活多变的特点。光源术语光通量（lm）：光源每秒钟发出可见光量

之总和。例如一个100瓦（w）的灯泡可产生1500流明（lm），

一支40瓦（w）的日光灯可产生35001m的光通量。发光强度（cd）:

光源在单位立体角度内发出的光通量，也就是光源所发出的光通量在空间选定方向

上分布的密度。

光强的单位是坎特拉（cd）,也称烛光。如：

一单位立体角度内发出1流明（Im）的光称为1坎特拉（cd）。

色温（k）：

以绝对温度（k=C+273.15）K来表示，即将一

黑体加热，温度升到一定程度时，颜色逐渐由深红-浅红-橙红-黄-黄白-白-蓝白-蓝

变化。当某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。

如：

当黑体加热呈现深红时温度约为550C，即色温为550C+273=823K光效

（lm/w）：

光源发出的光通量除以所消耗的功率。它是衡量光源节能的重要指标。

显色性（ra）：

光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性。也就是颜色的逼真程度。国际照明委

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员会CIE把太阳的显色指数（ra）定为100。各类光源的显色指数各不相同,

如：

白炽灯ra>90荧光灯ra=60~90。平均寿命：

光源在正常使用过程中，其中有50%的光源损坏时的时间。流明是光通量的单位。

发光强度为1坎德拉（cd）的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量

为“流明”英文缩写（Im）。所谓的流明简单来说，就是指蜡烛一烛

光在一公尺以外的所显现出的亮度.一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是

每瓦10流明，因此可以发出400流明的光.40瓦的白炽灯220伏时，光通量为340流

明。

光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，单位是流明，也叫明

亮度。投影仪表示光通

量的单位是ANSI流明，ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量

投影仪光通量的标准，它测量屏幕"田"字形九个交叉点上的各点照度，乘以面积，

再求九点的平均值，即为该投影仪的ANSI流明。流明值越高表示越亮，明亮度越高则在

投

影时就不需要关灯。ANSI为AmericanNationalStandardsInstitute（美国国家标

准局）的缩写。

卤素灯：

白炽灯泡内混入卤族元素气体，工作原理为：

当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接

近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800C并和卤素原子结

合在一起，形成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重

新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成

卤

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素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循

环过程，灯丝的使用寿

命不仅得到了大大延长（几乎是白炽灯的4倍），同时由于灯丝可以工作在更高温

度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。

金卤灯

金卤灯因灯泡中填充了金属卤化物而得名，基本构造与发光原理大致与荧光灯管相

似，不同之处在于弧光

放电点灯，产生高热，金属卤化物升华成为蒸气，直接发出可见光，

节能80％至90％，属第三代照明光源。