【正文】 而起到保護作用。之后經 W1橋式整流塊輸出直流電，再經 R4限流后，送給 5只一串的 LED 而阻容降壓接 LED 的負載不是純電阻，而是近似穩(wěn)壓管特性，按其原理圖參數選擇原件，流經 LED 的電流大約為 13毫安。 LED 照明電路 220V 供電，由于 LED 比普通的白熾燈、節(jié)能燈更具有節(jié)能效果，二期發(fā)光率高，所以本設計選 擇 LED（發(fā)光二極管）。光敏控制電路把光照變成電信號，從而去控制音頻信號往后邊輸送情況。在輸入端串聯(lián) LED 照明電路，輸出端接可控硅（負載）供電電路穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路是給話筒放大，可以把聲音信號轉換為電信號并放大，然后，經過 音頻放大器使信號達到足夠大；檢波音頻信號的正半周，即：把音頻信號轉換為直流信號。燈亮后經過 40秒左右的延時節(jié)電開關自動關閉，燈滅。光敏二極管和話筒的高度也會使燈的時間受到影響。 8 3 總體方案設計 總體方案 課題分析 整流、穩(wěn)壓二極管；話筒；光敏二極管；可控硅開關等。 不同材料制得的 LED 響應時間各不相同；如 GaAs、 GaAsP、 GaAlAs 其響應時間 小于 ， GaP 為 。 ① 響應時間從使用角度來看，就是 LED點亮與熄滅所延遲的時間。若結溫為 Tj、外部環(huán)境溫度為 Ta，則當 Tj＞ Ta 時，內部熱量借助管座向外傳熱，散逸熱量（功率），可表示為 : P=KT（ Tj– Ta） 響應時間 響應時間表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢。由于所用化合物材料種類不同，各種 LED 的反向擊穿電壓 VR 也不同。 （ 4）反向擊穿區(qū) V＜ VR， VR稱為反向擊穿電壓； VR電壓對應 IR 為反向漏電流。 （ 2）正向工作區(qū) 電流 IF與外加電壓呈指數關系 IF=IS(eqVF/KT– 1) IS 為反向飽和電流。 LEDIV 的特性具有非線性、整流性質：單向導電性，即外加正偏壓表現(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。紅色發(fā)光二極管的波長一般為 650~700nm，琥珀色發(fā)光二極管的波長一般為 630~650 nm ，橙色發(fā)光二極管的波長 一般為610~630 nm 左右，黃色發(fā)光二極管的波長一般為 585 nm 左右，綠色發(fā)光二極管的波長一般為 555~570 nm。它具備 pn 結結型器件的電學特性： IV 特性、 CV 特性和光學特性：光譜響應特性、發(fā)光光強指向特性、時間特性以及熱學特性。所以散熱設計很關鍵。若環(huán)境溫度較高， LED 的主波長就會紅移，亮度會下降，發(fā)光均勻性、一致性變差。剩下的就轉化為熱能，使結溫升高。在實際使用中，應選擇 LED 正向電壓隨溫度升高而變小，具有負溫度系數。另外發(fā)光亮度也 與環(huán)境溫度有關，環(huán)境溫度高時，復合效率下降，發(fā)光強度減小。LED 發(fā)光亮度 L與正向電流 近似成比例 , K 為比例系數。目前的方法主要是：晶粒外型的改變 —— TIP結構，表面粗化技術。早期組件發(fā)展集中在提高其內部量子效率，主要方法是通過提高壘晶的質量及改變壘晶的結構，使電能不易轉換成熱能，進而間接提高 LED 的發(fā)光效率，從而可獲得 70%左右的理論內部量子效率，但是這樣的內 部量子效率幾乎已經接近理論上的極限。因此，關于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結構、組件及封裝材料的折射率差及組件結構的散射特性等。所謂組件的內部量子效率，其實就是組件本身的電光轉換效率，主要與組件本身的特性（如組件材料的能帶、缺陷、雜質）、組件的壘晶組成及結構等相關 。這就是 PN結發(fā)光的原理。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會出現(xiàn)大量電子向 P 區(qū)擴散，構成對 P區(qū)少數載流子的注入。而光的波長也就是光的顏色，是由形成 PN 結的材料決定的。半導體晶片由三部分組成，一部分是 P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是 N 型半導體，在這邊主要是電子，中間通常是 1至 5個周期的量子阱。 2 關于 LED 的介紹 LED 燈的發(fā)光原理與特性 LED 的發(fā)光原理 （ 1） LED 燈的發(fā)光原理 發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件， 它可以直接把電轉化為光。 色彩豐富 —— 三基色加數碼技術，可演變任意色彩。 可控性好 —— 響應時間快（微秒數量級），可反復頻繁亮滅，基本無惰性，不會疲倦。 附件簡 單 —— 無啟動器、鎮(zhèn)流器或超高壓變壓器。 (6)其他 LED 光源除了無汞、節(jié)能、節(jié)材、對環(huán)境無電磁干擾、無有害射線五項優(yōu)點之外，在照明領域中，特別是在景觀照明中，還有很多優(yōu)勢。當然，節(jié)能也是我們考慮使用 LED 的主要原因，也許 LED 光源要比傳統(tǒng)光源昂貴，但是用一年時間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得 4至 9年中每年幾倍的節(jié)能凈 收益期。 (5)環(huán)保 LED 為全固體發(fā)光體，抗震動、耐沖擊、不易破碎、廢棄物可回收 ,沒污染。 (4)安全可靠性強 LED 發(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，可以安全接觸；能精確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩 光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質；內置微處理 4 器可以控制發(fā)光強度，調整發(fā)光方式，實現(xiàn)光與藝術的結合。 LED燈具使用壽命可達 510 年，可以大大降低燈具的維護費用，避免經常換燈之苦。而采用 LED 燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強度機械沖擊和震動，不易破碎。就橋梁護欄燈而言，同樣效果的一只日光燈 40W，而采用 LED 每只的功率只有 8W，而且可以七彩變化。日本估計，如采用光效比熒光燈還要高兩倍的 LED 替代日本一般的白熾燈和熒光燈。目前，世界各國都加緊了提高 LED 光效方面的研究，在不遠的將來其發(fā)光效率將有更大提高。白熾燈、鹵鎢燈光效為 1224 lm/W，熒光燈 5070 lm/W，鈉燈 90140 lm/W，大部分的耗電變成熱量損耗。 LED 燈的優(yōu)點 LED 具有 發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、 安全可靠性強、環(huán)保等優(yōu)點。 LED 采用高亮度白光 LED，單顆亮度 6 lm 以上，色溫 65007500，總能耗為 W 相當于 40 W 白熾燈的亮度。 LED最大 的特點在于無須暖燈時間、開關次數對壽命無影響、反應速度快 (約在 109 秒 )、 3 安全而且光源控制成本低，使頻繁開關成為可能，及運用于聲光控燈上的最佳光源。與傳統(tǒng)的照明燈相比，在功耗、亮度與壽命方面以無與倫比的優(yōu)勢成為 21 世紀新光源，使得它越來越多地用在彩燈裝飾和照明領域。 LED 具有體積小、壽命長、驅動電壓低、耗電量低、反應速