日期：2024-07-30
大功率 LED(發(fā)光二極管)是一種能夠發(fā)出比標(biāo)準(zhǔn) LED 多得多的光輸出的 LED。高功率 LED 旨在產(chǎn)生更多的光，同時(shí)保持效率和可靠性。這些 LED 通常用于需要更高亮度的應(yīng)用，例如手電筒、汽車照明、戶外照明和建筑照明。高功率 LED 的額定功率通常為 1 瓦或更高，有些型號(hào)的功率可達(dá)數(shù)十瓦甚至數(shù)百瓦。它們通常采用先進(jìn)的熱管理系統(tǒng)來(lái)散發(fā)高功率產(chǎn)生的熱量，并保持 LED 的性能和使用壽命。這些 LED 具有多種顏色和色溫，可廣泛用于各種應(yīng)用。與傳統(tǒng)照明技術(shù)相比，高功率 LED 提供了節(jié)能照明解決方案，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)要求低，徹底改變了照明行業(yè)。
大功率紅外led一、工作原理
發(fā)光二極管(LED)是一種能將電能轉(zhuǎn)換成光能的固體器件，其結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極、光學(xué)系統(tǒng)組成。LED的基本原理是電光轉(zhuǎn)換過(guò)程。當(dāng)在PN結(jié)兩端加上正向偏壓時(shí)，由于PN結(jié)勢(shì)壘的降低，P區(qū)正電荷會(huì)向N區(qū)擴(kuò)散，而N區(qū)的電子也會(huì)向P區(qū)擴(kuò)散，在兩個(gè)區(qū)域形成非平衡電荷積累。由于電流注入產(chǎn)生的少數(shù)載流子比較不穩(wěn)定，對(duì)于PN結(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，注入價(jià)帶的非平衡空穴要與導(dǎo)帶中的電子復(fù)合，多余的能量就會(huì)以光的形式向外輻射。電子與空穴的能量差越大，產(chǎn)生的光子能量就越高。不同的能級(jí)產(chǎn)生不同頻率、波長(zhǎng)的光，因此光的顏色也會(huì)不同。
大功率紅外led二、光通信
光通信是紅外光源最古老的應(yīng)用之一。現(xiàn)在，由于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、云服務(wù)和自動(dòng)駕駛汽車的出現(xiàn)，紅外光源市場(chǎng)將繼續(xù)受到推動(dòng)。紅外光源的工業(yè)應(yīng)用也有望在未來(lái)幾年產(chǎn)生高回報(bào)，這得益于附加應(yīng)用的推動(dòng)。傳統(tǒng)紅外光源，例如IR LED，開始被VCSEL取代，從而降低了功耗。3D傳感正在成為紅外光源的“殺手級(jí)”應(yīng)用。VCSEL在Apple iPhone X中的3D人臉識(shí)別應(yīng)用引起了大家的興趣。許多安卓(Android)手機(jī)制造商也跟隨Apple推出了集成VCSEL的新型智能手機(jī)產(chǎn)品。然而，3D傳感技術(shù)不僅可以用于手機(jī)的人臉識(shí)別，還可以用于汽車激光雷達(dá)，這是自動(dòng)駕駛的必要技術(shù)!因此3D傳感領(lǐng)域吸引了眾多創(chuàng)業(yè)公司進(jìn)入，掀起了3D視覺革命的浪潮!綜上所述，紅外光源市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到18億美元，2023年將達(dá)到65億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為29%。
大功率紅外led三、市場(chǎng)預(yù)測(cè)
紅外光源行業(yè)結(jié)構(gòu)和成熟度，在可見光照明應(yīng)用的推動(dòng)下，當(dāng)今的LED行業(yè)已經(jīng)相當(dāng)成熟。幾乎所有供應(yīng)商都采用垂直整合模式：從外延到封裝。 在這個(gè)行業(yè)中，我們研究了40多家IR LED供應(yīng)商，其中大部分來(lái)自亞洲。除了高功率和長(zhǎng)波/多波長(zhǎng)的IR LED產(chǎn)品外，制造工藝控制良好，其余技術(shù)挑戰(zhàn)較少。EEL和VCSEL的情況與IR LED完全不同，后者大部分來(lái)自美國(guó)和歐洲。制造工藝也更加復(fù)雜，仍需要研究和工程來(lái)提高設(shè)備性能和生產(chǎn)率。因此，產(chǎn)業(yè)鏈中有各種類型的參與者：外延工廠、代工廠、集成組件制造商 (IDM)、無(wú)晶圓廠公司等。
大功率紅外led四、正向電壓
假設(shè)我們以 2000mA 的電流運(yùn)行此 Cree XP-L。從圖 8 中可以看到，在此驅(qū)動(dòng)電流下，正向電壓為 3.15。因此，要計(jì)算瓦數(shù)，我們將 3.15(正向電壓)乘以 2 A(2000mA = 2 安培)，結(jié)果為 6.3 瓦。現(xiàn)在要找到功效，我們只需要將 742 流明(在 2000mA 電流下測(cè)試到的此 LED 流明量)除以 6.3 瓦。因此，此 Cree XP-L 的功效(流明/瓦)為 117.8。這是很好的功效，但也請(qǐng)注意，Cree 宣稱 XLamp XP-L LED 在 350mA 電流下具有 200 流明/瓦的突破性功效。值得注意的是，流過(guò) LED 的電流越多，功效就會(huì)下降，因?yàn)檫@會(huì)增加熱量，從而確實(shí)會(huì)使 LED 的效率降低一點(diǎn)。有時(shí)，如果您需要非常亮的 LED，您需要接受這一點(diǎn)，但是如果您想獲得最佳功效，則應(yīng)該在較低的電流下運(yùn)行 LED。這些都有助于確定您的應(yīng)用需要多少功率，以及計(jì)算出未來(lái)的能源節(jié)省情況。
大功率紅外led五、光譜響應(yīng)
待檢測(cè)輻射的波長(zhǎng)是一個(gè)重要參數(shù)。從圖中可以看出，硅對(duì)波長(zhǎng)超過(guò) 1100 nm 的輻射是透明的。因此，它不適合用于明顯長(zhǎng)于此的波長(zhǎng)。相反，硅的前 100 nm 厚度會(huì)吸收紫外線。即使是最仔細(xì)的表面處理也會(huì)留下一些表面損傷，從而降低此波長(zhǎng)的收集效率。表面涂層進(jìn)一步影響設(shè)備的光譜響應(yīng)。應(yīng)用抗反射涂層以增強(qiáng)所需波長(zhǎng)的響應(yīng)(高達(dá) 25%)是正常的。這些涂層可能會(huì)降低它們反射的其他波長(zhǎng)的效率。封裝窗口進(jìn)一步修改了光譜響應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)玻璃窗口吸收短于 300 nm 的波長(zhǎng)。對(duì)于紫外線檢測(cè)，需要熔融石英或紫外線透射玻璃窗口。還提供各種濾光窗來(lái)定制適合應(yīng)用的光譜響應(yīng)。一種特別有趣的特定濾光片可以修改正常的硅響應(yīng)以接近人眼的光譜響應(yīng)。
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