Antes de introducir las características y la clasificación del LED, primero entendamos el concepto de LED. El llamado LED es la abreviatura de Light Emitting Diode en inglés, que significa Light Emitting Diode en chino. Es un dispositivo semiconductor que puede convertir la energía eléctrica en luz visible, y a menudo existe en un estado fijo. El núcleo clave de los LED son los chips semiconductores, que se componen principalmente de dos partes: semiconductores de tipo P y semiconductores de tipo N.
2.1 Principales características del LED
Debido al principio de luminiscencia del campo eléctrico adoptado por el LED, sus características son muy obvias, que se pueden resumir en los siguientes aspectos:
(1) Larga vida útil. La vida útil de un LED típico puede alcanzar alrededor de 10 años. Esto se debe a que el LED, a diferencia de las fuentes de luz tradicionales en el pasado, no deja de funcionar repentinamente ni se quema como una lámpara de filamento de tungsteno. Su daño se debe principalmente al debilitamiento gradual de su rendimiento luminoso a lo largo del tiempo. Los productos de la serie LUXEON fabricados por Philips pueden mantener una intensidad luminosa de alrededor del 70% del valor inicial después de 50000 horas de uso.
(2) Bajos costos de mantenimiento. En circunstancias normales, la vida útil de los LED es más de 10 veces mayor que la de las fuentes de luz ordinarias, lo que reduce en gran medida el costo de reemplazar las fuentes de luz y, en consecuencia, reduce los costos de mantenimiento y mano de obra.
(3) Bajo consumo de energía. En comparación con las lámparas fluorescentes o incandescentes, el LED tiene una eficiencia luminosa mucho mayor. La tasa de emisión LED del modelo XR-E producido por Gree Company puede alcanzar más de 1001 m / W. Desde la perspectiva de la conservación de energía, cuanto mayor es la eficiencia de conversión de energía, menos energía eléctrica se consume bajo la misma luz, que también es una de las mayores ventajas del LED.
(4) Tamaño pequeño. Esta característica está dirigida principalmente a chips LED. En la actualidad, el volumen mínimo de los chips LED puede alcanzar el nivel milimétrico. Por ejemplo, Rebel, desarrollado y fabricado por Lumileds en los Estados Unidos, tiene un volumen empaquetado de solo 3x4.5x2.1 (en milímetros) y un tamaño de chip de solo lmmx 1mm. Un volumen tan pequeño es muy conveniente para el diseño óptico y puede reducir efectivamente la pérdida de energía del sistema.
(5) Fuerte direccionalidad. En términos de la distancia de iluminación, el LED definitivamente se puede diseñar como una fuente de luz puntual. En general, al realizar el diseño óptico, para simplificar los pasos de diseño, es habitual dividir la fuente de luz requerida en varias fuentes de luz puntuales, que pueden reemplazarse por LED. Al mismo tiempo, los LED también se pueden distribuir en la superficie de un objeto y simular la forma del objeto para emitir luz, como la iluminación del paisaje, la iluminación del contorno del edificio, etc.
(6) La iluminación de estado sólido es verde y respetuosa con el medio ambiente. El LED pertenece a la fuente de luz de iluminación de estado sólido, que no contiene materiales de vidrio que sean fáciles de romper, y tiene una alta resistencia al impacto y resistencia a los golpes, por lo que se puede usar en entornos relativamente hostiles. Al mismo tiempo, el LED no contiene sustancias tóxicas y nocivas como el mercurio, lo que lo hace altamente respetuoso con el medio ambiente. Además, los LED tampoco contienen luz infrarroja o ultravioleta, que no dañará el objeto iluminado y mejorará efectivamente la tasa de utilización de la energía lumínica.
(7) Bajo voltaje de trabajo, adecuado para trabajar en condiciones de baja temperatura. El principal modo de trabajo del LED es la fuente de alimentación de CC de bajo voltaje, que refleja plenamente su seguridad. Al mismo tiempo, también puede funcionar en condiciones de baja temperatura, y los experimentos han demostrado que puede funcionar a -40 grados centígrados. En base a esto, se puede aplicar a sistemas de iluminación en refrigeradores y sistemas de iluminación automotriz.
2.2 Clasificación de LED
Actualmente, debido a las prometedoras perspectivas de mercado de LED, hay cada vez más fabricantes de LED, y no existe un estándar unificado para la clasificación de LED en China. Por lo general, se puede clasificar en función de la potencia del chip, el color y la longitud de onda.
(1) Potencia del chip. Según la Potencia del chip led, se puede dividir en los siguientes tipos: ① una sola luz, con una potencia de salida de decenas de mw, es decir, un chip de bajo consumo de energía; ② LED de alimentación. Generalmente se refiere a led con una potencia de entrada inferior a 1w; ③ LED de alta potencia. Específicamente, se refiere a led con una potencia de entrada ≥ 1w.
(2) Color luminoso y longitud de onda. Las diferentes longitudes de onda determinan los diferentes colores de la luz. De acuerdo con la longitud de onda de la luz LED, se puede dividir en tubos receptores infrarrojos, tubos reflectantes y LED ultravioleta con longitudes de onda inferiores a 390 nm.