LED發(fā)光二極管教學文案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED發(fā)光二極管-全新發(fā)明:GLED氣體發(fā)光二極管1引言中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明人們總希望象點白熾燈一樣地使用熒光燈，這就出現(xiàn)了把直管熒光燈做成H、U、螺旋等型狀的模式；另一方面也有人研發(fā)外觀象白熾燈一樣的小形放電燈。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明圖1所示為日本的昭63234976專利所公開的小形放電燈，在結構上陽極和陰極近距離設置且相互平行。這種燈芯將造成輝放電弧短路，陰極分解難以完成；在放電空間形成勻強電場，使放電落入正柱放電的模式，電極位降

2、較大，陽極桿赤熱（管流300mA，陽極桿800以上）。為了解決陽極桿赤熱問題，該專利權人在陽極桿上采取了五種降溫措施。這就使得燈的結構復雜，性價比較低。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明類似的技術方案還有美國專利USP3243632等等。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明圖2所示為國內外市場上出現(xiàn)的另一款小形放電燈，采用V型長燈絲做電極。點燈是利用燈絲通電后達到熱點工作溫度，在燈絲兩端放電形成輻射；顯然該燈是利用了陰極分解的輝放原理。為了維持兩端點放電，電子粉的涂敷只能局限在燈絲兩端很短的范圍，燈的壽命在2000小時左右，而且功率難以做大。為了滿足市

3、場的需求，使人們真正地獲得白熾燈式的熒光燈，必須探索新的燈芯結構和工作機理。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明2正暈放電中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明所謂正暈放電是指陰極和陽極非平行設置，電極間分布非勻強電場，陰極的有效半徑和陽極的有效半徑之比大于自然常數(shù)e。這種放電在陽極附近會產(chǎn)生陽極電暈，參與放電的主要就是陽極電暈層，陽極桿僅起傳導電流的作用，這就有效緩解了陽極桿的赤熱問題；這種放電的陽極電暈層的厚度與放電電流成正比，放電呈正阻特性，且放電穩(wěn)定。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明3空心陰極放電中國照明網(wǎng)技術論文LED照明

4、中國照明網(wǎng)技術論文LED照明如果把陰極制成具有內腔結構的型式，讓陽極居于陰極內腔的中央，這樣的放電就具備空心陰極放電的特性。電子從熱點出來后，由于非勻強電場的作用，大部分電子的速度方向并不指向陽極，它們將沿拋物線軌道：在朝向陽極的空間受到電場的加速，在背離陽極的空間受到電場的減速，結果將繞著陽極做來回往復的振蕩，這將導至電子與工作氣體的碰撞次數(shù)增加，激發(fā)和電離的效果大大提高。這種放電具有很低的電極位降，很大的放電電流密度。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明4GLED中國照明網(wǎng)技術論文LED照明氣體發(fā)光二極管，即GLED，是一種綜合采用正暈放電和空心陰極放電的新型放電燈。圖3、圖4、圖5、圖6為至今研

5、發(fā)的部分GLED的示意圖。其共同特征在于：陰極具有內腔結構，陽極桿居于陰極內腔的中央；陰極和陽極間分布非勻強電場，陰極的有效半徑和陽極的有效半徑之比大于自然常數(shù)e。玻殼內的陰極和陽極通過導絲和外界的電源實現(xiàn)電聯(lián)接：支撐陰極燈絲螺旋的兩根導絲的管外部分相并后與電源的負極聯(lián)接；陽極桿導絲的管外部分與電源的正極聯(lián)接。玻殼由透紫材料做成則為紫外燈；玻殼內壁涂敷熒光粉則成熒光燈。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明中國照明網(wǎng)技術論文LED照明5點燈效果中國照明網(wǎng)技術論文LED照明5.1正阻放電中國照明網(wǎng)技術論文LED照明放電具有多種形式，現(xiàn)有技術常用的是正柱放電；正柱放電建立在平行電極、勻強電場的基礎上，呈現(xiàn)負

6、阻特性。呈正阻特性的放電是正暈放電，它建立在非平行電極、非勻強電場的基礎上，陰極有效半徑和陽極有效半徑的比值必須大于自然常數(shù)e。GLED的電極間滿足正暈放電的條件，正極到負極具備輻射狀的非勻強電埸，陽極桿周邊產(chǎn)生正電暈，參與放電的主要是正電暈，陽極桿僅起傳導電流的作用，這就大大緩解了陽極桿赤熱的現(xiàn)象；正電暈的厚度與電離的強度成正比，放電具有正阻特性。GLED點燈中不需要電弧平衡電阻，僅用電容鎮(zhèn)流器，放電燈工作穩(wěn)定，且能效較高。5.2交流點燈氣體放電適宜在理想的交流狀態(tài)下工作，這可防止整流效應和汞泳現(xiàn)象的發(fā)生；空心陰極放電滿足了這一要求。GLED的陽極桿與燈絲螺旋和陰極導絲就組成空心陰極放電系統(tǒng)

7、。電子從熱點出來后，由于非勻強電場的作用，大部分電子的速度方向并不指向陽極桿，它們將沿拋物線軌道：在朝向陽極桿的空間受到電埸的加速，在背離陽極桿的空間受到電埸的減速，結果將繞著陽極桿做來回往復的振蕩。這就實現(xiàn)了直流供電交流工作的潛在效果，不會出現(xiàn)整流效應和汞泳現(xiàn)象。5.3高效高功GLED由于采用了正暈放電和空心陰極放電兩種有別于正柱放電的工作模式，首先正柱放電所特有的一系列明暗相間的區(qū)域沒有了，取而代之的是渾然一體的弧光放電；由于它存在空心陰極放電的過程，可以有很高的放電電流密度、很低的電極位降。而提高放電燈的燈電流可以獲得更高的輻射輸出。這就為提高光效、增大功率創(chuàng)造了不可替代的條件。5.4恒

8、壓做功由于支撐陰極燈絲螺旋的兩根導絲的管外部分相并，陰極螺旋的電位基本上處處相等，點燈中可能出現(xiàn)兩個或兩個以上的熱點，陰極的零埸發(fā)射電流較大。當燈的工作電流取值在陰極零場發(fā)射電流的80以下時，燈的工作穩(wěn)定可靠，而且燈的管壓基本恒定，燈功率與管流同步變化；GLED實現(xiàn)了恒壓做功的目的。5.5封閉電場GLED的放電區(qū)間被封閉在陽極桿和陰極螺旋之間，激發(fā)汞放電產(chǎn)生的253.7nm等輻射光子不帶電，不受電極和極間電場的影響，它們將充分作用于管壁，從而完成紫外出射或激發(fā)熒光粉發(fā)光的功能。由于電埸封閉，極間放電對玻殼或熒光粉的損傷在有電極的放電燈中是最低的。5.6瞬時啟動正柱放電的雙陰極燈不宜“一點就亮”

9、，要想瞬時啟動必須在燈內設置一個啟動電極。GLED的陽極桿起了很好的啟動電極的作用，能在四分之一秒內點亮燈，起動損傷是非常小、非常輕的。由于不需預熱啟動，點燈中也不需對燈絲加熱，減少了許多無功損耗；對紫外殺菌燈而言,紫外線是殺傷細菌，可見光和紅外線是培養(yǎng)細菌，減少殺菌燈內的熱輻射將提升紫外線的殺菌效果。5.7點燈長壽GLED對于正離子又有不可逆轉的直流電埸。當發(fā)射物質離開陰極后，被電離成正離子，在指向陰極的電埸作用下必將回到陰極（在陰極零埸發(fā)射電流充分大的情況下，約有8590熱蒸發(fā)的發(fā)射物質返回到陰極），這就大大減小了發(fā)射物質的消耗速率。因此，GLED的壽命有望介于普通熒光燈和無極燈之間。5.8理想光源GLED保畄了白熾燈的外觀特征，燈內采用了新穎的正暈放電和空心陰極放電工作機理，既方便人們使用又符合節(jié)能環(huán)保，顯然是一款滿足市場需求的理想光源。中國照明網(wǎng)技術論文LED照明6展望中國照明網(wǎng)技術論文LED照