led灯灯丝什么材质(led灯灯罩是什么材质)
LED的灯丝是不是用金丝做的
led的灯丝可以用金丝做,也可以用合金丝做,德朗司led金丝灯都是用金丝做的,也就是黄金做的丝,这个细细的金丝用来连接芯片与芯片的。当然用金丝做的一定比合金类的要好的多,质量好,散热好,目前金丝是首选。
电灯的灯丝一般是用什么做成的
白炽灯(灯泡)的灯丝是用钨丝制成的。钨的熔点为3410摄氏度,所以很耐烧。
1879年10月21日,美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生经过六千次实验,终于发明了碳丝白炽灯。为了寻找合适的能制成碳丝的材料,爱迪生在研制白炽灯泡灯丝材料的过程中,曾试验过棉线、木材的细条、稻草、纱纸、丝线、马尼拉麻绳、马鬃、钓鱼线、麻栗、硬橡皮、栓木、藤条、玉蜀黍纤维,甚至连他老师的胡子、他老婆的头发都试验过了,最后终于找到一种最适合做灯丝的材料:南美洲出产的竹子(后改为日本的竹子)的硬皮烧成的碳丝,并且采用最快最彻底的抽真空的方法,即灌满水银再倒出来。寿命可达45小时(最初值)。与此同时,英国发明家J·斯旺也制成了碳丝灯泡并在英国申请了专利,二人的专利之争在所难免,后来二人达成和解,共同成立爱迪生—斯旺电灯公司,在英国建厂生产电灯泡。但因斯旺没有同时建发电厂,所以事业不如爱迪生发展的好。目前,美国人认为电灯泡是爱迪生发明的,英国人认为电灯泡是斯旺发明的
碳丝电灯泡寿命只有100小时,为了延长寿命,人们费尽心机,直到1908年,美国发明家库利奇发明了钨丝灯泡,才使寿命提高到300小时以上。1913年,美国的I.朗缪尔发明了螺旋钨丝灯泡,螺旋钨丝由于热量集中不易散失,使灯泡又亮又省电。他经过研究,发现钨在高温并高真空的条件下很容易升华,蒸发出的钨附着在灯泡内壁上,形成一层黑色的薄膜影响透光度,又因为钨丝的粗细和螺旋钨丝的间距有微小的差别,细的地方和密的地方温度就高,蒸发更厉害并形成恶性循环,使灯丝此处易断。为了延缓钨丝蒸发速度,他将玻壳内充入氮气,可以抑制钨丝的蒸发,这样就诞生了充气灯泡。1912年,日本的三浦顺一为使灯丝和气体的接触面尽量减小,将钨丝从单螺旋发展成双螺旋,进一步提高了发光效率。1915年,他把充的气由氮气改为氮气(N2)和氩气(Ar)的混合气体,此方法一直沿用至今。虽然以后也有充入纯氩气、氪气、氙气的,但终因成本和性价比原因被淘汰。目前,充气白炽灯的平均寿命约1500小时。
白炽灯的效率只有8~11%,90%以上的电能都变成热能散发到空气中去了。光效很低,只有7~15Lm/W(灯泡功率越大,光效越高,最高不超过19)。
结构是:一个梨形的玻璃泡,小头是三层的结构,最外边是玻璃泡,中间是玻璃芯柱,最内层是抽真空用的玻璃管,该玻璃管下头与灯泡内相通,另一头接抽真空的管子,抽完真空再充气,最后用火焰封死。中心的玻璃芯柱下端是实芯的,端头有一个玻璃小圆盘,小圆盘周围呈放射状烧有钼(Mo)丝支架,两根与玻璃烧在一起的杜美丝(含铁57%镍43%的合金外包铜或镀铜并处理成氧化亚铜,再涂以四硼酸钠)把电从外边引进来,所以要使用杜美丝是因为它的热膨胀系数和玻璃相近,并且和玻璃的亲和性很好,这样就使灯泡不容易漏气,使用寿命长。杜美丝下端接金属丝在灯泡内,折成鼻状,穿入灯丝并挤紧。灯丝是很细的钨丝制成的螺旋弹簧状,两端与金属丝相连,中部穿入放射状钼丝支架端部圆圈小鼻中。 两根杜美丝上端在灯泡外,分别用焊锡焊在灯口的两个电极上。
灯泡的灯口有两种形式:螺口式与卡口式(又名:别把式)。螺口式结构简单、制造成本低,但安全性差,不耐震动。卡口安全性好(两个电极均从顶端引出,铁壳不带电),耐震动(车辆上全部使用卡口),但结构复杂(特别是灯头)、制造成本高。
我国固定场合使用的全部是螺口,规格是E27(外径27mm),只有些小灯泡(例如冰箱和微波炉中的照明灯)才用E14口的。广场用E40口的。
白炽灯启动电流是正常工作电流的8~10倍(但只要0.12秒即可稳定到正常值),所以,白炽灯不适合频繁启闭,否则很容易烧断灯丝。
LED灯,是什么意思?是什么样的材质?
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,也即固体封装,所以能起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998年白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射,峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。
上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜色为红色。经过近30年的发展,现在大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在近年才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光LED。
1. 可见光的光谱和LED白光的关系。 众所周之,可见光光谱的波长范围为380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见,要使LED发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+红色光)的模式。上述两种模式的白光,都需要蓝色光,所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术,即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家,比如日本的日亚化学,日本的丰田合成,美国的CREE,德国的欧司朗等,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。
2. 白光LED的工艺结构和白色光源。 对于一般照明,在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成,第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图1所示,图中LED GaM芯片发蓝光(λp=465nm),它和YAG(钇铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,结果,蓝光和黄光混合形成白光(构成LED的结构如图2所示)。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起,通过各色光混合而产生白光。
3.白光LED照明新光源的应用前景。 为了说明白光LED的特点,先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光效为12~24流明/瓦;荧光灯和HID灯的光效为50~120流明/瓦。对白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已达到15流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而在2000年时,白光LED的光效已达25流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。有公司预测,到2005年,LED的光效可达50流明/瓦,到2015年时,LED的光效可望达到150~200流明/瓦。那时的白光LED的工作电流便可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光源,将成可能的现实。
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜,但光效低(灯的热效应白白耗电),寿命短,维护工作量大,但若用白光LED作照明,不仅光效高,而且寿命长(连续工作时间10000小时以上),几乎无需维护。目前,德国Hella公司利用白光LED开发了飞机阅读灯;澳大利亚首都堪培拉的一条街道已用了白光LED作路灯照明;我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来,白光LED定会进入家庭取代现有的照明灯。
LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,仍被认为是它将不可避免地现有照明器件。
LED特点和优点
LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。
体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。
耗电量低
LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超过0.1W。
使用寿命长
在恰当的电流和电压下,LED的使用寿命可达10万小时
高亮度、低热量
环保
LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。
坚固耐用
LED是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
LED的分类
1. 按发光管发光颜色分
按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。
2. 按发光管出光面特征分
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1;把φ5mm的记作T-1(3/4);把φ4.4mm的记作T-1(1/4)。
由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。
从发光强度角分布图来分有三类:
(1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。
(2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。
(3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。
3. 按发光二极管的结构分
按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
4. 按发光强度和工作电流分
按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度100mcd);把发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同)。
除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法
led灯丝灯泡的寿命有多长,材质怎么样
led灯泡的寿命正常10年以上,是半导体材质没有灯丝,直接说就是【发光二极管】,和收音机、饮水机等----类的电源指示灯是一类东西。
灯泡的灯丝是用什么金属制成的在,为什么选用这种金属做灯丝?
答案:灯泡中的灯丝是用金属(钨)制成的
灯丝发光时的温度高达2000摄氏度,在这样的温度下,一般的金属都已经融化了,只有钨的熔点高达3410摄氏度,同时钨的稳定性也好,所以
灯泡里的灯丝用钨丝。
LED灯的灯丝是钨制成的吗
不是。LED 只是电极材料及半导体(砷化镓一类的)不需要钨丝。
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