引言

　　發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)發(fā)明于20世紀(jì)60年代，它是利用半導(dǎo)體材料中的電子和空穴相互結(jié)合并釋放出能量，使得能量帶(Energy Gat，)位階改變，以發(fā)光顯示其所釋放出的能量。LED具有體積小、壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)電壓低、耗電量低、反應(yīng)速率快、耐震性佳等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于信號(hào)指示、數(shù)碼顯示等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，超高亮LED的研制得到了成功，尤其是白光LED的研制成功，使得它越來(lái)越多地用在彩燈裝飾、甚至照明領(lǐng)域。

　　1、超高亮LED的特點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)的照明燈相比，超高亮LED具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)壽命長(zhǎng)，可靠耐用，維護(hù)費(fèi)用極為低廉LED可連續(xù)使用105h，比普通白熾燈泡長(zhǎng)100倍;

　　2)高效率現(xiàn)在已經(jīng)可以達(dá)到201m/w.預(yù)計(jì)到2005年將達(dá)到501m/W[1]，LED)的光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80%～90%，LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4;

　　3)色彩鮮艷，光色單純 以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，它采用低光效的140W白熾燈作為光源，所產(chǎn)生的2000lm的白光經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下2001m的紅光，而在Lumileds Lighting公司采用18個(gè)紅色LED光源設(shè)計(jì)的燈中，包括電路損失在內(nèi)，僅耗電14W，即可產(chǎn)生同樣的光效;

　　4)點(diǎn)亮速度快 汽車(chē)信號(hào)燈是LED光源應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，由于LED響應(yīng)速度快(ns級(jí))，在汽車(chē)上安裝高位LED剎車(chē)燈，可以減少汽車(chē)追尾事故的發(fā)生。

　　近年來(lái)高亮LED已經(jīng)在汽車(chē)的近光燈中得到了應(yīng)用，例如德國(guó)奧迪公司的奧迪A86.O，意大利Fioravanti公司在2003年日內(nèi)瓦車(chē)展上推出的概念車(chē)Yak，美國(guó)福特公司不久前在底特律車(chē)展上推出的Model U都開(kāi)始將高亮LED用于前照燈的設(shè)計(jì)中。

　　盡管超高亮LED具有許多優(yōu)點(diǎn)，但目前仍存在下述缺點(diǎn)：

　　1)功率低市面上的單體LED功率一般在5W以下，還沒(méi)有出現(xiàn)更大功率的LED，這是目前LED難以成為照明首選的最大瓶頸;

　　2)需要嚴(yán)格控制溫度 LED是一種半導(dǎo)體材料，與普通二極管一樣具有PN結(jié)，由于高亮二極管的功率相對(duì)比較大，所以與功率半導(dǎo)體器件相同，需要考慮散熱問(wèn)題，結(jié)溫過(guò)高會(huì)直接影響LED的壽命，并且會(huì)增大LED的光衰，情況嚴(yán)重的會(huì)將LED燒壞;

　　3)價(jià)格高除了功率低，價(jià)格是LED難以成為照明的主要因素，雖然LED目前已被大多數(shù)人認(rèn)識(shí)，也被多數(shù)人看好，但其高昂的價(jià)格難以被消費(fèi)者接受，目前單體黃色LED大約O.6元/個(gè)，綠色與藍(lán)色單體LED在1.8元/個(gè)左右，白色LED的價(jià)格達(dá)到了2.2～5.5元/個(gè)左右;如果將幾十個(gè)單體LED組合，其成本將大大增加,如把一個(gè)LED安裝在草坪燈里，其單價(jià)就相當(dāng)于一般草坪燈的幾倍，LED要成為未來(lái)照明的主流光源，就一定要朝著大流明方向發(fā)展，成本才有可能降低，市場(chǎng)才有可能突破。

　　2、超高亮LED的特性

　　HPWA-xH00是Lumileds Lighting公司的一種超高亮LED，本文以它為例分析超高亮LED的特性。圖1為正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關(guān)系曲線，由曲線可知，當(dāng)正向電壓超過(guò)某個(gè)閾值(約2V)，即通常所說(shuō)的導(dǎo)通電壓之后，可近似認(rèn)為，IF與VF成正比。表1是當(dāng)前主要超高亮LED的電氣特性。由表1可知，當(dāng)前超高亮LED的最高IF可達(dá)1A，而VF通常為3～4V。