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            為啥LED節能而鎢絲不節能

            時間:2020-01-08 20:47 來源:電工之家

            我們平時常見的白熾燈能發光,原理是通過加熱鎢絲產生了光輻射。這里涉及到三種能量的轉化,即電能轉換成了光能和熱能,而只有光能是我們需要的。一只白熾燈輻射出來的可見光卻只有輸入電能的2%~4%,其他電能轉換成了熱能了,做了無用功,這也是為什么長時間打開的電燈會燙手的原因。
            LED,也就是發光二極管,要弄清其發光原理會涉及到模擬電子技術中的專業術語:PN結。將P型半導體和N型半導體制作在同一塊硅片上,其交界面就是PN結,它具有單向導電性。給發光二極管加上正向電壓后,從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子,在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合,同時會輻射光子。由于特殊性值,其光電轉換效率比白熾燈高得多。
            為啥LED節能而鎢絲不節能
            由于鎢絲可以耐受更高的溫度,所以提高了亮度和壽命,但這種靠發熱來發光的模式效率很低,造成了電能的巨大浪費。你看,正是鎢絲的高熔點成就了白熾燈,是不是熔點越高越費電呢。

            為啥LED節能而鎢絲不節能
            但發光二極管就不一樣了,所用材料不僅僅有氮化鎵,而且根據不同顏色的需求還有砷化鎵、磷化鎵、鋁磷化鎵、碳化硅等多種材料。但不管用何種材料,其正常工作溫度一般都不會超過100ºC,連水的沸點都夠不上更談不上熔點有什么影響了。因為發光二極管是利用PN結電子和空穴復合釋放出的能量來發光的,說通俗點就是直接把電轉化為光,和發熱一點關系都沒有。產生熱量只是轉化效率還不夠高的表現,如果將來發光二極管的光效能接近100%,自然也就不會發熱了。
            而鎢絲燈泡的發熱是發光的前提和條件,所以費電是必然的
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