为什么用太阳能电池与白光LED组合的照明系统被称为“真正的绿色照明”系统?
所谓“绿色照明系统”就是使用高效率、长寿命、高可靠无害物质污染环境的照明光源和再生能源的照明系统。因为:
⑴白光LED具有体积小、重量轻、工作电压低、长寿命、高可靠等优点,而且它将比普通光源效率更高、更省电,并且它不含有汞、铅等对环境有害物质。
⑵太阳能是最典型的“绿色”能源之一,它是人类取之不尽、用之不竭的清洁能源。根据半导体光生伏特效应制成的太阳能电池即光生伏特电池,由这种太阳能电池组件与储能装置、控制装置配套构成太阳能供电系统。它具有不消耗常规能源、寿命长、维护简单、使用方便、无污染等优点。白天阳光照射到太阳能电池板组件上产生电流,经由充电控制器流入蓄电池,夜间充电器自动切断充电,接通蓄电池提供电能给白光LED使其发光实现照明。
因此用太阳能电池与白光LED组合的照明系统属于“真正的绿色照明”系统。
57.何谓LED的伏安特性?LED的电功率是如何计算的?
LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管,它是半导体PN结二极管中的一种,因此其电压-电流之间的相互作用关系,一般称为伏特(电压V)和安培(电流A)特性(简称V-I特性)与普通二极管类同,它们均遵循PN结整流方程,即有下式近似表示的关系:
IF=IF(0)eqVF/KT (57-1)
式中:IF(0)为反向饱和电流(又称起始电流)
q为电子电荷量
K为玻尔兹曼常数
T为绝对温度
(57-1)式可看出,IF与VF呈指数关系,这是LED的正向V-I关系,即施加在LED PN结上的电压是正向电压即N型端加负电压,P型端加正电压。
当在LED PN结上施加反向电压VB时,在VB较低时,流过LED PN结的电流很微弱,几乎为零,这时流过PN的电流IF(0)称为反向饱和电流。但当VB增加到一定值时,流过LED PN结的电流会急剧增加,产生所谓的齐纳电流或雪崩电流,此时即使微小的△VB将会导致PN结电流无限制增加直至烧毁LED的PN结。我们称这个电压为LED的击穿电压。图57-1是LED电压-电流即伏安特性的示意图。在第一象限的曲线正向特性区,在第Ⅲ象限的曲线为反向特性区。在LED的正向特性区,V-I曲线的斜率称为LED的跨导,即式(57-1)对VF的求导: