白色LED驱动电路的设计(3)

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欧洲 2000年彩虹计划通过欧共体的补助金推广LED的应用应用半导体照明实现：高效、节能、不使用有害环境的材料、模拟自然光

美国 2000年国家半导体照明计划到2010，年55%的荧光灯和白炽灯被白光LED取代每年节约350亿美元电费，减少7.55亿吨二氧化碳排放量

中国 2003年国家半导体照明工程 2006-2020年，投资50-100亿元发展半导体照明技术，形成自主知识产权，LED达到150~2001m/W，15元/klm 将建立半导体照明产业，全面进入通用照明市场，占有30% ~50%的市场份额，实现节电30%以上，年照明节电1000亿千瓦时以上

1.2 大功率LED发光原理

大功率LED是由III-IV族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-V特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。

理论和实践证明，光的峰值波长几与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即：源^自·优尔{文·论[文'网]www.youerw.com

式中Eg的单位为电子伏特（eV )。若要产生可见光（波长在380nm紫光-780nm红光范围内），半导体材料的Eg应在3.26-1.63e V之间。

1.3 白光LED的发展简介

1962年，在美国通用电器公司工作的博士Holon yak用化合物半导体材料磷砷化镓(GaAsP)研制出第一批发光二极管[3]。早期的LED只能发红、绿等单色光，且功率小，效率低，只适合于装饰灯、指示灯等应用场合。1996年，日亚公司首先采用InGaN蓝光芯片加YAG（钇铝石榴石）黄色荧光粉的方法制成白光LED，此后白色LED得到迅速发展，人们通过各种办法获得了白光LED，开启了LED迈入照明市场的序幕。表1-2列出了目前产生白光LED的主要方法。

从理论和技术的发展分析，白光LED的光效可以达到283lm/W。但是早期的白光LED发光效率低，低于白炽灯和荧光灯的发光效率（白炽灯的发光效率为161m/W，40W荧光灯的发光效率601m/W， 60W荧光灯的发光效率为100lm/W )[5]。此后由于材料、封装等技术进步，目前商业LED的发光效率水平已超过150lm/W，实验室最新成果达到208lm/W。

在大功率LED照明技术方面，美国在LED照明的产业技术开发上一直处于领先地位。由Philips Lighting和Agilent于1998年合资兴办的Lumileds是一家致力于功率型白光LED生产，封装研究和开发的公司。该公司拥有多项功率型白光二极管封装方面的专利技术。

日本在大功率白光LED的研制方面一直处于世界前列。日亚公司由于在InGaN LED技术和生产白色LED的荧光粉材料上拥有多项专利，在InGaN白色LED芯片供应上一直占有优势地位，目前其研制的LED的效率约为30~401m/W。2003年8月，松下电工开发出亮度达到300lm的白光照明灯具，相当于40W白炽灯的亮度，并于2004年春季开始了商品化销售。日亚化学工业从2006年6月开始提供发光效率为100lm/W的白色LED样品，并已开始量产。