LED灯火的发生在照明范畴具有里程碑式的含义。跟着国际日益添加的动力消耗需求,石油、天然气、煤碳等当代国际首要动力资源的贮存量正在逐渐削减,依照如今的挖掘速度,石油和天然气别离只要40多年和60多年的可采储量。寻求新动力和再生动力的使用,开发节能高效的技能,受到了全球规划的遍及注重。太阳能光伏发电LED照明是新动力和节能技能的典型使用。太阳能光伏发电将大自然中的太阳能变换为电能,供给给LED光源。由于LED光源的低电压、节能和长效的特征,太阳能LED照明体系的使用,将能完成很高的动力使用功率、作业可靠性和实用价值。因而,对太阳能光伏发电照明体系操控技能的研讨受到了各方面的注重。
LED灯火节能性的发生原理
太阳能光伏发电LED照明体系组成高效节能的太阳能光伏发电LED照明体系包含太阳能电池组、DC-DC变换器、最大功率盯梢MPPT fMaximum power point tracking)操控、贮存电能的蓄电池组和LED照明操控、LED光源等有些。
太阳能光伏发电照明体系的作业原理是:在有太阳光的时间段,太阳能电池组将收集到的太阳能转化为电能;在操控体系的操控下,选用太阳能光伏电池最大功率盯梢(MPPT)办法,将电能贮存到蓄电池组中;在LED照明体系需求电能供电时,向LED照明光源供给安全高效的电压电流。使LED照明体系节能高效地作业,为大家的作业和日子供给洁净环保的绿色照明。
太阳能光伏发电太阳能光伏电池发电是使用太阳能的首要办法之一。
太阳能光伏电池的发电原理是光生伏特效应,对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5 0.6 V,经过光照在界面层发生的电子一空穴对越多,构成的电流越大。界面层吸收的光能越多,相同构成的电流也越大。当前使用和研讨的太阳能电池首要有硅太阳能电池、化合物半导体电池和染料敏化太阳能电池。硅太阳能电池是当前太阳能光伏电池的干流,在硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池的光电变换功率最高,实验室变换功率达24%以上,工业规划出产的单晶硅太阳能电池功率到达18%以上。薄膜太阳能电池这些年得到了很大的开展,多晶硅 }晶硅/微晶硅薄膜太阳能电池等新式太阳能电池也已规划工业化,最高变换功率到达了16%以上。这些年,对CIS,CIGS薄膜太阳能电池、GaAs太阳能电池等化合物半导体太阳能电池的研讨也取得了实用化的开展。染料敏化TiO 太阳能电池的研讨也取得了有目共睹的效果。
由于太阳能电池的输出电压和电流之间存在着非线性和可变性。在特定的环境下就存在一个最大‘功率输出点 ,以及与最大功率点对应的电压 一和电流。当环境改动时,太阳能电池的输出特性曲线也随之改动。太阳能电池的输出电压和输出电流的特性曲线见图2.为了从太阳能电池获取尽可能多的电能,提出了太阳能电池的最大功率盯梢疑问。最大功率点盯梢操控的常用办法有定电压盯梢法、扰动观察法、电导增量法、含糊逻辑操控法、负载电流/电压最大法等整LED作业电流的办法能够选用恒流驱动和恒压驱动。依据LED的伏安特性,在LE D的正导游通区,细小的电压动摇就会导致电流很大的改动,所以选用恒流驱动是应选计划。
LED灯火艺术性的具体表现
LED的发光原理。LED是由Ⅲ一V族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaAsP(磷化镓砷)、A1GaAs(砷化铝镓)等半导体制成,其中心是P-N结,因而它具有通常P-N结的伏一安特性,即正导游通、反向截止、击穿特性。当P型半导体和N型半导体联系时,由于交界面处存在的载流子浓度差。所以电子和空穴都会从高浓度区域向低浓度区域分散。这样,P区一侧失掉空穴剩余不能移动的负离子,N区一侧失掉电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子即是空间电荷。空间电荷会集在P区和N区交界面邻近,构成了一很薄的空间电荷区,即是P-N结。当给P-N结1个正向电压时。便改动了P-N结的动态平衡。写入的少量载流子(少子)与大都载流子(多子)复合时,便将剩余的能量以光的方式释放出来,从而把电能直接变换为光能。若是给PN结加反向电压,少量载流子(少子)难以写入,故不发光。
白光LED的首要完成办法。当前,氮化镓基LED取得白光首要有:蓝光LED+黄色荧光粉、三色LED组成白光、紫光LED+三色荧光粉3种办法。最为常见构成白光的技能办法是蓝光LED芯片和可被蓝光有用激起的荧光粉联系组成白光LED.LED辐射出峰值为470 nm左右的蓝光,而有些蓝光激起荧光粉宣布峰值为570 nm左右的黄绿光。与另一有些透射出来的蓝光与激起荧光粉发生的黄绿光混合发生Y l O :Ce 白光。当前选用的荧光粉多为稀土激活的铝酸盐Y l O :Ce (YAG),当有蓝光激起它时宣布黄绿色光,所以称作黄绿色荧光粉。该办法发光,发光功率高,制备简略,技能老练。但色彩随视点而变。光共同性差,并且荧光粉与LED的寿数也不共同,跟着时问的推移,显色指数和色温都会改动,影响了发光光源的发光质量。选用红、绿、蓝三原色LED芯片或三原色LED管混合完成白光。前者为三芯片型,后者为3个发光管拼装型。红、绿、蓝LED封装在1个管内,光效可达20 lm/W,发光功率较高,显色性好[31.不过,这种组成白光办法的不足之处即是LED的驱动电路较为杂乱。三芯片型三原色混组本钱较高,并且由于红绿蓝3种LED的光衰特性不共同,跟着使用时间的添加,三色的混合比例会改动。显色指数也会相应改动紫外光或紫光LED激起三原色荧光粉,发生白光。选用这种办法更简单取得色彩共同的白光,由于色彩只是由荧光粉的配比决议,此外,还能够取得很高的显色指数。但其最大的难点在于怎么取得高变换功率的三色荧光粉,特别是高效赤色荧光粉。并且避免紫外线走漏也是很重要的。
伴跟着中国经济的高速开展和生齿规划的敏捷胀大,致使动力的消耗量不断增大, 城市的开展紧跟着“高能耗”,动力的供需矛盾日益突出,动力缺少将严峻阻止城市将来的开展。半导体照明光源是一个具有无穷商场开展潜力的工业。跟着技能的前进。半导体照明光源的使用范畴将敏捷扩展。在将来的5-10年,它将变成照明工业的主力军。它将改动大家对照明的知道。开展个性化照明理念,无疑是照明范畴的一次革新。一起。咱们有必要科学分析、镇定面临半导体照明带来的前史机缘,制定科学的开展规划,使得半导体照明得到安康的开展。 |