1.2管泡T30的工作原理和技术内涵

(1)工作原理：管型LED灯丝球泡灯的发光原理和普通LED一样，半导体发光二极管的工作原理核心就是P-N结，因此它具有一般P-N结的I-N特性[4]，即正向导通、反向截止、击穿特性。而且当它在正向电压下，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即少子，一部分与多数载流子即多子复合而发光[5]，如图1.1。管泡T30也就是LED灯丝球泡灯将数颗LED芯片倒装封装在一条灯丝上，之后再进行点胶。之前的普通LED光源都是单颗点胶的，需要在此基础上加装透镜之类的光学器件，越多越大的光学系统，越容易在系统中损失光照效果，降低LED原本的节能功效。而LED倒装灯丝球泡灯不同，LED点胶灯丝能实现360°全角度发光[6]，大角度发光而且不需要加任何光学透镜，就可以实现立体光源，这是其他LED灯所做不到的地方。而且正是不用添加光学透镜，LED灯丝球泡灯的制造成本也比较市面上普通的LED灯便宜，并且复古的外壳设计也可以使它完美替换之前传统光源的球泡灯，成为家用LED光源的新宠儿。

图1.1  LED发光原理

（2）发光二极管（LED）照明现在更加自信地发生在现代世界的人类生活的各个领域[7]。然而，尽管LED具有明显的优势，但还是有许多原因，使它被限制去广泛地被应用以及完全去替代其他光源，例如带灯泡的球泡灯，投光灯和卤素灯。一个原因是与球泡灯相比，LED灯的成本比较高[8]。有一大部分的原因应该在于它相比之下更复杂的制造技术。我们曾考虑将LED灯进行更加有发展性的设计，实质上，它只是白炽灯和LED灯的混合。LED球泡灯主要是灯泡，灯泡其中有四个发光元件（LEE）安装在支撑结构上。支撑结构被密封地结合到灯泡中。灯泡配备标准E27底座，电源单元位于该底座中。LEE由许多顺序连接的涂有磷光体组合物的氮化镓晶体组成。这种方法最大限度地利用灯泡的大量生产技术和LED光源的所有优点[9]。几乎所有LED器件的第二个同样重要的问题是维持正常的加热模式。LED故障的主要原因，大多数故障与工作温度的无效值相关。提供必要的温度状态是现代固态照明的核心问题之一。众所周知，LED器件温度升高对其基本特性有负面影响，光通量急剧下降，使用寿命减少很多，通常LED会开始闪烁。对散热问题的关注不足往往会导致这种不愉快的后果，并对这种有前途的光源的声誉产生极其不利的负面影响。热状态强烈依赖于灯泡中的气体。我们考虑传统玻璃灯泡与空气、氮气和氦气中的气体冷却对流的LED白炽灯的热状态。计算机建模和实验用于评估灯内的温度，计算机建模通过有限元方法进行。通过光通量测量间接评估灯泡内的温度。

二、 管泡T30的光电性能测试分析

  2.1 管泡T30的光电性能测试介绍

   我们实验室通常进行LED的光色电特性分析实验时常用的器材有：HAAS-2000高精度快速光谱辐射计，LED300E可编程LED测试电源P型带脉冲电源，ST400快速光谱辐射计，LED300E可编程LED测试电源NP型不带脉冲电源，小积分球，LED 626 分度光度计。

    而这次我的实验中主要用到的是大积分球。大积分球是由两个半球体组成的一个空心球体，球体上开有出射窗口，此处安装视见度校正过的接收器。球的内表面涂有白色的氧化镁或者硫酸钡涂料，使其反射符合郎伯定律的漫反射，以使在积分球的内表面各处产生均匀的照度。待测光源置于球中，并以一屏挡住光源向出射窗口的直射光。接收器上的照度正比于光源的总光通量F。实际测定时只要用标准光源标定仪器，然后将标准光源换成待测光源即可测出。