防爆手电筒-LED的特征

　　hbzhan内容导读：防爆手电筒是以发光二极管作为光源,可以进行反复充电使用的手持新型照明工具,它具有省电、耐用、亮度强等优点，适合夜间外出、停电做应急照明使用。防爆手电筒由LED光源、外壳、充电电池、开关、线路板等组成。
　　
　　（一）LED发光原理
　　
　　发光二极管是由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-N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，如图1所示。
　　
　　假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
　　
　　理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即λ≈1240/Eg（mm）
　　
　　式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
　　
　　（二）LED的特性
　　
　　（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的zui大值。超过此值，LED发热、损坏。
　　
　　（2）zui大正向直流电流IFm：允许加的zui大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
　　
　　（3）zui大反向电压VRm：所允许加的zui大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
　　
　　（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。充电电池温度特性由于充电电池在电解液体和电极片中的迁移速率与温度密切相关，因此温度的上下波动会显著的影响充电电池的技术性能。储藏温度
　　
　　一般情况下，电池由于内部有液体，在低温情况下长期储藏会破坏电池内部化学物质，所以建议有条件的情况下，储藏温度不要低于-20℃；而过高的温度也使电池无法达到其额定容量，一般储藏温度不要高于40℃。充电电池的正常储藏温度为-20℃～+65℃，当温度降到低于-20℃时，电池中的电解液会凝固，电池的内阻会变得无穷大，电池将无法使用。当温度超过+65℃时，电解液会发生副反应而产生大量的气体，电极片中的树酯粘接剂也会发生变质，从而导致整个电池逐渐老化和衰退，甚至在短期在失效。
　　
　　充电温度
　　
　　一般情况下，放电温度在-20℃~65℃；但在一些特殊情况下，可采用低温电池和耐高温电池。电池组在出厂前一般经过放电处理，以防止运输途中由于震荡或其它原因造成短路，通常新电池不带电或只含20%左右的电量。
　　
　　新电池或长期未使用的电池由于活性物质可能未能*激活，使用前一般需经过两三个循环的小电流（0.1C）充放电处理，才能达到标称容量。长期不使用的电池应采用荷电状态储藏，一般可预充50%~100%的电量后储藏，每隔三个月建议对电池充电一次，以恢复到饱和容量。