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    LED主要性能指标有哪些

      LED性能指标是整个LED的核心部分,只有了解它的性能指标,才能深度了解LED,以后产品的开发和销售才能得心应手,这也是进入LED行业必须具备的知识,现在我们进行详细的分析:


    LED主要性能指标有哪些


      LED的颜色。LED的颜色是很重要的一项指标,每一个LED相关灯具产品必须标明。目前LED的颜色主要有红色、绿色、蓝色、青色、黄色、白色、暖白、琥珀色等,在我们设计的时候这个参数是千万不能忘记的(尤其是初学者)。因为颜色不同,相关的参数也有很大的变化。

      LED的电流。LED的正向极限电流(IF)多在20mA,而且LED的光衰电流不能大于IF/3,大约15~18mA。LED的发光强度仅在一定范围内与IF成正比,当IF>20mA时,亮度的增强已经无法用肉眼分出来。因此LED的工作电流一般选在17~19mA比较合理。前面所针对是普通小功率LED(0.04~0.08W)。随着技术的不断发展,大功率的LED也不断出现,例如0.5WLED(IF=150mA),1WLED(IF=350mA),3WLED(IF=750mA),还有其他更多的规格,这里就不一一进行介绍。

      LED的电压。我们通常所说的LED电压是指正向电压UF,也就是LED的正极接电源正极,负极接电源负极。电压与颜色有直接关系,红、黄、黄绿的电压是1.8~2.4V。白、蓝、翠绿的电压是3.0~3.6V。同一生产批次LED的电压会有一些差异,要以厂家提供的为准。在外界温度升高时,UF将下降。

      LED的反向电压。我们通常所说的LED反向电压是指LED所允许加载的最大反向电压VRm。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。

      LED的色温。将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红→浅红→橙黄→白→蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温,以绝对温度K来表示。

      由于色温是以黑体辐射接近光源光色时,对该光源光色表现的评价值,并非一种精确的颜色对比,因此具有相同色温值的二光源,可能在光色外观上仍有些许差异。仅仅根据色温无法了解光源对物体的显色能力,或在该光源下物体颜色的表现如何。

      光源色温不同,光色也不同,色温在3000K以下有温暖的感觉,色温在3000~5000K为中间色温,有爽快的感觉;色温在5000K以上有冷的感觉。

      发光强度。光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度),单位为坎德拉,即cd。

      发光强度是针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说,发光强度就是描述光源到底有多“亮”,它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大,光源看起来就越亮,在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮。因此,早些时候描述手电性能时都用这个指标。

      现在LED也用这个指标来描述,比如某LED是15000mcd(1000mcd=1cd)。

      之所以LED用mcd而不直接用cd来表示,是因为早期LED都比较暗,例如1984年标准5mm的LED其发光强度只有0.005cd,因此用mcd表示,现在LED性能提高了,但还是沿用原来的说法。

      用发光强度来表示“亮度”的缺点是,管芯完全一样的两个LED,会聚程度好的发光强度就高。因此,购买LED的时候不要一味追求高发光强度,还要看照射角度。很多高发光强度的LED并非是提高自身的发射效率来达到的,而是通过把镜头加长,照射角度变窄来实现的,这样做尽管对LED手电有用,但观察角度却受到限制。另外,同样管芯的LED,直径5mm的发光强度就比3mm的大一倍多,但只有直径10mm的1/4,因为透镜越大,会聚特性就越好。

      LED光通量。单位为流明,即lm。光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。同样,它是对光源而言,是描述光源发光总量的大小的,与光功率等价。光源的光通量越大,则发出的光线越多。

      对于各向同性的光(即光源的光线向四面八方以相同的密度发射),则F=4πI。也就是说,若光源的I为1cd,则总光通量为4π=12.56lm。与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。要想被照射点看起来更亮,我们不仅要提高光通量,而且要加强会聚的手段,实际上就是减少照射面积,这样才能得到更大的强度。

      要知道,光通量也是人为量,对于其他动物来讲数值可能就不一样,更不是完全自然的东西,因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

      人眼对不同颜色的光的感觉是不同的,此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。对于人眼最敏感的555nm的黄绿光,1W=683lm,也就是说,1W的功率全部转换成波长为555nm的光,为683lm。这是最大的光转换效率,也是定标值,因为人眼对555nm的光最敏感。对于其他颜色的光,例如650nm的红色,1W的光仅相当于73lm,这是因为人眼对红光不敏感的原因。对于白色光,就要看具体的情况了,因为很多不同的光谱结构的光都是白色的,例如LED的白光、电视上的白光以及日光就差别很大,光谱不同。

      现在我们把常用白光LED流明列举出来,供读者参考。

      测试光通量通常用的仪器是积分球和光度计,但不同的系统会有不同的误差。图1-5所示是测试光通量的系统实物图。

      LED光照度。单位为勒克斯,即lx(以前称lux)。

      1流明的光通量均匀分布在1m2表面上所产生的光照度。光照度通常用照度表进行测量,照度表使用简单,购买成本便宜,在没有积分球系统的时候可以用照度表来测量作为参考。

      显色性。光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度。光源的显色性是由显色指数来表示,它表示物体在光下颜色比基准光(太阳光)照明时颜色的偏离,能较全面反映光源的颜色特性。

      显色性高的光源对颜色表现较好,我们所见到的颜色也就接近自然色;显色性低的光源对颜色表现较差,我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100,各类光源的显色指数各不相同,如:高压钠灯显色指数Ra=23,荧光灯管显色指数Ra=60~90。显色共分两种:

      忠实显色:能正确表现物质本来的颜色,需使用显色指数(Ra)高的光源,其数值接近100,显色性最好。

      效果显色:要鲜明地强调特定色彩,表现美丽的事物可以利用加色法来加强显色效果。

      眩光。人的视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,则可能造成视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素。

      LED的使用寿命。LED在一般情况下,都是可以使用50000小时以上,还有一些生产商宣称其LED可以工作100000小时左右。对于这方面主要的考量是,LED并不是简单的不再运作而已,它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。实际上,在测试LED使用寿命时,不会有人一直呆在旁边等着它停止运作。不过,还是有其他方法来测算LED的使用寿命。LED之所以持久,是因为它不会产生灯丝熔断的问题。LED不会直接停止运作,但它会随着时间的流逝而逐渐退化。有预测表明,高质量LED在经过50000小时的持续运作后,还能维持初始灯光亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命,实际上它可能还在发光,只不过灯光非常微弱罢了。要想延长LED的使用寿命,就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。LED的寿命与LED的芯片和LED驱动有关。

      LED发光角度。二极管发光角度也就是其光线散射角度,主要靠二极管生产时加散射剂来控制,主要有三大类:

      高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。发光角度5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。

      标准型。通常作指示灯用,其发光角度为20°~45°。

      散射型。这是视角较大的指示灯,发光角度为45°~90°或更大,散射剂的量较大。

      LED的发光角度是LED应用产品的重要参数。

      以上就是常用的LED参数,供大家学习和借鉴,这些参数在以后产品应用中极为重要,请一定要了解和应用。
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