12個LED重要性能指標

15-08-10 江蘇旭高照明電氣m.qhdbinqiang.cn

(一)LED的顏色:LED的顏色是一項非常重要的指標,是每一個LED相關燈具產品必須標明,目前LED的顏色主要有紅色、綠色、藍色、青色、黃色、白色、暖白、琥珀色等。在我們設計和接單的時候這個參數(shù)是千萬不能忘記的(尤其是初學者).因為顏色不同,相關的參數(shù)也有很大的變化。

(二)LED的電流:LED的正向極限(IF)電流多在20MA,而且LED的光衰電流不能大于IF/3,大約15MA和18MA。LED的發(fā)光強度僅在一定范圍內與IF成正比,當IF>20MA時,亮度的增強已經無法用內眼分出來。因此,LED的工作電流一般選在17—19MA左右比較合理.前面所針對是普通小功率LED(0.04-0.08W)之間的LED而言,但有些食人魚LED除外(有些在40MA左右的額定值)。

除著技術的不斷發(fā)展,大功率的LED也不斷出現(xiàn)如0.5W LED(IF=150MA),1W LED(IF=350MA),3W LED(IF=750MA)還有其它更多的規(guī)格,我不一一進行介紹,你們可以自己去查LED手冊。

(三)LED的電壓:通常所說的LED是正向電壓,就是說LED的正極接電源正極,負極接電源負極。電壓與顏色有關系,紅、黃、黃綠的電壓是1.8—2.4v之間。白、藍、翠綠的電壓是3.0—3.6v之間,這里筆者要提醒的是,同一批生產出的LED電壓也會有一些差異,要根據(jù)廠家提供的為準,在外界溫度升高時,VF將會下降。

(四)LED的反向電壓VRm:允許增加的最大反向電壓。超過數(shù)值,發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。

(五)LED的色溫: 以絕對溫度K來表示,即將一標準黑體加熱,溫度升高到一定程度時顏色開始由深紅—淺紅—橙黃— 白—藍,逐漸改變,某光源與黑體的顏色相同時,將黑體當時的絕對溫度稱為該光源之色溫。

因相關色溫度事實上是以黑體輻射接近光源光色時,對該光源光色表現(xiàn)的評價值,并非一種精確的顏色對比,故具相同色溫值的二光源,可能在光色外觀上仍有些許差異。僅憑色溫無法了解光源對物體的顯色能力,或在該光源下物體顏色的再現(xiàn)如何。

● 下面是不同光源環(huán)境的相關色溫度。(僅供參考)

● 此外,光源色溫不同,光色也不同:

  - 色溫在3000k以下有溫暖的感覺,達到穩(wěn)重的氣氛;
  - 色溫在3000k-5000k為中間色溫,有爽快的感覺;
  - 色溫在5000k以上,有冷的感覺。

(六)發(fā)光強度(I、Intensity):單位坎德拉,即cd。光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向的(發(fā))光強(度),發(fā)光強度是針對點光源而言的,或者發(fā)光體的大小與照射距離相比比較小的場合。這個量是表明發(fā)光體在空間發(fā)射的會聚能力的??梢哉f,發(fā)光強度就是描述了光源到底有多“亮”,因為它是光功率與會聚能力的一個共同的描述。發(fā)光強度越大,光源看起來就越亮,同時在相同條件下被該光源照射后的物體也就越亮,因此,早些時候描述手電都用這個參數(shù)。

現(xiàn)在LED也用這個單位來描述,比如某LED是15000的,單位是mcd,1000mcd=1cd,因此15000mcd就是15cd。 之所以LED用毫cd(mcd)而不直接用cd來表示,是因為以前最早LED比較暗,比如1984年標準5mm的LED其發(fā)光強度才0.005cd,因此才用mcd表示。

用發(fā)光強度來表示“亮度”的缺點是,如果管芯完全一樣的兩個LED,會聚程度好的發(fā)光強度就高。因此,用戶在購買LED的時候不要只關注高I值,還要看照射角度。很多高I值的LED并非提高自身的發(fā)射效率來達到,而是把鏡頭加長照射角度變窄而實現(xiàn),這盡管對LED手電有用,但可觀察角度也受限。另外,同樣的管芯LED,直徑5mm的I值就比3mm的大一倍多,但只有直徑10mm的1/4,因為透鏡越大會聚特性就越好。

(七)LED光通量(F,F(xiàn)lux):單位流明,即lm。光源在單位時間內發(fā)射出的光量稱為光源的發(fā)光通量。同樣,這個量是對光源而言,是描述光源發(fā)光總量的大小的,與光功率等價。光源的光通量越大,則發(fā)出的光線越多。

對于各向同性的光(即光源的光線向四面八方以相同的密度發(fā)射),則F=4πI。也就是說,若光源的I為1cd,則總光通量為4π=12.56 lm。與力學的單位比較,光通量相當于壓力,而發(fā)光強度相當于壓強。要想被照射點看起來更亮,我們不僅要提高光通量,而且要增大會聚的手段,實際上就是減少面積,這樣才能得到更大的強度。

要知道,光通量也是人為量,對于其它動物可能就不一樣的,更不是完全自然的東西,因為這種定義完全是根據(jù)人眼對光的響應而來的。

人眼對不同顏色的光的感覺是不同的,此感覺決定了光通量與光功率的換算關系。對于人眼最敏感的555nm的黃綠光,1W = 683 lm,也就是說,1W的功率全部轉換成波長為555nm的光,為683流明。這個是最大的光轉換效率,也是定標值,因為人眼對555nm的光最敏感。對于其它顏色的光,比如650nm的紅色,1W的光僅相當于73流明,這是因為人眼對紅光不敏感的原因。對于白色光,要看情況了,因為很多不同的光譜結構的光都是白色的。例如LED的白光、電視上的白光以及日光就差別很大,光譜不同。

以常用白光LED流明列舉來說:0.06W→3-5LM,0.2W→13-15LM,1W→60-80LM。(僅供參考)

(八)LED光照度(E,Illuminance):單位勒克斯即lx(以前叫l(wèi)ux)。1流明的光通量均勻分布在1平方米表面上所產生的光照度。

(九)顯色性:光源對物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性,也就是顏色逼真的程度;光源的顯色性是由顯色指數(shù)來表明,它表示物體在光下顏色比基準光(太陽光)照明時顏色的偏離,能較全面反映光源的顏色特性。顯色性高的光源對顏色表現(xiàn)較好,我們所見到的顏色也就接近自然色,顯色性低的光源對顏色表現(xiàn)較差,我們所見到的顏色偏差也較大。

國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數(shù)定為100,各類光源的顯色指數(shù)各不相同,如:高壓鈉燈顯色指數(shù) Ra=23,熒光燈管顯色指數(shù)Ra=60—90。

● 顯色分兩種:

- 忠實顯色:能正確表現(xiàn)物質本來的顏色需使用顯色指數(shù)(Ra)高的光源,其數(shù)值接近100,顯色性最好。

- 效果顯色:要鮮明地強調特定色彩,表現(xiàn)美的生活可以利用加色法來加強顯色效果。

(十)眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,則可以造成視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。

(十一)LED的使用壽命:LED在一般說明中,都是可以使用50,000小時以上,還有一些生產商宣稱其LED可以運作100,000小時左右。這方面主要的問題是,LED并不是簡單的不再運作而已,它的額定使用壽命不能用傳統(tǒng)燈具的衡量方法來計算。實際上,在測試LED使用壽命時,不會有人一直呆在旁邊等著它停止運作。不過,還是有其他方法來測算LED的使用壽命。LED之所以持久,是因為它不會產生燈絲熔斷的問題。LED不會直接停止運作,但它會隨著時間的流逝而逐漸退化。

有預測表明,高質量LED在經過50,000小時的持續(xù)運作后,還能維持初始燈光亮度的60%以上。假定LED已達到其額定的使用壽命,實際上它可能還在發(fā)光,只不過燈光非常微弱罷了。要想延長LED的使用壽命,就有必要降低或完全驅散LED芯片產生的熱能。熱能是LED停止運作的主要原因。

(十二)LED發(fā)光角度:二極管發(fā)光角度也就是其光線散射角度,主要靠二極管生產時加散射劑來控制,有三大類:

(1)高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。發(fā)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,或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。

(2)標準型。通常作指示燈用,其發(fā)光角度為20°—45°。

(3)散射型。這是視角較大的指示燈,發(fā)光角度為45°—90°或更大,散射劑的量較大。

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