LED基礎：12個LED重要性能指標

　　對LED要有深入的了解，我們首先需要了解LED的一些基本知識，其次還要了解LED的性能指標，因為LED性能指標是整個LED的核心部分。下面將LED性能指標分為12個關鍵詞，并對其進行詳細的分析。

　　12個LED重要性能指標

　　(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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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。(LED的負溫度系數(shù)特性)

　　(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。

　　不同光源環(huán)境的相關色溫度

　　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。可以說，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)。

　　LED的發(fā)光強度

　　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(chǎn)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：*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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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。