LED光源知识

发布日期：2018-06-08 关键词：贵州路灯贵阳景观灯设计,贵州太阳能路灯,贵阳LED照明灯贵州照明工程施工

什么是LED？
LED是英文lighting emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的版的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部心线的作用，所以LED的抗震性能好。一般来说，LED是由Ⅲ--Ⅳ族化合物，如GaAS(砷化镓)、GaP（磷化镓）、GaAsP(磷砷化镓)GaN（氮化镓）等半导体制成的，发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。

在某些半导体材料的P-N结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。P-N结反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫做发光二极管，统称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

LED一般专业术语有哪些？
以下为常见的LED专业术语：
正向工作电流IF：它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6ifm以下。
正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极体正向工作电压VF在1.4-3v。在外界温度升高时，VF将下降。
V-I特性：发光二极体的电压与电流的关系，在正向电压正小于某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。
发光强度IV：发光二极体的发给强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号位cd）。由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用烛光（坎德拉，mcd）作单位。
LED的发光角度：-90° -+90°。
光谱半宽度△入：它表示发光管的光谱纯度。
半值角1/2和视角：1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。
全形：根据LED 发光立体角换算出的角度。也叫平面角。
视角：指LED发光的最大角度。根据视角的不同，应用也不同，也叫光强角。
半形：法向0°与最大发光强度值/2之间的夹角。严格上来说，是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值，引人偏差角，指的是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。
最大正向直流电流ifm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极体。
最大反向电流VRm：所允许加的最大的反向电压，超过此值，发光二极体可能被击穿损坏。
工作环境topm：发光二极体可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极体将不能正常工作，效率大大降低。
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最大值。超过此值，LED发热、损坏。

LED照明光源有哪些技术指标？
LED照明光源的技术指标如下：
发光波长：发的色彩强弱变化，是可以通过数据来描述，这种数据较波长。我们能见到的光的波长，范围在380至780mm之间。单位：纳米。
亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit）
发光强度（光度）：发光强度（光度，I）定义为：点光源在某一方向上的发光强度，即是发光体在单位时间内所射出的光量，也简称为光度，常用单位为烛光（cd，坎德拉），一个国际烛光的定义为以鲸鱼油脂制成的蜡烛每小时燃烧120格冷（grain）所发出的光度，一格冷等于0.0648克。发光强度常用单位为烛光（cd，坎德拉），国际标准烛光（lcd）的定义为理想黑体在铂凝固点温度（1769°C）时，垂直于黑体（其表面积为1m2）方向上的60万分之一的光度，所谓理想黑体是指物体的放射等于1，物体所吸收的能量可以完全放射出去，使温度一直保持均匀固定，国际标准烛光（candela）与旧标准烛光（candle）的互换关系为1candela=0.981candle。
光通量：光通量的定义是：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量，其中可产生视觉者（人能感觉出来的辐射通量）即称为光通量。光通量的单位为流明（简写lm），1流明（lumen或lm）定义为一国际标准烛光面积为4r2，所以一流明光通量等于一烛光所发出光通量的1/4，或者说球面有4，因此按照流明的定义可知一个cd的点光源会辐射4流明，即流明=4I(烛光).
显色指数：用量准确描述光源显色性的一种参数，用Ra表示。发光体（太阳光）的显色性Ra=100（即任何物体在太阳光的照射下，该物体具有最真实的颜色或质感）。
照度：照度（E）的定义为：被照物体单位受照面积上所接受的光通量，或者说受光照射的物体在单位时间内每单位面积上所接受的光度，单位以米烛光或英尺烛光（fcc）表示。照度与光度、距离间的关系是：E（照度）=I（光度）/r2（距离平方）。被照体的照度与光度的发光强度及备注体和光源之间的距离有管，而与被照体的颜色、表面性质及表面积大小无关。
一米烛光：一米烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一米远而与光线正交的面上的光照度，称为勒克斯（LUX，也有写成lx），即每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度（流明/米2）。
光效（流明/瓦、lm/w）：光源所发出的总光通量与该光源消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。
色温：当某一种光源（热辐射光源）发出的光颜色与某一温度下是安全辐射体（黑体）的产生的光颜色，安全相同时，安全辐射体（黑体）的温度，简称色温(k)。色温是用来描述某发光体发出光线颜色的一个参数。光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温，单位为k。
防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵入的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵入的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。

LED的发光机理和工作原理有哪些?
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.

各种颜色的发光波长是多少?
目前国内常用几种颜色的超高亮LED的光谱波长分布为460～636nm波长由短到长依次呈现为蓝色、绿色、黄绿色、黄色、黄橙色、红色.常见几种颜色LED的典型峰值波长是:蓝色——470nm蓝绿色——505nm绿色——525nm黄色——590nm橙色——615nm红色——625nm.

LED有哪几种封装方式?
封装方式：
引脚式（Lamp）LED封装
表面组装（贴片）式（SMT－LED）封装
板上芯片直装式（COB）LED封装
系统封装式（SiP）LED封装
晶片键合和芯片键合.

LED效率（100-114 lm/W）和灯具效率（80lm/W）的区别
LED效率是指LED通电后，其所发出的总光通量与总功耗之比。灯具效率指灯具通电后，灯具所发出的总光通量与灯具总功耗之比。

关于LED色温，除了颜色不一样外，其它在亮度、光效、显色指数和性能等方面有什么不同？
LED色温范围较广：
色温>5000k：光色为清凉型（带蓝的白色）冷的气氛效果
色温在3300-5000K：光色为中间(白) ，爽快的气氛效果
色温<3300K：光色为温暖(带红的白色) ，稳重的气氛效果
暖白和纯白的LED显色性非常好，Ra>90，但光效会低一些
冷白的最亮，光效最高，但显色性会差些，Ra>70

大功率LED灯具如何散热的?

采用热管把LED光源产生的热量传导到散热器上再利用散热器的面积进行热辐射散热和空气空冷散热。

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