LED灯实验须了解的相关知识

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1、人眼对光的视觉函数与热一光转换的发光模式不同，LED是电一光转换，因此它发出的光其光色比较单纯，也就是发出的光的光波波长比较单一，因此LED发射的光为单色光，实验研究发现，人的视觉系统一般说人眼对于不同波长的光色其视觉灵敏度是不同的。研究表明，人眼对λD=555nm(绿色)的光的视觉灵敏度有最大值，随光的λD的增大或减小，人眼视觉灵敏度会随之下降。于是可以用人眼视觉函数光通量的归一化关系，作出在同等光功率下，λD与φ的关系曲线，作出如图65-1所示的人眼视觉函数与光波长的关系的曲线就是所谓的人眼视觉函数关系曲线。由试验得到，在同一光功率输出时，即在可见光范围内，当λD=55

2、5nm光源的光功率达PL=1W时（注意不是电功率），其辐射光通量为683lm，当λD=460nm光源的光功率PL=1W时，蓝光的辐射光通量为41lm，λD=660nm，光功率PL=1W时，红光的光通量为42lm，当λD<400nm或λD>700nm时，1W光功率的对应辐射光通量仅不倒1lm，也就是进入不可见的柴外或红外范围，这就是说在不同波长的发光光源的发射光功率相同时，人眼感觉到光的辐射的“强度”是不同的，也就是有敏感与不敏感的区分，但如果辐射光通量相同，人眼的感觉就会觉得相同，因此对照明光源而言用光通量φ或流明效率来衡量LED电一光特性比用光输出功率或其他参数要直观和实

3、用。这就是对于用于照明的大功率LED，通常用辐射光通量这一参数或流明效率来表征它的优劣。　光效光源所发出的总光通量（流明、亮度）与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。发光效率值越高，表明照明器材将电能转化为光能的能力越强，即在提供同等亮度的情况下，该照明器材的节能性越强；在同等功率下，该照明器材的照明性越强，即亮度越大。　　光效也称为光源的发光效率或者光源的功率因素，表征从光源中射出的光通量与光源所消耗的电功率之比。即η=φ/E=φ/(φ+P)　　其中η为光效，φ为光源辐射的光能量，E为光源的功率，P为光源损耗的能量，主要是发热量。同时发热量与电流的关系是：

4、P＝IR。显然，随着电流的增大，光通量增大。但是另一方面电流的增大会引起光源热损耗的增加，综合效果是光效降低。φ光能量（光通量）的计算方法：光通量(流明Lm)不是计算出来的，是要用“光通量”加“积分球”测出来的。如果知道光效(流明/瓦Lm/W)与功率(瓦W)，那么光通量=光效*功率。如果知道照度(流明/平分米Lm/MM)与照射面积(平方米MM)，那么光通量=照度*面积。光通量指人眼所能感觉到的辐射能量，它等于单位时间内某一波段的辐射能量（光强）和该波段的相对视见率（视见函数或视觉函数）的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不

5、相等。例如，当波长为555×10-7米的绿光与波长为65×10-6米的红光辐射功率相等时，前者的光通量为后者的10倍。光通量的单位为“流明”。光通量通常用Φ来表示，在理论上其功率可用瓦特来度量，但因视觉对此尚与光色有关。所以度量单位采用，依标准光源及正常视力另定之“流明”来度量光通量。符号：lm百度百科流明的含义所谓的流明简单来说，就是指蜡烛一烛光在一公尺（1公尺=1米）以外的所显现出的亮度。一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是每瓦10流明，因此可以发出400流明的光.。40瓦的白炽灯220伏时，光通量为340流明。光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力

6、，单位是流明，也叫明亮度。投影仪表示光通量的单位是ANSI流明，ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影仪光通量的标准，它测量屏幕"田"字形九个交叉点上的各点照度，乘以面积，再求九点的平均值，即为该投影仪的ANSI流明。流明值越高表示越亮，明亮度越高则在投影时就不需要关灯。ANSI为AmericanNationalStandardsInstitute（美国国家标准局）的缩写。同样，这个量是对光源而言，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

7、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，而且要增大会聚的手段，实际上就是减少面积，这样才能得到更大的强度。　　要知道，光通量也是人为量，对于其它动物可能就不一样的，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