白光LED基础知识.doc

《白光LED基础知识.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、白光LED基础知识1.LED发光原理1.1用蓝色LED激励黄色荧光粉。即将黄色荧光粉敷涂在蓝色LED表面，蓝色LED本身光通量并不高，但在激励黄色荧光粉后产生的白光光通量是原蓝光光通量的8倍。这种工艺是目前制造白光LED的主要方法。1.2将红、绿、蓝三种LED集成在一起，通过调整其发光比例产生白光（即三基色远离），一般比例为红：绿：蓝=3：6：1。这种方式造价高，不适合于商品化发展。2.LED分类2.1LED按照功率区分，可以分为大功率和小功率。0.5W以下一般称为小功率，0.5W以上称为大功率。3.LED内部结构3.1大功率LED除两个电极外，都还自带有专门的

2、散热结构和外部连接，用于提高散热效果。而小功率LED由于体积及成本原因，几乎都没有专门的散热结构，仅靠两个电极和外部连接，散热能力差。因此大功率灯具都应选择大功率LED，而小功率灯具（如LED灯泡、LED灯管）在对灯具散热进行优化设计后，可以采用小功率LED。以下为最普通的一种大功率LED结构图。a)大功率LED的一种结构第8页共8页c)内部结构说明以下为philipslumileds公司Rebel型大功率LED结构图4.白光LED基本技术指标4.1光通量光通量是指单位时间内光源发出的光能总和。光通量的单位为“流明”，符号为lm，光通量通常用Φ来表示。光通量越大

3、，说明光源发出的光越多，按照通俗的理解，可以认为该光源亮度越高。光源的光通量可以通过积分球和光度计测量。第8页共8页4.2色温色温是表示光源光色的尺度，单位为K。当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时，我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。一些常用光源的色温为：钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；中午阳光为5400K；蓝天为12000-18000K；高压钠灯为2000-2500K。LED光源可以通过改变荧光粉的配比来控制色温输出，一般范围为2000K-10000K。人对不同色温的光源感

4、官反应也不同，一般按色温可将光源分为三种：＜3300K温暖（带红的白色）暖白光3000－5000K中间（白色）正白光＞5000K清凉型（带蓝的白色）冷白光比如，家庭多使用暖白光，而办公环境多使用正白光或冷白光。色温可以通过光谱分析仪测量。4.3显色指数和显色性光源照射到物体后反应物体本身颜色的能力称为显色性，显色性高低用显色指数来表示。显色指数的符号为Ra，最大为100（自然光），显色指数越高，说明光源的显色性越好。常见光源的显色指数如下：白炽灯97　　日光色荧光灯80-94　　白色荧光灯75-85　　暖白色荧光灯80-90　　卤钨灯95-99　　高压汞灯22-

5、51　　高压钠灯20-30　　金属卤化物灯60-65　　LED灯65-90显色指数可以通过光谱分析仪测量。4.4正向电压LED的本质就是二极管，它的电压即指二极管的管压降，用Vf表示，单位为V。为了得到更高的光效，在同样光通量（亮度）前提下，LED的电压越低越好。一般白色、纯绿色、蓝色LED的电压为3V左右，红色、黄色LED的电压为2V左右。4.5电流第8页共8页电流指流过LED电流。但应区分两个概念：LED最大驱动电流和实际驱动电流。实际应用中，LED的驱动电流绝对不允许超过最大驱动电流，否则可能损坏LED或导致亮度快速衰减。LED属于电流型器件：电流越大，光

6、通量越高（即亮度越高）；电流越小，光通量越低（即亮度越低）。但提高电流会导致功率上升，发热量增加，光效降低，影响LED的寿命。4.6光效光效指在消耗单位功率条件下输出的光通量。光效可以分为光源光效和整灯光效。单位都是lm/w（流明每瓦）。光源光效指单个光源在消耗单位功率条件下输出的光通量。整灯光效指整个灯具在消耗单位功率条件下输出的光通量。4.6.1光源光效从上式可以看出，只要测试出光源光通量及光源电压和光源电流即可计算出光源光效。光源光通量可以通过小型积分球测量，光源电压和光源电流可以通过精密电源测量。注意：光源光效应注明测试电流，在不同测试电流情况下，测得的

7、光效是不同的，因为LED的光通量输出虽然会随着电流的增加而增加，但不是线性增加。下图为某型号LED驱动电流和光通量输出曲线（纵轴数字为光通量输出的比例）。4.6.2整灯光效整灯光效指在将LED装配到灯具内部后，对整个灯具进行的测试。第8页共8页从上式可以看出，只要测试出灯具的整灯光通量及整灯功率即可计算出整灯光效。整灯光通量可以通过大型积分球或分布式光度计测量，整灯功率可以通过综合电量表测量。对比以上两个公式可以发现，整灯光效要明显小于光源光效。因为：★LED光源被装配到灯具内部后，会在透镜、面板部分产生透光损失和反射损失，导致最终灯具光通量下降。光损的多少可以

8、用灯具效率来表示：★LE