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1、LED光度学的基础上海市照明学会章海骢光是辐射的一种形态,是有能量的---光能够做功,烧饭和烧水,转变成热能;---转变成电的例子,可储存和输送.光是电磁辐射,是电磁波的一种光一定要度量和一定可以度量的.能量---功率其中:与辐射挂钩:辐射能量----辐射功率与眼睛挂钩:光能量---光功率一定是视觉细胞在起作用.眼睛感觉到的光功率.视网膜上的视觉细胞:眼睛感觉到的光功率---要经过“过滤”“过滤系数”见右.一.光度学的单位度量光的强弱(大小)和方向的一门科学.基本单位:光通量--------发光体的发光强度-----发光体的亮度------
2、发光体反射体----受照体照明后的反射光照度-----------受照体的四个单位的图示:1.光通量光通量:看得见的光辐射功率单位:瓦光通量的单位:流明(lm)眼睛视网膜上的视觉细胞明视觉:锥体细胞>3cd/m2.暗视觉:杆体细胞<0.003cd/m2.明视觉,中间视觉和暗视觉说明两种视觉细胞的光谱光视效率是不同的.分别是光谱光视效率V(λ)和V’(λ)曲线目前的光通量由V(λ)计算得到的可将两个图合并来认识光通量1W功率555nm的黄绿光发出的光通量是:683lm.说明:对人的眼睛555nm的黄绿光最敏感.其它颜色的光线的敏感度低于555
3、nm的值.有V(λ)曲线.光源的光通计算相同的功率(W),不同的光源得到的光通量(Φ)是不同的:400W高压钠灯54000lm----138lm/w400W高压汞灯21600lm-----54lm/w400W金卤灯38000lm------95lm/w发光效率就能说明这个问题.发光效率(luminousefficiency):光源发出的光通量/光源的输入功率.发光效能(luminousefficacy):系统(光源+电器)发出的光通量/系统的输入功率.常见光源的光效:白炽灯10-12lm/w卤钨灯15-20lm/w荧光灯---卤磷酸钙粉50
4、-70lm/w---三基色粉80—104lm/w高压汞灯54lm/w高压钠灯70-120lm/w金卤灯60-90lm/w陶瓷金卤灯85-100lm/wLED(白)60-90lm/w任何一个光源的光通量的大小取决于:自身的功率;光谱组成;任何一个光源的效率的大小取决于:电转换成光的效率;光谱组成.LED的最高光效光源:发光效率和发光效能发光效率=光源光通量(lm)/光源耗损功率(W);发光效能=光源光通量(lm)/系统耗损功率(W),系统耗损功率=光源功率+配件功率灯具效率和灯具能效灯具效率=灯具光通量(lm)/光源光通量(lm);灯具能效=
5、灯具光通量(lm)/系统耗损功率(W),系统耗损功率=光源功率+配件功率.对有待机功耗的灯具的效能计算:有待机功耗的灯具的能效计算:1)不计入待机功耗时的灯具能效:灯具能效=灯具光通量(lm)/系统耗损功率(W),灯具能效=213lm/8W=28lm/W;2)计入待机功耗时的灯具能效:计算24h内的灯具能效:灯具能效=24h内的光通量/24h内的功率:3h•213lm/(3h•8W+21h•0.5W)=18.5lm/W.2.发光强度一个电珠,光通量一样,但装于手电后效果不同了.还需要发光强度的概念.发光强度I的定义:单位立体角中的光通量.单
6、位(cd):1cd(坎特拉)=1lm/1sr∴dΦ=I(θ)dω,Φ=∫I(θ)dω立体角ω:包围空间一点的空间角度:常用光强的介绍:探照灯:~106cd一般功率的投光灯:几万---几十万cd路灯(400W):~5000cd矿灯:1200cd烛光:1cd.LED(白光):XX-XXXmcd(毫cd)从光源光通量Φ球光源亮度L:对直线状光源,光通量Φ的荧光灯管:光通量Φ与灯管轴向光强Io的关系:Φ=∫I(θ)dω=∫∫Iosinθsinθdθdφ对直线状光源:Φ=π2Io举例:三基色32W灯管,Φ=3200lm,Io=324.6cd..3.亮
7、度(发光体)和出光度(反光体)亮度概念的引入:亮度L的定义:单位投影面积上发出的光强L=I/S单位：cd/m2.读作每平方米坎特拉.亮度定义应用之一:两个发光体间的投影面积之比.亮度定义的应用之二:探照灯的出射光强I:I=ρ·L·SS:探照灯反射器的投影面积.亮度定义的应用之三:出光度M与亮度L表面反射的光通量构成了出光度.反射量的多少与反射率有关.出光度M:M=ρ•E出光度和亮度的计算(从照度算亮度)发光体的亮度举例:钨丝灯､HID灯:~106cd/m2.荧光灯:T12:3-4000cd/m2.T8卤粉:>8000cd/m2.三基色粉:>
8、10000cd/m2.T5:16000cd/m2.CFL:40000cd/m2.人眼适应的最好亮度:100cd/m2.白云:8000cd/m2.道路:0.5-2.0cd/m2.三
