LED_灯相关知识

1、电源电动势为E，内阻为 r ；外电阻为R，路端电压为U，电流为I则电源提供的功率是P总I*E电源输出功率是P出I*U则电源的效率是nP出 / P总U / E可见，当UE时，电源效率最大，是100%。电源的总功率包括自身电阻的功率和外接负载的功率。 电源效率就是电源输出功率比上电源总功率。 电源功率最高，自然就是尽可能的增加输出功率了，减小自身电阻的功率。电源效率取决于内阻与外阻的比值，所以内阻越小，效率越大。所以称内阻为0的电源为理想电源。但不可能有理想电源。电源的效率是其输出功率与输入功率之比。也就是，电源本身“吃掉”了多少功率？吃掉的越多，电源的效率就越低。 设电源的输入端电压为Vi，输入

2、回路的电流为Ii，输出端的电压为Vo，输出回路的电流为Io，则： 输入功率为Pi=Vi×Ii %，输出功率为Po=Vo×Io，所以，电源的效率为： =Po / Pi=（Vo×Io）/（Vi×Ii） %。光效（lm/w)：光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。它是衡量光源节能的重要指标。LED又称二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。那么LED灯具有那么优势呢？主要表现在以下四个方面一、高效节能低压驱动,超低功耗（单管0.05W）.发光功率转换接近98%发上,LED灯具比传统节能照明灯具节能60%-80%以上,并且安装灵活方便,耐用可靠。

3、二、绿色环保光线无紫外线无红外线,无辐射,光照效果柔和,无频闪,可频启,属于真正的绿色环保照明光源,LED照明不发热.不含汞和氙等有害元素,利于回收和二次利用。三、超长寿命耐震性能强,防尘性能强,低能耗,所需电压电流小,低热量,发光热量少,不产生安全隐患,安全系数高,LED照明属于固体发光源,环氧树脂封装,发光体部分不易松动.不存在灯丝易烧,热沉积,高光衰等缺点,使用寿命可达3万到5万小时,是普通灯泡的30倍,相当于不间断照明三年时间。四、应用范围家居照明,天花筒灯,办公照明,小区照明,商场超市,档口商铺,酒楼酒店,酒吧,咖啡厅,西餐厅,娱乐场所,家庭小夜灯,节日气氛用灯.太阳能照明应用,城市

4、亮化美化工程等应用广泛。光通量(lm)：光源每秒钟发出可见光量之总和。例如一个100瓦（w）的灯泡可产生1500lm，一支40瓦（w）的日光灯可产生3500lm的光通量。发光强度(cd）：光源在单位立体角内发出的光通量，也就是光源所发出的光通量在空间选定方向上分布的密度。光强的单位是坎特拉（cd），也称烛光。如：1单位立体角度内发出1流明的光称为1坎特拉(1cd）。亮度：发光二极管是一种发光器件，亮度系指单位面积之照度，单位为：烛光 / 平方米，发光二极管标准之驱动电流为 20mA 。色温（k）：以绝对温度（k=+273.15）K来表示，即将一黑体加热，温度升到一定程度时，颜色逐渐由深红-浅红

5、-橙红-黄-黄白-白-蓝白-蓝变化。当某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。如：当黑体加热呈现深红时温度约为550，即色温为823K。显色性（ra）：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性。也就是颜色的逼真程度。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。各类光源的显色指数各不相同。如：白炽灯ra90，荧光灯ra=6090。可视角度:角度分X轴（左、右）Y 轴（上、下）当中心轴为 1 之亮度，左右或上下轴亮度达 1/2 时之夹角为可视角度；例 70 °可视角度系指从中心点向上下或左右各 35 °。波长:二极发光管所发出光的波长，一般红色波长

6、在 620-660nm ，纯绿 520-530nm ，蓝色 470-480nm ，黄色580-890nm ，黄绿 550-570nm ，请参考色度图，不同波长发出光之颜色不同；两种颜色之混光亦不同。四元系:指以 ALInGaP 四个化学元素所制作成的发光二极管，可以发出黄绿 / 黄色 / 橙色 / 红色（波长 550-630nm ）之间的光，具有亮度高、衰减度低的特性，为目前户外发光二极管之主流产品。纯绿/黄绿:传统绿色 LED 是以黄绿为主，波长从 550-570nm ，价格低，亮度也低，衰减快， 1994 年日本亚制造公司制造出了纯绿（波长 520-530nm）价格高，亮度高，衰减慢，广泛

7、在户外显示屏上使用，此两种产品有着极大的差异，设计时必须区分清楚。单色/双基色/全彩屏:三原色为红色 / 绿色 / 蓝色；若一颗象素管中含有此三种发光二极管则称为全彩显示屏；若只有红 + 绿称为双基色屏，若只有一种颜色如红色或黄色则称为单色显示屏，单色显示屏以播放纯文字内容为主，双基色则以文字 + 图案 + 动画为主，全彩屏则以播发视频信号为主。使用寿命:系指发光二极管亮度达到初始值一半的时间，又成为半衰期，不同的芯片使用在不同的环境中会有不同的使用寿命。亮度衰减曲线: 各种芯片在一定条件下（温度、电流）亮度与时间的曲线；此曲线可以真正了解到芯片的特性好坏。芯片/单灯/象素管:二极发光管为半导

8、体材料，其发光元件称芯片，用芯片封装成可以点亮的最小单元称单灯；许多小灯组装灌胶封装成一个大颗的管子加上外罩成为象素管。点直径:指象素管之直径。点间距:指两相邻象素管中心间之距离，标准可分辨之灯点间距 = 灯点直径× 1.25 。可视距离:指在此距离可以清楚看出显示屏体所显示之内容，此距离与显示文字的字高有关， 简易速算公式：最近可视距离：50× 字高高度（米）最远可视距离：200 字高高度（米）亮度自动调整:发光二极管随着环境亮度的强弱，而对自身的亮度亦作强弱之调整，一般以降低电流的方法来达到降低亮度的目的。点密度:指每平方米有多少个象素管。操作温度:显示屏可以正常使用的

9、最低温度及最高温度。V代表电压。F代表正向。I代表电流。R代表反向。WL代表波长。故：VF代表正向电压，一般小功率led红、黄、橙、黄绿的vf是1.8-2.4v，纯绿、蓝、白的vf是3.0-3.6v。IF是正向电流，一般小功率led的IF都是20mA。IR是反向电流，那要看客户要求了，一般是在5v的反向电压下面测量，分小于10uA（微安），小于5uA和0uA几个档次。WL是光的波长，可见光分别有各自的波长，不同的波长对应不同的颜色，如红光一般是615-650nm（纳米），蓝光一般是450-475nm。白光由于是蓝色芯片荧光粉调制而成，所以无波长，以色温来衡量（3000k以下偏黄。3000k70

10、00k正白，7000k以上偏蓝）简而言之，灯具总光通量除以灯具输入总功率！单位为lm/W评测光源效率的指标，用光源发出的光通量（lm）与向光源输入的电力（W）之比表示。单位为lm/W。 发光效率是将外部量子效率用视觉灵敏度（人眼对光的灵敏度）来表示的数值。外部量子效率是发射到LED芯片和封装外的光子个数相对于流经LED的电子个数（电流）所占的比例。组合使用蓝色LED芯片和荧光体的白色LED的外部量子效率，是相对于内部量子效率（在LED芯片发光层内发生的光子个数占流经LED芯片的电子个数（电流）的比例）、芯片的光取出效率（将所发的光取出到LED芯片之外的比例）、荧光体的转换效率（芯片发出的光照到

11、荧光体上转换为不同波长的比例）以及封装的光取出效率（由LED和荧光体发射到封装外的光线比例）的乘积决定。 在发光层产生的光子的一部分或在LED芯片内被吸收，或在LED芯片内不停地反射，出不了LED芯片。因此，外部量子效率比内部量子效率要低。发光效率为100lm/W的白色LED，其输入电力只有32作为光能输出到了外部。剩余的68转变为热能。符号 ，单位：流明 Lm。说明：发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量。光通量与流明 光源所发出的光能是向所有方向辐射的，对于在单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同，眼睛对各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的辐射能通

12、量相等，在视觉上并不能产生相同的明亮程度，在各色光中，黄、绿色光能激起最大的明亮感觉。如果用绿色光作水准，令它的光通量等于辐射能通量，则对其它色光来说，激起明亮感觉的本领比绿色光为小，光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明，是英文lumen的音译，简写为lm。绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305*10³cm²面积上辐射出来的光通量为1lm。为表明光强和光通量的关系，发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1六名。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。光通量（Luminious flux)：. 光源在单位时间内发出的光亮总和称为光源

13、的光通量。 例如：一只40W的普通白织灯的光通量为350-470lm，而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右，为白织灯的6-8倍。led光源在单位时间内发射出的光量称为led光源的发光通量。可以根据人眼对光的响应而来的。目录1定义2原理1定义编辑单位：流明，即lm。光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。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1 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=4I。也就是说，若光源的I为1cd，则总光通量为4=12.56lm。与力学的单位比较

14、，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。2原理编辑光通量也是人为量，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的光，为683流明。这个是最大的光转换效率，也是定标值，因为人眼对555nm的光最敏感。对于其它颜色的光，比如650nm的红色，1W的光仅相当于73流明

15、，这是因为人眼对红光不敏感的原因。对于白色光，要看情况了，因为很多不同的光谱结构的光都是白色的。2 光通量(lm):光源每秒钟发出可见光量之总和。例如一个100瓦（w)的灯泡可产生1500lm,一支40瓦（w）的日光灯可产生3500lm的光通量。 发光强度（cd)：光源在单位立体角内发出的光通量，也就是光源所发出的光通量在空间选定方向上分布的密度。光强的单位是坎特拉（cd),也称烛光。如：1单位立体角度内发出1流明的光称为1坎特拉（1cd). 亮度：发光二极管是一种发光器件，亮度系指单位面积之照度，单位为：烛光/平方米，发二光极管标准之驱动电流为20mA. 色温（k):以绝对温度（k

16、=+273。15）K来表示，即将一黑体加热，温度升到一定程度时，颜色逐渐由深红-浅红-橙红-黄-黄白-白-蓝白-蓝变化。当某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。如：当黑体加热呈现深红时温度约为550，即色温为823K。 光效（lm/w):光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。它是衡量光源节能的重要指标。 显色性（ra);光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性。也就是颜色的逼真程度。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。各类光源的显色指数各不相同。如：白炽灯ra90,荧光灯ra6090。 可视角度：角度分X轴（左/右）Y轴（上/下）当中心轴为1这亮度，左右

17、或上下轴度亮达1/2时之之夹角为视角度；例 70°可视角度系指从中心点向上下或左右各35°。 波长：二极发光管所发出光的波长，一般红色波长在620-660nm，纯绿520-530nm,蓝色470-480nm,黄色580-890nm,黄绿550-570nm,请参考色度图，不同波长发出光之颜色不同；两种颜色之混光亦不同。、电源输出功率=输出电压*输出电流；所以最大输出为：24V*4.2A =100.8W （VA） 实际输出功率要根据输出电流算 电源整体功耗要比输出功率大一些，视电源电路形式定。在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上

18、，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S功率因数的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。led功率因:就是指LED在应用时，有用功的数值。比如led功率因为0.95，说明利用效率为95%，目前做好的LED驱动能做到0.98，在直流下可能做到0.99。完全利用1还没有。LED的功率因数取决于它用什么电源，如果用蓄电池供电，就不存在功

19、率因数的概念，也可以说那就是1.0。用交流电可以通过工频变压、整流、稳压，也可以直接整流通过开关电源变压稳压，功率因数就小于1，到底是多少，看电路结构了。比如有个10W的球泡灯，用的电源输出电压为30V，电流330mA，装好整灯后，接在电参数分析仪上显示，电压220V，电流55mA,功率11.5W。首先，有下面几个功率要弄清楚：视在功率、有功功率、电源的输出功率视在功率=有功功率+无功功率=220V*0.055A=12.1W有功功率：也就是仪器上直接显示出来的11.5W，收电费的也是按照这个功率计算的。电源的输出功率：30V*0.33A=9.9W而功率因数=有功功率/视在功率=11.5w/12

20、.1w=0.95电源效率=电源输出功率/有功功率*100%=30V*0.33A/11.5W*100%=86.1%显色指数不是led独有的，是所有的光源都有的一个参数，就是对色彩的还原能力。日光的显色指数是100，白炽灯也是100，节能灯是80-90，led是70-90。显色指数越低，肉眼看来颜色越失真。显色指数不是led独有的，是所有的光源都有的一个参数，就是对色彩的还原能力。日光的显色指数是100，白炽灯也是100，节能灯是80-90，led是70-90。显色指数越低，肉眼看来颜色越失真。显色越高光效越低，1w大功率显色要求80以上，流明要求100，色温在5000k左右。所有光源都有显色性问

21、题。显色性，就是在该光源光线照射下，颜色显示情况；显示的颜色，与自然光、或者标准光照射下的显示的颜色越接近，则显色性好，反之差。显色指数，就是用来表示显色性优劣的。按现下国际照明委员会推荐(我国国家标准采纳)，显色指数最高为100，即该光源照射下，(各种)颜色所显示的，与自然光、或者标准光照射下的显示的颜色完全一样，差距越大则数值越小。LED灯显色指数与普通节能灯显色指数的意义，完全一样。各人造光源情况不同，则具体数值的要求会有差异，例如，普通节能灯的显色指数，国家标准规定要80以上。蓝光芯片加黄粉的LED灯，基本达不到80。好的LED灯，能达95以上。光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与

22、同色温的参考或基准光源（白炽灯或画光）下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。 显色分两种 忠实显色 能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。 效果显色 要鲜明

23、地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中等色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。 显色指数与显色性的关系 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的color shift.色差程度越大，光源对该色的显色性越差。演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。 白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平

24、均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差越大，Ra值越低。低于20的光源通常不适于一般用途。 指数（Ra） 等级 显色性 一般应用 90-100 1A 优良 需要色彩精确对比的场所 80-89 1B 需要色彩正确判断的场所 60-79 2 普通 需要中等显色性的场所 40-59 3 对显色性的要求较低，色差较小的场所 20-39 4 较差 对显色性无具体要求的场所 白炽灯的理论显色指数为100，但实际生活中的白炽灯种类繁多，应用也不同，所以其Ra值不是完全一致的。只能说是接近100，是显色性最好的灯具。具体灯具的Ra值可见下表所举光源 显色指数Ra 白炽灯 97 日光色荧光灯 80-

25、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 22-51 高压钠灯 20-30 金属卤化物灯 60-65 钠铊铟灯 60-65 镝灯 85以上光源对物体的显色能力称为显色性；当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。显色分两种：忠实显色能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。效果显色要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中