白光LED基础知识

1、第第 页共8页白光基础知识发光原理用蓝色激励黄色荧光粉。即将黄色荧光粉敷涂在蓝色表面，蓝色本身光通量并不高，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的主要方法。将红、绿、蓝三种集成在一起，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=：36：1。这种方式造价高，不适合于商品化发展。分类按照功率区分，可以分为大功率和小功率。以下一般称为小功率，以上称为大功率。内部结构大功率除两个电极外，都还自带有专门的散热结构和外部连接，用于提高散热效果。而小功率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

2、率灯具都应选择大功率E而小功率灯具（如灯泡、灯管）在对灯具散热进行优化设计后，可以采用小功率E以下为最普通的一种大功率结构图。a）大功率LED的一种结构b内剖结构“c)以下为公司型大功率结构图白光基本技术指标4.光1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，光通量通常用来表示。光通量越大，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。色2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

3、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官反应也不同，一般按色温可将光源分为三种：温暖（带红的白色）暖白光中间（白色）正白光清凉型（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。显4色.指3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1

4、00（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22-51高压钠灯20-30金属卤化物灯60-65LED灯65-90显色指数可以通过光谱分析仪测量。正4向.电4压的本质就是二极管，它的电压即指二极管的管压降，用表示，单位为V为了得到更高的光效，在同样光通量（亮度）前提下，的电压越低越好。一般白色、纯绿色、蓝色的电压为左右，红色、黄色的电压为左右。电4流.5电流指流过电流。但应区分两个概念：最大驱动电流和实际驱动电流。实际应用中，的驱动电流绝对不允许超过最大驱动电流，否则

5、可能损坏或导致亮度快速衰减。属于电流型器件：电流越大，光通量越高（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，影响的寿命。光4效.6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（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光.源1光效光源光通量光源光通量4光源光效J光源功率4光源电压X光源电流W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

6、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，测得的光效是不同的，因为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）。UDOUDO整4灯.光6效.整灯光效指在将装配到灯具内部后，对整个灯具进行的测试。整灯光通昌光源充通盘-捏失捶的无通量-光源光通盘人灯具效率+J整灯光放=*=整灯功塞口光源功率+电源自耗功率a光源功主=电源效率。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

7、现，整灯光效要明显小于光源光效。因为：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。光损的多少可以用灯具效率来表示：灯具光通量美灯具效率=裂X100W灯具内元源光通量之和十灯具的功率除了光源部分功率之外，驱动电源自身还需要消耗一部分能量。电源自耗功率的多少可以用电源效率来标识：电源输图功率LED光源功率电源效率=4XiCiWt+J电源输入功率。灯具功率*J各参数之间的关系4.色温7划.1分以下为三原色图，中心椭圆区域为白光区，白光区内越接近左下角色温越高，白光区内越接近右上角色温越低。在白光内，可以划分为多个区域，的色温相同，都是-的色温相同，都是-

8、的色温相同，都是。三原色图44.7.色2温和显色指数色温和显色指数没有直接关系。例如，色温分别为和的E显色指数都可以达到85以上。4.7色.温3和光通量同型号（指芯片和工艺相同），色温降低，光通量也随之降低；色温提高，光通量也随之提高。因此在早期制造灯具的过程中，由于本身的光通量并不高，所以通常选择高色温的E4.7色.温4混合可以将高色温和低色温混合使用，这样灯具的色温会表现为中间色温。例如：将的和的混合使用，灯具的色温应介于和之间。4.7显.色6指数混合可以将高显色性和低显色性混合使用，这样灯具的显色性会在两者之间。例如:将的和的混合使用，灯具的显色指数应介于和之间。使用过程中的注意事项.严

9、1禁用手或其他物品按压所有的透镜表面均严禁用手或其他物品按压，否则会导致损坏。从前面介绍的大功率内部结构部分我们了解到，芯片和外接电极之间大多采用金线焊接，金线及金线末端的焊接部分仅能承受约力，因此外部很小的压力就会导致金线或金线末端的焊接部分断裂，从而造成损坏。5.防2止化学品沾污所有严禁化学品沾污。灯具生产过程中使用的酒精、助焊剂、各种胶水、抹字水等化学品都具有很强的氧化性，会对内的荧光粉、芯片产生严重腐蚀，导致损坏。5.3回流焊控制所有仅能过次回流焊，重复焊接会严重损伤，因此在对进行回流焊操作前必须确认以下内容：.度曲线符合器件的要求，新的器件首次回流焊前必须和厂家确认温度曲线。器件符合

10、潮湿敏感度标准要求，达不到标准的应按生产厂家要求进行烘烤后再焊接。进入回流焊设备前应确保进行了必要的检查，以防止贴装不良。串联及并联分组对比灯具的光源部分一般都是由多颗组成，这些在电气连接上可能是串联，也可能是并联，实际使用中以串联为主。.串度联连接如上图所示，一组采用串联方式，由电源提供恒定电流驱动。串联方式能够保证回路中所有电流一致，但在串联回路中数量较多时，需要电源输出较高电压，同时，串联回路存在一只开路导致整个回路失效（整个回路不亮）的风险。失效会产生两种后果：开路或短路。开路会造成整个串联回路中所有熄灭；而短路则不会影响串联回路中其他正常工作。大量实践证明，失效基本上为短路，开路现象

11、极少，因此串联使用是安全的。并2联连接如上图所示，多只采用先串联后并联的方式由电源驱动。在驱动相同数量时，并联方式不需要电源输出很高电压。例如：某盏灯具总共有只，若每只的电压为V则串联方式电源输出电压至少为0而采用路并联后，电源输出电压仅需要。并联方式中，电源输出的电流恒定，每条并联支路的电流分别为、，在理想情况下（每条支路上所有的电压和相等），i也就是说，在并联方式下，电源输出的总电流应根据分支路数的多少成倍增加。应特别注意：并联方式存在比较明显的隐患，如上图，实际上有一点非常关键，、并不一等相等。由于的电压存在离散性，我们无法保证每条支路路上的总电压一致，但是并联电路的原理决定了每条支路的电压必须一致，这样就导致电