LED光源是什么光源?LED光源是一種固態的半導體冷光源,具有使用壽命長、響應時間快、高效節能、綠色環保等優點,是目前市面上一種主流的光源。那么,LED光源有哪些特性參數?LED光源可以做標準光源嗎?本文為大家做了介紹,對LED光源知識感興趣的朋友可以了解一下!
LED光源是什么光源?
LED是英文Light Emitting Diode(發光二極管)的縮寫,是一種固態的半導體冷光源,它是利用半導體化合物材料制成PN結的光電器件,其發光原理是:當PN結內的電子與空穴復合時,電子由高能級躍遷到低能級,電子將多余的能量以發射光子(電磁波)的形式釋放出來,產生電致發光現象。與傳統照明技術相比,LED的最大區別是結構和材料的不同,它由能夠將電能轉化為可見光的半導體材料構成,上下兩層裝有電極,中間是導電材料,就像一塊漢堡包,可以發光的導電材料是夾層中的“肉餅”。這種新型的固態照明必將帶來人類照明領域的第三次革命。
LED光源的特性參數:
LED主要的光學參數包括光通量、發光強度、發光效率、色溫和顯色性等,這些可以用來衡量LED是否可以應用于照明領域。各個參數介紹如下:
1.光通量
光通量Φv是表征LED總光輸出的輻射能量,它標志器件的性能優劣。Φv為LED向各個方向發光的能量之和,它與工作電流直接有關。隨著電流增加,LED光通量隨之增大。LED的光通量單位為流明(lm)。光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流大小有關。
2.發光強度
LED光源在給定方向的單位立體角內發射的光通量定義為光源在該方向的發光強度(簡稱光強)Iv,光強的單位是cd(坎德拉),表示為Iv=dΦv/dΩ。它是表征發光器件發光強弱的重要性能。
LED大量應用要求是圓柱、圓球封裝,由于凸透鏡的作用,故都具有很強指向性:位于法向方向光強最大,其與水平面交角為90°。當偏離正法向不同θ角度,光強也隨之變化。發光強度隨著不同封裝形狀而強度依賴角方向。發光強度的角分布是描述LED發光在空間各個方向上光強分布。
3.發光效率
發光效率是光通量與電功率之比,單位為lm/W,簡稱光效。發光效率表征了光源的節能特性,這是衡量現代光源性能的一個重要標志。LED的光效與芯片的內外量子效率、光提取效率和光譜分布等因素有關。對照明光源來說,總是希望光效要高,這樣可以在相同的功耗下得到更多的光通量,可以節省大量的電能。
4.色溫和顯色性
光源的光輻射所呈現的顏色與在某一溫度下黑體輻射的顏色相同時,稱黑體的溫度(Tc)為光源的色溫度。低色溫光源的特征是能量分布中,紅輻射相對說要多些,通常稱為“暖光”;色溫提高后,能量分布集中,藍輻射的比例增加,通常稱為“冷光”。一些常用光源的色溫為:標準燭光為1930K(開爾文溫度單位);鎢絲燈為2760-2900K;熒光燈為3000K;閃光燈為3800K;中午陽光為5400K;電子閃光燈為6000K;藍天為12000-18000K。
國際照明委員會(CIE)對這個指數的定義是在特定輻射光源照明下,15個規定的測試顏色的視覺顯示情況。把這15個測試顏色從1到15進行編號,用R1~R15分別表示這15個顏色的顯示指數。當把一個光源與規定的參考光源進行比較時,指數值為100是最好的。R1~R8稱為“典型顯示指數”。Ra表示“平均顯色指數”,它是指數R1~R8的平均值。R9~R15稱為“特殊顯色指數”,尤其是R9(深色鮮紅)和R15(中國和日本等黃種人的膚色)。R9是評價紅色復現質量的指標。其中R1~R8分別對應淡灰紅色、暗灰黃色、飽和黃綠色、中等黃綠色、淡藍綠色、淡藍色、淡紫藍色、淡紅紫色等8種顏色。光源的一般顯色指數愈高,其顯色性就愈好。
LED光源可以做標準光源嗎?
標準光源是CIE規定的其輻射近似CIE標準照明體的人造光源。標準照明體是指具有與某一時刻的晝光相同或近似相同相對光譜功率分布的照明體。物體的顏色是光照射在該物體表面后所呈現的光譜反映,同一物體在不同光源照射下,由于對不同波長光吸收程度的差異,使物體呈現的顏色是不同的。自然光被認為是觀察物體顏色最為理想的光源,但是受時間和環境的限制,人們不可能時時刻刻在自然光下觀察物體的顏色,在多數情況下,人們只能采用人造光源來觀察物體顏色。為了提高顏色觀察的準確性,就必須使用接近自然光光譜成分的人造標準光源來觀察物體的顏色。
為了滿足標準光源照明要求,就需要所使用的led滿足色溫、顯色指數、光譜分布等條件。目前,市面上的大多數LED燈管并不是標準光源!只有符合ISO3664:2000的要求,才可以用作觀察顏色的人造標準光源。