衡量白光LED优劣的九个特性参数

   2024-08-15 460
核心提示:4.白光LED的光谱功率分布白光LED的光谱功率分布表现为辐射功率随波长变化的函数,它不仅决定了发光的颜色,还决定了其光通量和显色指数。3.白光LED光强分布曲线光强分布曲线用来表示LED发出的光在空间各个方向的分布状态。对于照明用的白光LED光源,我们更关心的是照明的视觉效果,即光源发出的能引起人眼感知的辐射通量的大小,称为光通量。6.白光LED的色温和显色指数对于发光颜色基本为白光的光源,如白光LED,可以用色度坐标准确表达光源的表观颜色,但具体数值很难与习惯光色感觉联系起来。辐射通量与器件电功率的比

从目前白光LED产品的机理和结构来看,一般有九个特征参数用来衡量白光LED的优劣。

1.白光LED的电流/电压参数(正向和反向)

白光LED具有典型的PN结伏安特性,电流直接影响白光LED的发光亮度和PN串并联模式的组合。相关白光led的特性必须匹配,在交流工作状态下还必须考虑其反向电特性。因此,需要测试它们在工作点的正向电流和正向压降,以及它们的反向漏电流和反向击穿电压。

2.白光LED的光通量和辐射通量

白光LED在单位时间内发出的总电磁能量称为辐射通量,即光功率(W)。对于照明用的白光LED光源,我们更关心的是照明的视觉效果,即光源发出的能引起人眼感知的辐射通量的大小,称为光通量。辐射通量与器件电功率的比值表示白光LED的辐射效率。

3.白光LED光强分布曲线

光强分布曲线用来表示LED发出的光在空间各个方向的分布状态。在照明应用中,当计算工作面的照度均匀性和发光二极管的空间排列时,光强分布是基本数据。对于空间光束旋转对称的LED,可以用通过光束轴平面的曲线来表示。对于椭圆光束分布的LED,用光束轴和椭圆长、短轴两个垂直平面上的曲线来表示;对于非对称的复杂图形,一般用6段以上梁轴的平面曲线来表示。

4.白光LED的光谱功率分布

白光LED的光谱功率分布表现为辐射功率随波长变化的函数,它不仅决定了发光的颜色,还决定了其光通量和显色指数。通常,相对光谱功率分布用S(λ)表示。当光谱功率沿峰值两侧下降到其值的50%时,两个对应波长之差(δ λ = λ 2-λ 1)就是光谱带。

5.白光LED的色坐标

对于三原色红(R)、绿(G)、蓝(B),x=R/(R+G+B),y=G/(R+G+B),z=(R+G+B)。因为x+y+z=1,所以只需给出x和y的值就可以确定一种颜色,也就是俗称的色度图。如果我们以X,Y为平面坐标系,就可以通过比色实验测出自然界中各种颜色的X,Y值,画在这个坐标平面上,就可以得到色度图。色度图边缘的舌形曲线上的任意一点代表某一波长光的色相,而曲线上的任意一点代表人眼能看到的某一混合光的颜色。其中,白光区域的特征点A、B、C、D、E的颜色坐标值的色温值如下表所示。

6.白光LED的色温和显色指数

对于发光颜色基本为白光的光源,如白光LED,可以用色度坐标准确表达光源的表观颜色,但具体数值很难与习惯光色感觉联系起来。人们通常把橘红色称为“暖色”,把白色或略带蓝色的颜色称为“冷色”。所以用色温来表示光源的光色会更直观。

7.白光LED的热性能

提高照明LED的发光效率和功率是LED产业发展的关键问题之一。同时,LED外壳的PN结温度和散热尤为重要,一般用热阻、外壳温度、结温等参数表示。

8.白光LED的辐射安全

目前,国际电工委员会(IEC)将LED产品等同于半导体激光器,用于辐射安全测试和演示。由于LED是窄光束、高亮度的发光器件,考虑到其辐射对人视网膜可能造成的危害,国际标准对不同场合使用的LED规定了其有效辐射的限值要求和测试方法。目前,在欧盟和美国,照明LED产品的辐射安全是作为强制性安全要求实施的。

9.白光LED的可靠性和使用寿命

可靠性指标用于衡量LED在各种环境下正常工作的能力,寿命是评价LED产品使用寿命的质量指标,通常用有效寿命或终止寿命来表示。在照明应用中,有效寿命是指在额定功率条件下,LED光通量衰减到初始值的百分比(规定值)的时间。

(1)平均寿命:一批发光二极管同时点亮所需要的时间,当一段时间后未点亮的发光二极管比例达到50%时。

(2)经济寿命:同时考虑LED损坏和光输出衰减时,其综合输出降低到一定比例,室外光源为70%,室内光源为80%。

 
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