led電路知識

2020-12-05 電子產品世界

LED是英文單詞Light Emitting Diode的縮寫,意思為發光二極體,是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光,它改變了白熾燈鎢絲髮光與節能燈三基色粉發光的原理,而採用電場發光。據分析,LED的特點非常明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中於可見光頻段,其發光效率可達80~90%。將LED與普通白熾燈、螺旋節能燈及T5三基色螢光燈進行對比,結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小於2000小時,螺旋節能燈的光效為60lm/W,壽命小於8000小時,T5螢光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED為20~28lm/W,壽命可大於100000小時。有人還預測,未來的LED壽命上限將無窮大。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/175490.htm

大功率,指發光工率大,一般指0.5W,1W 3W 5W或更高的。光強與流明是比小功率大,但同樣散熱也很大,現在大功率都是單顆應用,加很大的散熱片。小功率一般是0.06W左右的。插件和食人魚等。現在LED手電一般是用小功率用的,光散不散,取決於LED的發光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散。市面上的手電筒一般是用草帽頭做的。效果很好。現在就擔心有些廠家不重質量,拿的次品LED做電筒,用不了多久就有死燈。

LED的亮度是跟LED的發光角度有必然關係的,LED的角度越小它的亮度越高,沒有什麼超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質量好的LED不管是那家LED廠家生產的大家的亮度都差不多的,只是生產工藝不一樣,使用壽命略有不同,因為大家用的都是那幾家國外的LED晶片.如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有幾百MCD,如果是15度角的亮度就要去到一萬多兩萬MCD的亮度了,亮度相差好幾十倍了,如果是用於照明用的,在戶外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,單個功率有1W,3W,5W,還有的是用多個大功率組合成一個大功率的LED,功率去到幾百都有.

色溫和亮度沒關係,而亮度和流明值有關

來看幾個概念:

1.發光強度(光度)的含義是什麼?

答:發光強度(光度,I)定義為:點光源在某一方向上的發光強度,即是發光體在單位時間內所射出的光量,也簡稱為光度,常用單位為燭光(cd,坎德拉),一個國際燭光的定義為以鯨魚油脂製成的蠟燭每小時燃燒120格冷(grain)所發出的光度,一格冷等於0.0648克

2.發光強度(光度)的單位是什麼?

答:發光強度常用單位為燭光(cd,坎德拉),國際標準燭光(lcd)的定義為理想黑體在鉑凝固點溫度(1769℃)時,垂直於黑體(其表面積為1m2)方向上的60萬分之一的光度,所謂理想黑體是指物體的放射率等於1,物體所吸收的能量可以全部放射出去,使溫度一直保持均勻固定,國際標準燭光(candela)與舊標準燭光(candle)的互換關係為 1candela=0.981candle

3.什麼叫做光通量?光通量的單位是什麼?

答:光通量(φ)的定義是:點光源或非點光源在單位時間內所發出的能量,其中可產生視覺者(人能感覺出來的輻射通量)即稱為光通量。光通量的單位為流明(簡寫lm),1流明(lumen或lm)定義為一國際標準燭光的光源在單位立體弧角內所通過的光通量,由於整個球面面積為4πR2,所以一流明光通量等於一燭光所發出光通量的1/4π,或者說球面有4π,因此按照流明的定義可知一個cd的點光源會輻射4π流明,即φ(流明)=4πI(燭光),假定△Ω為很小的立體弧角,在△Ω立體角內光通量△φ,則有△φ=△ΩI

4.一英尺燭光的含義是什麼?

答:一英尺燭光是指距離一燭光的光源(點光源或非點光源)一英尺遠而與光線正交的面上的光照度,簡寫為1ftc(1 lm/ft2,流明/英尺2),即每平方英尺內所接收的光通量為1流明時的照度,並且1ftc=10.76 lux

5.一米燭光的含義是什麼?

答:一米燭光是指距離一燭光的光源(點光源或非點光源)一米遠而與光線正交的面上的光照度,稱為勒克斯(lux,也有寫成lx),即每平方公尺內所接收的光通量為1流明時的照度(流明/米2)

6. 1 lux的含義是什麼?

答:每平方公尺內所接收的光通量為1流明時的照度

7.照度的含義是什麼?

答:照度(E)的定義為:被照物體單位受照面積上所接受的光通量,或者說受光照射的物體在單位時間內每單位面積上所接受的光度,單位以米燭光或英尺燭光(ftc)表示

8.照度與光度、距離之間有什麼關係?

答:照度與光度、距離間的關係是:E(照度)=I(光度)/r2(距離平方)

9.被照體的照度大小與哪些因素有關?

答:被照體的照度與光源的發光強度及被照體和光源之間的距離有關,而與被照體的顏色、表面性質及表面積大小無關

從上面可以推出:

1L=cd/m⒉)=1LM/sr×m2

也就是說,亮度與流明成正比,而流明與色溫無直接關係

關於LED光源應用的簡介:

LED照明行業是一個新興的行業,它以其獨特的優點深受人們的青睞。如今在光電工程中,提高光效,節約能源和高可靠性已經成為人們共同追求的目的。我們在討論和使用LED光源時,都會想到LED的壽命長、節約能源、亮度高等特點。也正是因為如此LED光源才倍受歡迎。LED光源雖有以上優點,卻並不如人們所說的那麼神奇。只有給其配上合適、高效的LED電源、合理的電路設計、完善的防靜電措施、正確的安裝工藝才能充分發揮和利用LED光源的以上優點。下面我就LED光源在工程應用中的一些常識做簡單的介紹,供大家參考。

二、LED壽命的理解

LED的使用壽命,一般認為在理想狀態下有10萬小時。實際在使用過程中其光強會隨使用時間的推移逐漸衰減,即電能轉化為光能的效率逐漸降低。我們能真正使用的有效光強範圍應在其衰減到初始光強的70%以上時,壽命是否可以定義為光效逐漸降低至70%的時間段。目前還沒有明確的國家標準用來衡量。而且LED的使用壽命與其晶片的質量和封裝技術、工藝直接相關,據某LED封裝廠的試驗數據有些晶片在20mA條件下連續點亮4000小時後其光亮度衰減已達50%。但是隨著技術、工藝的提高,光衰時間越來越緩慢,即壽命也越長。

三、LED的節能及可靠性

LED是電流控制元件,通過流過的電流,直接將電能轉變為光能,故也稱光電轉換器。因其不存在摩擦損耗和機械損耗,所以在節能方面比一般的光源的效率高,但是LED光源並不能像一般的普通光源一樣可以直接使用電網電壓,它必須配置一個電壓轉換裝置,提供滿足其額定的電壓、電流,才能正常使用,即LED專用電源。但是各種不同的LED電源其性能和轉換效率各不相同,所以選擇合適、高效的LED專用電源,才能真正體現LED光源高效特性。因為低效率的LED電源本身就需要消耗大量電能,在配合LED的使用過程中根本就體現不出LED的高效節能特性。而且LED電源也必須是高可靠性電源,才能使LED光源系統長壽命。

四、LED的基本特性及使用時的注意事項

1.光電特性:

LED在其電流極限參數範圍內流過LED的電流越大,它的發光亮度越高。即LED的亮度與通過LED的電流成正比。但綠光和藍光及白光在大電流情況下會出現飽和現象,不僅發光效率大幅降低,而且使用壽命也會縮短。

2. 光學特性

LED按顏色分有紅、橙、黃、綠、藍、紫、白等多種顏色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等,同種晶片在不同的封裝方式下,它的亮度也不相同。按人的視覺可分為可見光和不可見光。按發光顏色的多少可分為單色、雙色、七彩等多種類型。色彩的純度不同價格相差很大,現行的純白色LED價格特貴。同時發光視角不同,光效亦不同,使用時特需注意。

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