LED光源作为一种新型光源,较之于传统照明光源具有独特的优势,比如功率需求低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保以及不断快速提高的发光效率等,成为目前世界上最有可能替代传统光源的新一代光源。那么,LED光源有什么特点?LED光源的光度学参数有哪些?本文为大家做了介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!
LED的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。LED的基本结构是一块电致发光的半导体材料,将它被置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,直到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能非常好。
LED的两根引线中较长的一根为正极,应接电源正极。有的LED的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。与白炽灯和氖灯相比,LED的特点是:工作电压低;工作电流很小;抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制LED的电流大小可以方便地调制其发光的强弱。
LED是通过PN结来实现电光转换的,其特点有:
1.节能
LED的能量消耗较小,随着技术的进步,它将成为一种新型的节能照明光源。目前白光LED的出光效率已经达到150lm/w,远远超过了现在所有照明光源的出光效率。
2.结构牢固
LED是用环氧树脂封闭的固态光源,其结构中没有玻璃泡、灯丝等易损坏的部件。LED是一种全固体结构,因此能够经受住振动、冲击而不致引起损坏。
3.寿命长
普通白炽灯的寿命约为1000小时,荧光灯、金属卤化物灯的寿命不会超过1万小时,而LED目前的使用寿命可长达数万小时。根据研究其使用寿命可达到10万小时。
4.环保
现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中都含有危害人体健康的汞,这些光源的生产过程和废弃的灯管都会对环境造成污染。LED则没有这些问题,其发光颜色纯正,不含有紫外和红外的辐射,它是一种“清洁”的光源。
1.光通量
在光源向外辐射的全部辐射通量中,只有在0.40-0.77μm波段才能被人眼感受到而产生视觉。称能引起人眼视觉刺激的这部分辐射能量为光能。光刺激的强弱不仅取决于辐射体发出的能量大小,还取决于人眼的光谱视觉效率,以V(λ)表示。辐射能中由V(λ)折算到能引起人眼光刺激的那一部分辐射通量称为光通量,以Φ表示之,单位为“流明”(lm)。
在极窄的波段范围内,光通量为:
在全部波段范围内,总光通量为
2.发光强度
一般情况下,光源在不同方向上辐射的光通量是不同的。为表征光源在不同方向上辐射光通量多少的特性,引入发光强度的概念。通常发光强度多用于表征点光源的发光特性。如果在某一方向上一个元立体角dω内辐射的光通量为dΦ,则I=dΦ/dω。
若点光源是各向同性的,即其在各个方向上辐射的光通量是均匀的,则发光强度I为一常数,上式中的dω与dΦ可以分别以有限立体角ω和通过其中的光通量Φ来取代,即该光源的发光强度为I=Φ/ω。
因此,发光强度在数值上就等于单位立体角内所发出的光通量,其单位为坎德拉,以符号cd表示。
3.光照度
当光通量到达某一表面时,该表面被照明的亮暗程度,可以用“光照度”E来描述,单位是勒克斯,以符号表示为lx,定义1流明光通量均匀地照射在1平方米表面积上所产生的光照度为1勒克斯。
当被照面受到非均匀照射时,若照射到表面一点处元面积dS上的光通量为dΦ,则定义该点的光照度E为dΦ与dS之比,即:E=dΦ/dS。
如果面积为S的表面被均匀照明,则投射到该面积上的总光通量Φ与总面积S的比值称为该表面的平均光照度E,则其整个表面上的光照度为一常量,即有:E=Φ/S。