led電路知識(shí)

LED是英文單詞Light Emitting Diode的縮寫，意思為發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場(chǎng)發(fā)光。據(jù)分析，LED的特點(diǎn)非常明顯，壽命長(zhǎng)、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80～90%。將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/W，壽命小于2000小時(shí)，螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W，壽命小于8000小時(shí)，T5熒光燈則為96lm/W，壽命大約為10000小時(shí)，而直徑為5毫米的白光LED為20～28lm/W，壽命可大于100000小時(shí)。有人還預(yù)測(cè)，未來的LED壽命上限將無窮大。

大功率，指發(fā)光工率大，一般指0.5W，1W 3W 5W或更高的。光強(qiáng)與流明是比小功率大，但同樣散熱也很大，現(xiàn)在大功率都是單顆應(yīng)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(xiàn)在LED手電一般是用小功率用的，光散不散，取決于LED的發(fā)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?，F(xiàn)在就擔(dān)心有些廠家不重質(zhì)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(fā)光角度有必然關(guān)系的,LED的角度越小它的亮度越高,沒有什么超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質(zhì)量好的LED不管是那家LED廠家生產(chǎn)的大家的亮度都差不多的,只是生產(chǎn)工藝不一樣,使用壽命略有不同,因?yàn)榇蠹矣玫亩际悄菐准覈?guó)外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有幾百M(fèi)CD,如果是15度角的亮度就要去到一萬(wàn)多兩萬(wàn)MCD的亮度了,亮度相差好幾十倍了,如果是用于照明用的,在戶外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,單個(gè)功率有1W,3W,5W,還有的是用多個(gè)大功率組合成一個(gè)大功率的LED,功率去到幾百都有.

色溫和亮度沒關(guān)系，而亮度和流明值有關(guān)

來看幾個(gè)概念：

1.發(fā)光強(qiáng)度(光度)的含義是什么?

答：發(fā)光強(qiáng)度(光度，I)定義為:點(diǎn)光源在某一方向上的發(fā)光強(qiáng)度，即是發(fā)光體在單位時(shí)間內(nèi)所射出的光量，也簡(jiǎn)稱為光度，常用單位為燭光(cd，坎德拉)，一個(gè)國(guó)際燭光的定義為以鯨魚油脂制成的蠟燭每小時(shí)燃燒120格冷(grain)所發(fā)出的光度，一格冷等于0.0648克

2.發(fā)光強(qiáng)度(光度)的單位是什么?

答：發(fā)光強(qiáng)度常用單位為燭光(cd，坎德拉)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)燭光(lcd)的定義為理想黑體在鉑凝固點(diǎn)溫度(1769℃)時(shí)，垂直于黑體(其表面積為1m2)方向上的60萬(wàn)分之一的光度，所謂理想黑體是指物體的放射率等于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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)燭光(candela)與舊標(biāo)準(zhǔn)燭光(candle)的互換關(guān)系為 1candela=0.981candle

3.什么叫做光通量?光通量的單位是什么?

答：光通量(φ)的定義是：點(diǎn)光源或非點(diǎn)光源在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的能量,其中可產(chǎn)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(jiǎn)寫lm)，1流明(lumen或lm)定義為一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)燭光的光源在單位立體弧角內(nèi)所通過的光通量，由于整個(gè)球面面積為4πR2，所以一流明光通量等于一燭光所發(fā)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(gè)cd的點(diǎn)光源會(huì)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(nèi)光通量△φ，則有△φ=△ΩI

4.一英尺燭光的含義是什么?

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

5.一米燭光的含義是什么?

答：一米燭光是指距離一燭光的光源(點(diǎn)光源或非點(diǎn)光源)一米遠(yuǎn)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(nèi)所接收的光通量為1流明時(shí)的照度(流明/米2)

6. 1 lux的含義是什么?

答：每平方公尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時(shí)的照度

7.照度的含義是什么?

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(shí)間內(nèi)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、距離之間有什么關(guān)系?

答：照度與光度、距離間的關(guān)系是：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(guān)?

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

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?zé)o直接關(guān)系

關(guān)于LED光源應(yīng)用的簡(jiǎn)介：

LED照明行業(yè)是一個(gè)新興的行業(yè)，它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)深受人們的青睞。如今在光電工程中，提高光效，節(jié)約能源和高可靠性已經(jīng)成為人們共同追求的目的。我們?cè)谟懻摵褪褂肔ED光源時(shí)，都會(huì)想到LED的壽命長(zhǎng)、節(jié)約能源、亮度高等特點(diǎn)。也正是因?yàn)槿绱薒ED光源才倍受歡迎。LED光源雖有以上優(yōu)點(diǎn)，卻并不如人們所說的那么神奇。只有給其配上合適、高效的LED電源、合理的電路設(shè)計(jì)、完善的防靜電措施、正確的安裝工藝才能充分發(fā)揮和利用LED光源的以上優(yōu)點(diǎn)。下面我就LED光源在工程應(yīng)用中的一些常識(shí)做簡(jiǎn)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(rèn)為在理想狀態(tài)下有10萬(wàn)小時(shí)。實(shí)際在使用過程中其光強(qiáng)會(huì)隨使用時(shí)間的推移逐漸衰減，即電能轉(zhuǎn)化為光能的效率逐漸降低。我們能真正使用的有效光強(qiáng)范圍應(yīng)在其衰減到初始光強(qiáng)的70%以上時(shí)，壽命是否可以定義為光效逐漸降低至70%的時(shí)間段。目前還沒有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用來衡量。而且LED的使用壽命與其芯片的質(zhì)量和封裝技術(shù)、工藝直接相關(guān)，據(jù)某LED封裝廠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)有些芯片在20mA條件下連續(xù)點(diǎn)亮4000小時(shí)后其光亮度衰減已達(dá)50%。但是隨著技術(shù)、工藝的提高，光衰時(shí)間越來越緩慢，即壽命也越長(zhǎng)。

三、LED的節(jié)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(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽室卜Q光電轉(zhuǎn)換器。因其不存在摩擦損耗和機(jī)械損耗，所以在節(jié)能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一樣可以直接使用電網(wǎng)電壓，它必須配置一個(gè)電壓轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)LED光源高效特性。因?yàn)榈托实腖ED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(xiàn)不出LED的高效節(jié)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(tǒng)長(zhǎng)壽命。

四、LED的基本特性及使用時(shí)的注意事項(xiàng)

1.光電特性：

LED在其電流極限參數(shù)范圍內(nèi)流過LED的電流越大，它的發(fā)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(lán)光及白光在大電流情況下會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，不僅發(fā)光效率大幅降低，而且使用壽命也會(huì)縮短。

2. 光學(xué)特性

LED按顏色分有紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、白等多種顏色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等，同種芯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(fā)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(jià)格相差很大，現(xiàn)行的純白色LED價(jià)格特貴。同時(shí)發(fā)光視角不同，光效亦不同，使用時(shí)特需注意。