NOTEBOOK_6 LED-研学

LED光源

概述：本文为学习型文档

本文摘要

本文主要简述LED光源，了解什么是发光二极管，怎样测量及不同相关参数

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一、什么是LED光源

  LED光源（LED指的是Light Emitting Diode）发光二极管光源。此种光源具有体积小、寿命长、效率高等优点，可连续使用长达10万个小时

二、LED对比与测量

2.1 发光二极管

  发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

2.2 LED相较于白炽灯的优点

  可以快速开关，白炽灯如果快速开关会导致白炽灯灯丝断裂，同时LED的功耗也是白炽灯的十分之一。

2.3 LED测量（此测量都可不接电阻直测）

  1.通过万用表测量，接到测试阻值LED档位，并转动万用表测量旋钮到测试二极管或测试LED档位，用红表笔接LED正极，黑表笔接LED负极，万用表会显示导通压降，测试LED是否可以点亮。
  2.通过恒压电源测试，将电源调至2-3V左右，电源正对LED正，电源负对LED负，根据LED亮度适当增减电压，测试LED是否可以点亮。
  3.通过恒流源测量，将电源调至10mA左右，电源正对LED正，电源负对LED负，测试LED是否可以点亮。
  4.如果要大电压大电流测量需要串联电阻，保护LED不被烧掉。

三、LED重要参数-光通量（lm）

  光通量（luminous flux）指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。 MCD光通量的空间密度

  以流明lm来计，描述光源的发光总量的大小，与光功率等价。现有的1W的LED光通量可以做到80-130lm。

四、LED重要参数-发光效率

  发光效率是一个光源的参数，它是光通量与功率的比值。根据情况不同，此功率可以指光源输出的辐射通量，或者是提供光源的能（可以是电能，化学能等）。

五、LED重要参数-发光强度（cd）

  发光强度是指光源在指定方向上的单位立体角内发出的光通量，也就是说光源向空间某一方向辐射的光通密度。符号用I表示，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。光强代表了光源在不同方向上的辐射能力。通俗的说发光强度就是光源所发出的光的强弱程度.
  光强：衡量光源发光强弱的符号（cd）坎德拉 mcd：毫坎德拉，m是词头，千分之一的意思

六、LED重要参数-波长

  红光：615-650nm、橙色：600-610nm、黄色：580-595nm、黄绿：565-575nm、绿色: 495-530nm、蓝光：450-480nm、紫色：370-410nm、白光：450-465nm。360-380nm 紫外线、大于800nm红外线

LED不同的发光颜色对应一定的发光波长范围，光色几乎覆盖太阳光谱，目前已经成功制备了紫外、蓝、绿、黄、红、红外发光二极管。
人眼可以观察到的光色是电磁波中380nm～780nm的光

七、色温

值域	表现
色温<3000K	温暖（带红的白色）稳重、温暖
3000－5000K	中间（白色） 爽快
色温>5000K	清凉型（带蓝的白色） 冷

  色温是一种温度衡量方法，通常用在物理和天文学领域，这个概念基于一个虚构黑色物体，在被加热到不同的温度时会发出不同颜色的光，其物体呈现为不同颜色。就像加热铁块时，铁块先变成红色，然后是黄色，最后会变成白色。

  使用这种方法标定的色温与普通大众所认为的“暖”和“冷”正好相反，例如，通常人们会感觉红色．橙色和黄色较暖，白色和蓝色较冷，而实际上红色的色温最低，然后逐步增加的是橙色、黄色、白色和蓝色，蓝色是最高的色温。

八、LED工作电压&工作电流

  LED的工作电压低、工作电流小、冷光源，节能低碳光源。 ==LED单管功率0.03～0.06瓦== **采用直流驱动，单管驱动电压1.5～3.5伏，电流15~18毫安，反应速度快，可高频操作。**

  电流：根据功率级的不同，常用的LED电流在20mA-2A不等。
  电压：电压与颜色有关系，一般红、绿、蓝的VF在1.8-2.4V之间；白、蓝、绿的电压在3.0-3.6之间。

九、LED反向击穿电压

  LED所允许的最大反向电压。超过此值，LED可能被击穿损坏，有的LED是不允许反向的（如OSRAM），一般Vrm在3-5V之间。

十、显色性

  显色性就是指不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。通常用显色指数（Ra）来表示光源的显色性。光源的显色指数愈高，其显色性能愈好。
  显色指数（Color Render Index，简称CRI）是目前定义光源显色性的普遍方法，是为了对光源的显色性进行定量的评价，是被测光源下物体颜色和基准光源下物体颜色的相符合程度。国际照明委员会（简称CIE）将太阳光的显色指数定为100，白炽灯的显色指数非常接近日光，因此被视为理想的基准光源。
  若长期在显色性很差的光源下，人眼的锥状细胞敏感度也会降低，大脑辨别事物时会有意无意地更集中精力，容易带来眼疲劳，甚至引发近视。

十一、LED：电子元器件物料缩写说明

十二、总结

NOTEBOOK_5 电流-研学

End

NOTEBOOK_7 二极管-研学