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深圳市国仁光电有限公司

深圳市国仁光电有限公司. 工程部培训讲义 2010-7-20. 目录. 1 、名词解释 2 、色温 3 、显色指数 4 、大功率 LED 5 、 LED 驱动方法. 1 、名词解释. 主波长：有的 LED 发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至有多个峰值，并非单色光。为此描述 LED 色度特性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的，由 LED 发出主要单色光的波长。单色性越好，则 λd 也就是主波长。 如 GaP 材料可发出多个峰值波长，而主波长只有一个，它会随着 LED 长期工作，结温升高而主波长偏向长波。.

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  1. 深圳市国仁光电有限公司 工程部培训讲义 2010-7-20

  2. 目录 • 1、名词解释 • 2、色温 • 3、显色指数 • 4、大功率LED • 5、LED驱动方法

  3. 1、名词解释 • 主波长：有的LED发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至有多个峰值，并非单色光。为此描述LED色度特性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的，由LED发出主要单色光的波长。单色性越好，则λd也就是主波长。 如GaP材料可发出多个峰值波长，而主波长只有一个，它会随着LED长期工作，结温升高而主波长偏向长波。

  4. LED的主波长随温度关系可表示为λp（ T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃由式可知，每当结温升高10℃，则波长向长波漂移1nm，且发光的均匀性、一致性变差。这对于作为照明用的灯具光源要求小型化、密集排列以提高单位面积上的光强、光亮度的设计尤其应注意用散热好的灯具外壳或专门通用设备、确保LED长期工作。

  5. 光通量：符号Φ，单位：流明Lm。说明：发光体每秒钟所发出的光量之总和，即光通量,它与工作电流直接有关。随着电流增加，LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明（lm） 。 • 光强：符号I，单位：坎德拉cd。说明：发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。

  6. 照度：符号E，单位：勒克斯Lm/m2。说明：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。照度：符号E，单位：勒克斯Lm/m2。说明：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。 亮度：符号L，单位：尼脱cd/m2。说明：发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量LED.亮度与外加电流密度有关，一般的LED，JO（电流密度）增加亮度也近似增大。另外，亮度还与环境温度有关，环境温度升高，ηc（复合效率）下降，亮度减小。当环境温度不变，电流增大足以引起pn结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态。 光效：单位：每瓦流明Lm/w。说明：电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示。

  7. LED寿命：单位：小时。说明：指一批灯泡的亮度降至百分之五十的亮度时的小时数。LED寿命：单位：小时。说明：指一批灯泡的亮度降至百分之五十的亮度时的小时数。 有些公司定义为：其综合光束输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。 • 色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。

  8. 朗伯发射面 (Lambertian Surface)：在某一方向上的发光强度等于这个面垂直方向上的发光强度乘以方向角的余弦，这样的发光面称为朗伯发射面或朗伯体，有时也叫均匀漫射面或均匀漫射体，还常被称做余弦漫射体。 朗伯发射面的出光度与亮度的关系为M=πL。

  9. 2.色温（CCT） • LED產品中，一项重要的规格数字就是色温，这关系到LED灯光照明產品所显示的顏色特性，一般的灯具也都有色温的规格。色温高低计量单位是以KelvinScale，也就是以K为单位，一开始是凯氏於钢铁厂内观察到溶解金属开始至最高温度时，金属发亮所呈现的顏色不同，而以数据单位记录下来，后来就產生色温的规格表。

  10. 一、色温的定义：以绝对温度K来表示，即把标準黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的顏色相同时，我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。一、色温的定义：以绝对温度K来表示，即把标準黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的顏色相同时，我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。 • 二、不同光源环境下的色温： 下面是一般常见照明灯具所採用的色温

  11. 卤素灯 3000k钨丝灯 2700k高压钠灯 1950-2250k蜡烛光 2000k金属卤化物灯 4000-4600k冷色荧光灯 4000-5000k高压汞灯 3450-3750k暖色萤光灯 2500-3000k晴空 8000-8500k阴天 6500-7500k夏日正午阳光 5500k下午日光 4000k

  12. 三、不同色温下的光色： • 1、低色温：色温在3300K以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的觉；当採用低色温光源照射时，能使红色更鲜艳。 • 2、中色温：色温在3000--6000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效，有爽快的感觉；所以称为"中性"色温。当採用中色温光源照射时，使蓝色具有清凉感。 • 3、高色温：色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，当採用高色温光源照时，使物体有冷的感觉。

  13. 3、显色指数 • 光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性 ，也就是颜色逼真的程度 。 • 光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会 CIE 把太阳的显色指数定为 100 ，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数 Ra=23 ，荧光灯管显色指数 Ra=60~90 ，目前市面上的LED的显色指数RA≤83。

  14. 高显色指数LED的光谱图

  15. 不同显色指数灯对比

  16. 显色分两种：忠实显色，能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好；效果显色，要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。显色分两种：忠实显色，能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好；效果显色，要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。

  17. 4、大功率LED

  18. 组成结构

  19. 大功率LED(0.5W以上)驱动时最好采用恒流驱动，因大功率LED工作在大电流状态下，当电压波动时会有很大的电流波动，这样的话将会加速LED的老化。大功率LED(0.5W以上)驱动时最好采用恒流驱动，因大功率LED工作在大电流状态下，当电压波动时会有很大的电流波动，这样的话将会加速LED的老化。 • 大功率LED在工作中散热非常重要，散热的好坏直接影响其发光性能及造成衰减。

  20. 常见散热材料导热系数

  21. 市场大功率LED成品参数范围

  22. 5.LED驱动方法 • LED驱动方式大部分为恒压电源加上限流电阻组成，少数要求较高的使用场合会采用恒流驱动方式 。恒流驱动方式的设计成本会比恒压加限流电阻的方式高，所以大部分都只采用恒压加限流电阻进行驱动。

  23. 通用的一种驱动方式

  24. THE END

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