LED基礎篇：12個LED重要(yào)性能(néng)指标
(一(yī)）LED的顔色：LED的顔色是一(yī)項非常重要(yào)的指标，是每一(yī)個LED相關燈具産品必須标明(míng)，目前LED的顔色主要(yào)有紅(hóng)色、綠(lǜ)色、藍(lán)色、青色、黃(huáng)色、白色、暖白、琥珀色等。在我們設計和(hé)接單的時(shí)候這(zhè)個參數(shù)是千萬不能(néng)忘記的(尤其是初學者).因為(wèi)顔色不同,相關的參數(shù)也有很(hěn)大的變化。
（二）LED的電流：LED的正向極限(IF)電流多在20MA，而且LED的光(guāng)衰電流不能(néng)大于IF/3，大約15MA和(hé)18MA。LED的發光(guāng)強度僅在一(yī)定範圍內(nèi)與IF成正比,當IF＞20MA時(shí)，亮度的增強已經無法用內(nèi)眼分出來。因此，LED的工(gōng)作(zuò)電流一(yī)般選在17—19MA左右比較合理.前面所針對是普通(tōng)小功率LED（0.04-0.08W）之間(jiān)的LED而言,但(dàn)有些食人(rén)魚LED除外(wài)（有些在40MA左右的額定值）。
除着技術(shù)的不斷發展，大功率的LED也不斷出現如(rú)0.5W LED（IF=150MA），1W LED（IF=350MA），3W LED（IF=750MA）還有其它更多的規格，我不一(yī)一(yī)進行(xíng)介紹,你們可(kě)以自(zì)己去查LED手冊。
（三）LED的電壓：通(tōng)常所說的LED是正向電壓,就是說LED的正極接電源正極，負極接電源負極。電壓與顔色有關系，紅(hóng)、黃(huáng)、黃(huáng)綠(lǜ)的電壓是1.8—2.4v之間(jiān)。白、藍(lán)、翠綠(lǜ)的電壓是3.0—3.6v之間(jiān)，這(zhè)裏筆(bǐ)者要(yào)提醒的是，同一(yī)批生産出的LED電壓也會有一(yī)些差異，要(yào)根據廠家提供的為(wèi)準，在外(wài)界溫度升高時(shí)，VF将會下(xià)降。
（四）LED的反向電壓VRm：允許增加的最大反向電壓。超過數(shù)值，發光(guāng)二極管可(kě)能(néng)被擊穿損壞。
（五）LED的色溫: 以絕對溫度K來表示，即将一(yī)标準黑(hēi)體加熱(rè)，溫度升高到一(yī)定程度時(shí)顔色開(kāi)始由深紅(hóng)—淺紅(hóng)—橙黃(huáng)— 白—藍(lán)，逐漸改變，某光(guāng)源與黑(hēi)體的顔色相同時(shí)，将黑(hēi)體當時(shí)的絕對溫度稱為(wèi)該光(guāng)源之色溫。
因相關色溫度事實上(shàng)是以黑(hēi)體輻射接近光(guāng)源光(guāng)色時(shí)，對該光(guāng)源光(guāng)色表現的評價值，并非一(yī)種精确的顔色對比，故具相同色溫值的二光(guāng)源，可(kě)能(néng)在光(guāng)色外(wài)觀上(shàng)仍有些許差異。僅憑色溫無法了(le)解光(guāng)源對物(wù)體的顯色能(néng)力，或在該光(guāng)源下(xià)物(wù)體顔色的再現如(rú)何。
● 下(xià)面是不同光(guāng)源環境的相關色溫度。（僅供參考）
● 此外(wài)，光(guāng)源色溫不同，光(guāng)色也不同：
- 色溫在3000k以下(xià)有溫暖的感覺，達到穩重的氣氛；
- 色溫在3000k-5000k為(wèi)中間(jiān)色溫，有爽快(kuài)的感覺；
- 色溫在5000k以上(shàng)，有冷(lěng)的感覺。
（六）發光(guāng)強度（I、Intensity）：單位坎德拉，即cd。光(guāng)源在給定方向的單位立體角中發射的光(guāng)通(tōng)量定義為(wèi)光(guāng)源在該方向的（發）光(guāng)強（度），發光(guāng)強度是針對點光(guāng)源而言的，或者發光(guāng)體的大小與照射距離相比比較小的場合。這(zhè)個量是表明(míng)發光(guāng)體在空間(jiān)發射的會聚能(néng)力的。可(kě)以說，發光(guāng)強度就是描述了(le)光(guāng)源到底有多“亮”，因為(wèi)它是光(guāng)功率與會聚能(néng)力的一(yī)個共同的描述。發光(guāng)強度越大，光(guāng)源看(kàn)起來就越亮，同時(shí)在相同條件下(xià)被該光(guāng)源照射後的物(wù)體也就越亮，因此，早些時(shí)候描述手電都(dōu)用這(zhè)個參數(shù)。
現在LED也用這(zhè)個單位來描述，比如(rú)某LED是15000的，單位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。 之所以LED用毫cd（mcd）而不直接用cd來表示，是因為(wèi)以前最早LED比較暗，比如(rú)1984年(nián)标準5mm的LED其發光(guāng)強度才0.005cd，因此才用mcd表示。
用發光(guāng)強度來表示“亮度”的缺點是，如(rú)果管芯完全一(yī)樣的兩個LED，會聚程度好的發光(guāng)強度就高。因此，用戶在購買LED的時(shí)候不要(yào)隻關注高I值，還要(yào)看(kàn)照射角度。很(hěn)多高I值的LED并非提高自(zì)身的發射效率來達到，而是把鏡頭加長(cháng)照射角度變窄而實現，這(zhè)盡管對LED手電有用，但(dàn)可(kě)觀察角度也受限。另外(wài)，同樣的管芯LED，直徑5mm的I值就比3mm的大一(yī)倍多，但(dàn)隻有直徑10mm的1/4，因為(wèi)透鏡越大會聚特性就越好。
（七）LED光(guāng)通(tōng)量（F，Flux）：單位流明(míng)，即lm。光(guāng)源在單位時(shí)間(jiān)內(nèi)發射出的光(guāng)量稱為(wèi)光(guāng)源的發光(guāng)通(tōng)量。同樣，這(zhè)個量是對光(guāng)源而言，是描述光(guāng)源發光(guāng)總量的大小的，與光(guāng)功率等價。光(guāng)源的光(guāng)通(tōng)量越大，則發出的光(guāng)線越多。
對于各向同性的光(guāng)（即光(guāng)源的光(guāng)線向四面八方以相同的密度發射），則F=4πI。也就是說，若光(guāng)源的I為(wèi)1cd，則總光(guāng)通(tōng)量為(wèi)4π=12.56 lm。與力學的單位比較，光(guāng)通(tōng)量相當于壓力，而發光(guāng)強度相當于壓強。要(yào)想被照射點看(kàn)起來更亮，我們不僅要(yào)提高光(guāng)通(tōng)量，而且要(yào)增大會聚的手段，實際上(shàng)就是減少(shǎo)面積，這(zhè)樣才能(néng)得到更大的強度。
要(yào)知道(dào)，光(guāng)通(tōng)量也是人(rén)為(wèi)量，對于其它動物(wù)可(kě)能(néng)就不一(yī)樣的，更不是完全自(zì)然的東西(xī)，因為(wèi)這(zhè)種定義完全是根據人(rén)眼對光(guāng)的響應而來的。
人(rén)眼對不同顔色的光(guāng)的感覺是不同的，此感覺決定了(le)光(guāng)通(tōng)量與光(guāng)功率的換算關系。對于人(rén)眼最敏感的555nm的黃(huáng)綠(lǜ)光(guāng)，1W = 683 lm，也就是說，1W的功率全部轉換成波長(cháng)為(wèi)555nm的光(guāng)，為(wèi)683流明(míng)。這(zhè)個是最大的光(guāng)轉換效率，也是定标值，因為(wèi)人(rén)眼對555nm的光(guāng)最敏感。對于其它顔色的光(guāng)，比如(rú)650nm的紅(hóng)色，1W的光(guāng)僅相當于73流明(míng)，這(zhè)是因為(wèi)人(rén)眼對紅(hóng)光(guāng)不敏感的原因。對于白色光(guāng)，要(yào)看(kàn)情況了(le)，因為(wèi)很(hěn)多不同的光(guāng)譜結構的光(guāng)都(dōu)是白色的。例如(rú)LED的白光(guāng)、電視(shì)上(shàng)的白光(guāng)以及日光(guāng)就差别很(hěn)大，光(guāng)譜不同。
以常用白光(guāng)LED流明(míng)列舉來說：0.06W→3-5LM，0.2W→13-15LM，1W→60-80LM。（僅供參考）
（八）LED光(guāng)照度（E，Illuminance）：單位勒克斯即lx（以前叫lux）。1流明(míng)的光(guāng)通(tōng)量均勻分布在1平方米表面上(shàng)所産生的光(guāng)照度。
（九）顯色性：光(guāng)源對物(wù)體本身顔色呈現的程度稱為(wèi)顯色性，也就是顔色逼真的程度；光(guāng)源的顯色性是由顯色指數(shù)來表明(míng)，它表示物(wù)體在光(guāng)下(xià)顔色比基準光(guāng)（太陽光(guāng)）照明(míng)時(shí)顔色的偏離，能(néng)較全面反映光(guāng)源的顔色特性。顯色性高的光(guāng)源對顔色表現較好，我們所見(jiàn)到的顔色也就接近自(zì)然色，顯色性低(dī)的光(guāng)源對顔色表現較差，我們所見(jiàn)到的顔色偏差也較大。
國(guó)際照明(míng)委員(yuán)會CIE把太陽的顯色指數(shù)定為(wèi)100，各類光(guāng)源的顯色指數(shù)各不相同，如(rú)：高壓鈉燈顯色指數(shù) Ra=23，熒光(guāng)燈管顯色指數(shù)Ra=60—90。
● 顯色分兩種：
- 忠實顯色：能(néng)正确表現物(wù)質本來的顔色需使用顯色指數(shù)（Ra）高的光(guāng)源，其數(shù)值接近100，顯色性最好。
- 效果顯色：要(yào)鮮明(míng)地(dì)強調特定色彩，表現美的生活可(kě)以利用加色法來加強顯色效果。
（十）眩光(guāng)：視(shì)野內(nèi)有亮度極高的物(wù)體或強烈的亮度對比，則可(kě)以造成視(shì)覺不舒适稱為(wèi)眩光(guāng)，眩光(guāng)是影響照明(míng)質量的重要(yào)因素。
（十一(yī)）LED的使用壽命：LED在一(yī)般說明(míng)中，都(dōu)是可(kě)以使用50,000小時(shí)以上(shàng)，還有一(yī)些生産商宣稱其LED可(kě)以運作(zuò)100,000小時(shí)左右。這(zhè)方面主要(yào)的問(wèn)題是，LED并不是簡單的不再運作(zuò)而已，它的額定使用壽命不能(néng)用傳統燈具的衡量方法來計算。實際上(shàng)，在測試LED使用壽命時(shí)，不會有人(rén)一(yī)直呆在旁邊等着它停止運作(zuò)。不過，還是有其他(tā)方法來測算LED的使用壽命。LED之所以持久，是因為(wèi)它不會産生燈絲熔斷的問(wèn)題。LED不會直接停止運作(zuò)，但(dàn)它會随着時(shí)間(jiān)的流逝而逐漸退化。
有預測表明(míng)，高質量LED在經過50,000小時(shí)的持續運作(zuò)後，還能(néng)維持初始燈光(guāng)亮度的60%以上(shàng)。假定LED已達到其額定的使用壽命，實際上(shàng)它可(kě)能(néng)還在發光(guāng)，隻不過燈光(guāng)非常微(wēi)弱罷了(le)。要(yào)想延長(cháng)LED的使用壽命，就有必要(yào)降低(dī)或完全驅散LED芯片産生的熱(rè)能(néng)。熱(rè)能(néng)是LED停止運作(zuò)的主要(yào)原因。
（十二）LED發光(guāng)角度：二極管發光(guāng)角度也就是其光(guāng)線散射角度，主要(yào)靠二極管生産時(shí)加散射劑來控制，有三大類：
（1）高指向性。一(yī)般為(wèi)尖頭環氧封裝，或是帶金(jīn)屬反射腔封裝，且不加散射劑。發光(guāng)角度5°—20°或更小，具有很(hěn)高的指向性，可(kě)作(zuò)局部照明(míng)光(guāng)源用，或與光(guāng)檢出器聯用以組成自(zì)動檢測系統。
（2）标準型。通(tōng)常作(zuò)指示燈用，其發光(guāng)角度為(wèi)20°—45°。
（3）散射型。這(zhè)是視(shì)角較大的指示燈，發光(guāng)角度為(wèi)45°—90°或更大，散射劑的量較大。