基本介紹
- 中文名：LED光源
- 外文名：Light-Emitting Diode
- 簡稱：LED
- 全稱：發光二極體（LED）燈泡
簡介,基本特徵,LED光源種類,性能指標,優點,節能環保,壽命長,光色純正,防潮、抗震動,外形尺寸靈活,環保,多變幻,技術先進,其他優點,不足,
簡介
基本特徵
1、發光效率高
LED經過幾十年的技術改良，其發光效率有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24流明/瓦，螢光燈50～70流明/瓦，鈉燈90～140流明/瓦，大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效經改良後將達到達50～200流明/瓦，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發出有色可見光。世界各國均加緊提高LED光效方面的研究，在不遠的將來其發光效率將有更大的提高。
2、耗電量少
LED單管功率0.03～0.06瓦，採用直流驅動，單管驅動電壓1.5～3.5伏，電流15~18毫安，反應速度快，可在高頻操作。同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的萬分之一，螢光燈管的二分之一、日本估計，如採用光效比螢光燈還要高兩倍的LED替代日本一半的白熾燈和螢光燈。每年可節約相當於60億升原油。就橋樑護欄燈例，同樣效果的一支日光燈40多瓦，而採用LED每支的功率只有8瓦，而且可以七彩變化。
3、使用壽命長
採用電子光場輻射發光，燈絲髮光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而採用LED燈體積小、重量輕，環氧樹脂封裝，可承受高強度機械衝擊和震動，不易破碎。平均壽命達10萬小時。LED燈具使用壽命可達5～10年，可以大大降低燈具的維護費用，避免經常換燈之苦。
4、安全可靠性強
發熱量低，無熱輻射性，冷光源，可以安全抵摸：能精確控制光型及發光角度，光色柔和，無眩光;不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質。內置微處理系統可以控制發光強度，調整發光方式，實現光與藝術結合。
5、有利於環保
LED為全固體發光體，耐震、耐衝擊不易破碎，廢棄物可回收，沒有污染。光源體積小，可以隨意組合，易開發成輕便薄短小型照明產品，也便於安裝和維護。當然，節能是我們考慮使用LED光源的最主要原因，也許LED光源要比傳統光源昂貴，但是用一年時間的節能收回光源的投資，從而獲得4～9年中每年幾倍的節能淨收益期。
LED光源種類
- 環形光源：直接照射被測物上方。
- 條型光源：有三種照射效果分別為直射、斜射及測光。
- 回型光源：角度可調整以配合不同特性的待測物及工作距離。
- 背光源：從待測物背面照射。
- 外同軸反射光源：由側向光源經由分光鏡可將光線平行照射於待測物上。
- 內同軸點狀光源：需搭配同軸鏡頭使用。
- 半球型壟罩光源：光源經擴散罩漫射可行成一均勻照射區。
性能指標
（1）顏色：主要有紅色、綠色、藍色、青色、黃色、白色、琥珀色。
（2）電流：根據功率級的不同，常用的LED電流在20mA-2A不等。
（3）電壓：電壓與顏色有關係，一般紅、綠、藍的VF在1.8-2.4V之間；白、藍、綠的電壓在3.0-3.6之間
（4）反向電壓Vrm：LED所允許的最大反向電壓。超過此值，LED可能被擊穿損壞。需注意的是，有的LED是不允許反向的（如OSRAM），一般Vrm在3-5V之間。
（5）色溫：以絕對溫度K來表示。eg.夏日正午陽光5500K,下午日光4000。
（6）發光強度：以坎德拉cd來計。這個量表明發光體在空間發射的會聚能力，是對光功率和會聚能力的一個共同描述。eg.Ф5的LED的I約為5mcd。
（7）光通量：以流明lm來計。此量是描述光源的發光總量的大小，與光功率等價。現有的1W的LED光通量可以做到80-130lm。
（8）光照度：以勒克斯lux來計。即均勻分布在1㎡表面上的光通量。
（9）顯色性：以CRI來表示。eg.Luxeon冷白為70，中性白為75，暖白為85。
（10) 半值角：發光強度為峰值的一半時距中心線的2倍角度。根據不同套用，可以分為高指向性、標準型和散射型。eg.XP-C的半值角110°。
（11）主波長
（12）峰值波長
（13）中心波長
（14）色純度
（15）半寬度
（16）熱阻：以RθJC來表示，單位為℃/W。目 前國外的功率級LED的熱阻基本在10 ℃/W以內。eg.Rebel,white: 9 ℃/W;XP-G: 6 ℃/W.
（17）壽命：維持到初始光通量70%的時間，而這個時間可以到30.000-100.000小時。
優點
節能環保
LED的發光原理與白熾燈和氣體放電燈的發光原理都不同，LED光源的能量轉化效率非常高，理論上可以達到白熾燈10%的能耗，LED相比螢光燈也可以達到50%的節能效果。光效為75lm/W的LED較同等亮度的白熾燈耗電減少約80%，節能效果顯著，這對能源十分緊張的中國來說，無疑具有十分重要的意義。LED還可以與太陽能電池結合起來套用，節能又環保。其本身不含有毒有害物質（如：汞），避免了螢光燈管破裂溢出汞的二次污染，同時又沒有干擾輻射。LED光源的不但更加環保節能，而且LED光源的光機色域更寬，色彩飽和度更高，更為關鍵的是，LED燈飾光源的使用壽命長達60000小時，能徹底解決傳統燈泡光源壽命短的問題。
壽命長
正常情況下使用LED，其光衰可以減到70%的標稱壽命是10萬小時，減少了更換頻率和其他維護工作。
光色純正
由於典型的LED的光譜範圍都比較窄，不像白熾燈那樣擁有全光譜。因此，LED可以隨意進行多樣化的搭配組合，特別適用於裝飾等方面。鮮艷飽和、純正，無需濾光鏡，可用紅綠藍三色元素調成各種不同的顏色，可實現多變、逐變、混光效果，顯色效果極佳。可實現亮度連續可調，色彩純度高，可實現色彩動態變換和數位化控制。
防潮、抗震動
由於LED的外部多採用環氧樹脂來保護，所以密封性能和抗衝擊的性能都很好，不容易損壞。它可以套用於水下照明。
外形尺寸靈活
可實現與建築的有機融合，達到只見光不見燈的效果;
環保
無有害金屬汞，無紅外和紫外線輻射。大功率LED特點及與其他光源比較LED被稱為“綠色光源”當之無愧。
多變幻
LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度並任意混合，即 可產生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。
技術先進
與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品。它成功融合了計算機技術、網路通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數字信息化產品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有線上編程、無限升級、靈活多變的特點。
其他優點
低熱量、小型化、回響時間短等，這些都使LED光源具有很大的優勢，為套用於實際生產生活中創造了有利條件。
不足
但是LED與其他光源比較也有不足的方面，比如在白光照明中顯色性偏低。目 前用黃色螢光粉和藍光產生的白光LED，其顯色性指數約為80。作為一般照明還可以，但對於一些色彩分辨要求高的場所就顯得不足。雖然通過增加適當紅色螢光粉等方法，可以使顯色指數提高到90或者更高，但是與白熾燈的99相比較還是有一定差距，而且其效率會受到影響。通過RGB混色處理也可以提高顯色性，但是在技術在普及套用上還需要做更多工作，因此顯色性方面，LED還需要作提升。至於價格過高、一次性投入較大，其實從綜合成本考慮，很多場合使用LED還是節約了大量成本。
