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影响LED灯珠参数的因素

文章出处:本站 作者:powide 人气: 35 发表时间:2018/7/23 14:36:23

一般我们在选择LED灯珠的时候,都会根据基本的光电参数,如光通量、光强度、光照度、亮度(辉度)、发光功率、色温、显色性等,这些都是我们要考虑的因素,决定了我们该选择哪种LED灯珠,下面我们就来了解下影响LED灯珠参数变化的因素。

LED灯珠

一、与光通量相关的参数

光通量是衡量发光明暗的参数,光通量越大,表示灯珠越明亮,准确的光通量需要专业光学仪器测试,影响LED灯珠光通量的参数有:

1、芯片面积大小,在相同电流下,芯片面积越大,光通量越高,芯片尺寸是用英制mil表示,1mil=0.0254mm。

2、通过芯片的电流大小,在相同芯片面积下,通过的电流越大,光通量越高,LED属于电流器件,规定有额定电流,不能随意增大,如2835封装的电流标称是60毫安。

3、芯片辐射功率的大小,相同尺寸的芯片,也有辐射功率的等级区分,辐射功率值越大,光通量越高。

4、与封装材料与封装工艺有关,封装材料包括:荧光粉、胶水、支架、芯片焊线材料等,封装工艺就是指封装设备精度与设备性能对封装质量的影响,封装材料越好,封装设备越高级,封装后的LED灯珠光通量也越高。

5、工作温度越高,光通量越低,工作温度越高,LED器件越容易损坏。

二、与发光效率相关的参数

发光效率是衡量光源是否节能的指标,单位是每瓦流明值(lm/w),表示每消耗1瓦的电能可以产生多少光通量,这个数值越高,越节能,LED照明之所以替代荧光灯、白炽灯,就是因为LED光源光效高于传统光源2-10倍。根据能量守恒定律,发光效越高,说明电能转化光能越多,转化的热量越小,影响光效的参数有:

1、影响光通量的参数都影响光效,光通量越高,光效越高。

2、驱动电流也影响光效,相同封装规格的灯珠,驱动电流越小,发光效越大。

3、LED的PN结电压越低,发光效越高。

4、封装的散热结构越有效,发光效越高。

5、工作温度越高,灯珠的发光效率越低。

LED灯珠色温光谱图

三、与灯珠寿命相关的参数

通常,半导体电流器件的工作温度都决定器件的寿命,我们常常看到电子设备内大功率晶体管都固定在率散热器上,LED灯珠的寿命也主要取决于工作温度,灯珠的寿命一般可以表达为灯珠失效(不亮)与光衰(光通量降低),影响LED灯珠寿命的主要因素是光衰,光衰也叫光通量维持率,通常,在质保期内,光衰减不能低于初始光通量的30%,与灯珠寿命相关的参数有:

1、环境温度与工作温度,在相同散热条件下,环境与工作温度越高,灯珠寿命越短。

2、驱动电流越小,灯珠的寿命越长。

3、封装材料品质越好,灯珠寿命越长。

4、散热结构的效率越高,灯珠寿命越长。

5、芯片与封装的静电防护级别越高,灯珠寿命越长。

四、与色温、显色指数相关的参数

白光的光色是用色温表示的,单位是绝对温度K(开尔文),一般白光LED的色坐标不会在布朗克曲线上(下图中的红线),通常使用相关色温(CCT)表示。CCT值是色坐标XY点与布朗克曲线垂直投影点,LED色温分布如下图所示:

LED灯珠色温图

色温分级(LUXEON)

人造白光对物体自然颜色的还原能力用显色指数CRI(Color Rendering Index)衡量,这个方法采用中等明度值和彩度的对比来确定CRI,如下图所示:

灯珠显色指数图

把R1至R8求平均值就是平均显色指数(Ra),对于暖色温,Ra衡量LED光源的显色性是可行的,对于高色温的LED 光源Ra衡量显色性有一定失真,但必须遵守国家标准。

白光的色温与显色性是衡量照明品质的主要指标,同一批次封装的灯珠的色温的一致性都会有差别,需要分色后才能使用,白光LED的显色性由于是蓝光加黄色荧光粉合成的,显色指数不会太高,对于色温,主要考察一致性与色温的飘移,对于显色性,要求至少达到65以上才能用在照明。

影响灯珠色温与显色性的参数有:

1、荧光粉品质与配比,荧光粉品质越好,色温一致性越好,色温漂移越小,荧光粉配比越科学,显色性越好。

2、驱动电流越大,色温会向高色温漂移。

3、荧光粉品质越差,色温越容易漂移,光衰也很容易发生。

4、工作温度也影响色温漂移。

5、芯片品质越差,色温一致性也越差。

6、相同材料与封装工艺的产品,高色温(如6500K)的一致性较容易做好,低色温(如3000K)需要色温分段小。

LED照明产品受LED灯珠选择的影响较大,在销售LED照明产品时,要更加注重LED灯珠的品质鉴别,LED照明产品一般是由多个LED灯珠组成,这种组成有时会把灯珠的不良品质模糊化,产品经营者需要从灯珠的参数分析着手,鉴别出产品的品质内涵,最大程度的降低经营风险。


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