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LED光源 发布于:

LED光源(LED指的是Light Emitting Diode)为发光二极管光源。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,未来LED光源应用在照明领域亦成为主流。

LED光源(LED指的是Light Emitting Diode)为发光二极管光源。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,未来LED光源应用在照明领域亦成为主流。

1、发光效率高

LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦,荧光灯50~70流明/瓦,钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50~200流明/瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。世界各国均加紧提高LED光效方面的研究,在不远的将来其发光效率将有更大的提高。

2、耗电量少

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,可在高频操作。同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的万分之一,荧光灯管的二分之一、日本估计,如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯例,同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有8瓦,而且可以七彩变化。

3、使用寿命长

采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5~10年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。

4、安全可靠性强

发热量低,无热辐射性,冷光源,可以安全抵摸:能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。

5、有利于环保

LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。当然,节能是我们考虑使用LED光源的最主要原因,也许LED光源要比传统光源昂贵,但是用一年时间的节能收回光源的投资,从而获得4~9年中每年几倍的节能净收益期。

环形光源:直接照射被测物上方。

条型光源:有三种照射效果分别为直射、斜射及测光。

线型光源:有聚光效果,高亮度可缩短摄影机曝光时间。

回型光源:角度可调整以配合不同特性的待测物及工作距离。

背光源:从待测物背面照射。

外同轴反射光源:由侧向光源经由分光镜可将光线平行照射于待测物上。

内同轴点状光源:需搭配同轴镜头使用。

半球型垄罩光源:光源经扩散罩漫射可行成一均匀照射区。

(1)颜色:主要有红色、绿色、蓝色、青色、黄色、白色、琥珀色。

(2)电流:根据功率级的不同,常用的LED电流在20mA-2A不等。

(3)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

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

(5)色温:以绝对温度K来表示。eg.夏日正午阳光5500K,下午日光4000。

(6)发光强度:以坎德拉cd来计。这个量表明发光体在空间发射的会聚能力,是对光功率和会聚能力的一个共同描述。eg.Ф5的LED的I约为5mcd。

(7)光通量:以流明lm来计。此量是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。

(8)光照度:以勒克斯lux来计。即均匀分布在1㎡表面上的光通量。

(9)显色性:以CRI来表示。eg.Luxeon冷白为70,中性白为75,暖白为85。

(10) 半值角:发光强度为峰值的一半时距中心线的2倍角度。根据不同应用,可以分为高指向性、标准型和散射型。eg.XP-C的半值角110°。

(11)主波长

(12)峰值波长

(13)中心波长

(14)色纯度

(15)半宽度

(16)热阻:以RθJC来表示,单位为℃/W。目 前国外的功率级LED的热阻基本在10 ℃/W以内。eg.Rebel,white: 9 ℃/W;XP-G: 6 ℃/W.

(17)寿命:维持到初始光通量70%的时间,而这个时间可以到30.000-100.000小时。

LED的发光原理与白炽灯和气体放电灯的发光原理都不同,LED光源的能量转化效率非常高,理论上可以达到白炽灯10%的能耗,LED相比荧光灯也可以达到50%的节能效果。光效为75lm/W的LED较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%,节能效果显著,这对能源十分紧张的中国来说,无疑具有十分重要的意义。LED还可以与太阳能电池结合起来应用,节能又环保。其本身不含有毒有害物质(如:汞),避免了荧光灯管破裂溢出汞的二次污染,同时又没有干扰辐射。LED光源的不但更加环保节能,而且LED光源的光机色域更宽,色彩饱和度更高,更为关键的是,LED灯饰光源的使用寿命长达60000小时,能彻底解决传统灯泡光源寿命短的问题。

正常情况下使用LED,其光衰可以减到70%的标称寿命是10万小时,减少了更换频率和其他维护工作。

由于典型的LED的光谱范围都比较窄,不像白炽灯那样拥有全光谱。因此,LED可以随意进行多样化的搭配组合,特别适用于装饰等方面。鲜艳饱和、纯正,无需滤光镜,可用红绿蓝三色元素调成各种不同的颜色,可实现多变、逐变、混光效果,显色效果极佳。可实现亮度连续可调,色彩纯度高,可实现色彩动态变换和数字化控制。

由于LED的外部多采用环氧树脂来保护,所以密封性能和抗冲击的性能都很好,不容易损坏。它可以应用于水下照明。

可实现与建筑的有机融合,达到只见光不见灯的效果;

无有害金属汞,无红外和紫外线辐射。大功率LED特点及与其他光源比较LED被称为“绿色光源”当之无愧。

LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即 可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。

低热量、小型化、响应时间短等,这些都使LED光源具有很大的优势,为应用于实际生产生活中创造了有利条件。

但是LED与其他光源比较也有不足的方面,比如在白光照明中显色性偏低。目 前用黄色荧光粉和蓝光产生的白光LED,其显色性指数约为80。作为一般照明还可以,但对于一些色彩分辨要求高的场所就显得不足。虽然通过增加适当红色荧光粉等方法,可以使显色指数提高到90或者更高,但是与白炽灯的99相比较还是有一定差距,而且其效率会受到影响。通过RGB混色处理也可以提高显色性,但是在技术在普及应用上还需要做更多工作,因此显色性方面,LED还需要作提升。至于价格过高、一次性投入较大,其实从综合成本考虑,很多场合使用LED还是节约了大量成本。


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