LED各项参数详解

IF 被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流，设定不同的值用以测试二极管的各项性能参数，具体见特性曲线图。

IF 特性：

1. 以正常的寿命讨论， 通常标准 IF 值设为 20 － 30mA ，瞬间（ 20ms ）可增至

100mA。

2. IF 增大时 灯珠的颜色、亮度、 VF（电压） 特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件， IF（电压） 值增大：寿命缩短、 VF 值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变，与相关参数间的关系见曲线图；

1.VR （ 灯珠的反向崩溃电压）

由于 灯珠是二极管具有单向导电特性 ，反向通电时反向电流为 0 ，而反向电压高到一定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“ VR ”来表示。

VR 特性：

1. VR 是衡量 P/N 结反向耐压特性，当然 VR 赿高赿好；

2. VR 值较低在电路中使用时经常会有反向脉冲电流经过，容易击穿变坏；

3. VR 又通常被设定一定的安全值来测试反向电流（ IF 值），一般设为 5V ；

4. 红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到 20 － 40V ，蓝、纯绿、紫色等晶片反向电压只能做到 5V 以上。

2.IR （反向加电压时流过的电流）

二极管的反向电流为 0 ，但加上反向电压时如果用较精密的电流表测量还是有很小的电流，只不过它不会影响电源或电路所以经常忽略不记，认为是 0 。

IR 特性： 1. IR 是反映二极管的反向特性， IR 值太大说明 P/N 结特性不好，快被击穿； IR 值太小或为 0 说明二极管的反向很好；

2. 通常 IR 值较大时 VR 值相对会小， IR 值较小时 VR 值相对会大；

3. IR 的大小与晶片本身和封装制程均有关系，制程主要体现在银胶过多或侧面沾胶，双线材料焊线时焊偏，静电亦会造成反向击穿，使 IR 增大。

3.IV （ 灯珠的光照强度，一般称为 灯珠的亮度）

指 灯珠有流过电流时的光强，单位一般用毫烛光（ mcd ）来衡量，由于一批晶片做出的 灯珠光强均不相同，封装厂商会将其按不同的等级分类，分为低、中、高等多个等级，而 灯珠的价格也与其亮度大小有关系。同一亮度 灯珠顺向电流赿大，亮度赿高。亮度还跟角度有关系，同样物料角度赿大亮度赿，角度赿小，亮度赿高，所以要求亮度的同时要考虑到角度的大小。

4.W/D （主波长，单位是 nm ，纳米）

灯珠正常工作时的颜色特性，颜色特性具体见 灯珠介绍中的颜色分类， 通常用 W/D 来衡量颜色的变化特性，在电流和温度不同的情况下主波长测试值均不相同的，封装厂商会按相同的条件将 W/D 按不同的等级分类。

5. △θ（半功视角，单位是“度”）

发光管 灯珠发光强度为一半时所对应的角度。角度的大小与晶片体积的 大小、支架碗杯的角度、 杯深、模粒的球面直径、卡点等有关系。角度赿大 照出的光圈赿大，反之赿小。

灯珠的特性参数关系曲线，所有曲线图见讲解说明。

6. C.I.E 光谱图

X 、 Y 是指在世界标准光谱图 (C.I.E) 中对应的值，它可以衡量颜色的属性（颜色的种类和掺杂特性）。 如标准白光的 X 、 Y 对应值为： 0.33，蓝色对应的 X 为 0.2,Y 为 0 CIE 光谱图如下图：

1.发光强度(光度)的含义是什么?

答：发光强度（光度，I）定义为:点光源在某一方向上的发光强度，即是发光体在单位时间内所射出的光量，也简称为光度，常用单位为烛光（cd，坎德拉），一个国际烛光的定义为以鲸鱼油脂制成的蜡烛每小时燃烧120格冷（grain）所发出的光度，一格冷等于0.0648克

2.发光强度(光度)的单位是什么?

答：发光强度常用单位为烛光（cd，坎德拉），国际标准烛光（lcd）的定义为理想黑体在铂凝固点温度（1769℃）时，垂直于黑体（其表面积为1m2）方向上的60万分之一的光度，所谓理想黑体是指物体的放射率等于1，物体所吸收的能量可以全部放射出去，使温度一直保持均匀固定，国际标准烛光（candela）与旧标准烛光（candle）的互换关系为 1candela=0.981candle

3.什么叫做光通量?光通量的单位是什么?

答：光通量（φ）的定义是：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者（人能感觉出来的辐射通量）即称为光通量。光通量的单位为流明（简写lm），1流明（lumen或lm）定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量，由于整个球面面积为4πR2，所以一流明光通量等于一烛光所发出光通量的1/4π，或者说球面有4π,因此按照流明的定义可知一个cd的点光源会辐射4π流明，即φ（流明）=4πI（烛光），假定△Ω为很小的立体弧角，在△Ω立体角内光通量△φ，则有△φ=△ΩI

4.一英尺烛光的含义是什么?

答：一英尺烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一英尺远而与光线正交的面上的光照度，简写为1ftc（1 lm/ft2，流明/英尺2），即每平方英尺内所接收的光通量为1流明时的照度，并且1ftc=10.76 lux

5.一米烛光的含义是什么?

答：一米烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一米远而与光线正交的面上的光照度，称为勒克斯（lux，也有写成lx），即每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度（流明/米2）

6. 1 lux的含义是什么？

答：每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度

7.照度的含义是什么?

答：照度（E）的定义为：被照物体单位受照面积上所接受的光通量，或者说受光照射的物体在单位时间内每单位面积上所接受的光度，单位以米烛光或英尺烛光（ftc）表示

8.照度与光度、距离之间有什么关系?

答：照度与光度、距离间的关系是：E(照度)=I(光度)/r2(距离平方)

9.被照体的照度大小与哪些因素有关?

答：被照体的照度与光源的发光强度及被照体和光源之间的距离有关，而与被照体的颜色、表面性质及表面积大小无关 从上面可以推出：

1L=cd/m⒉）=1LM/sr×m2

也就是说，亮度与流明成正比，而流明与色温无直接关系

一、关于LED光源应用的简介：

LED照明行业是一个新兴的行业，它以其独特的优点深受人们的青睐。如今在光电工程中，提高光效，节约能源和高可靠性已经成为人们共同追求的目的。我们在讨论和使用LED光源时，都会想到LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点。也正是因为如此LED光源才倍受欢迎。LED光源虽有以上优点，却并不如人们所说的那么神奇。只有给其配上合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用LED光源的以上优点。下面我就LED光源在工程应用中的一些常识做简单的介绍，供大家参考。

二、LED寿命的理解

LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，即电能转化为光能的效率逐渐降低。我们能真正使用的有效光强范围应在其衰减到初始光强的70%以上时，寿命是否可以定义为光效逐渐降低至70%的时间段。目前还没有明确的国家标准用来衡量。而且LED的使用寿命与其芯片的质量和封装技术、工艺直接相关，据某LED封装厂的试验数据有些芯片在20mA条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。

三、LED的节能及可靠性

LED是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED专用电源。但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。而且LED电源也必须是高可靠性电源，才能使LED光源系统长寿命。

四、LED的基本特性及使用时的注意事项

1〃光电特性：

LED在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大，它的发光亮度越高。即LED的亮度与通过LED的电流成正比。但绿光和蓝光及白光在大电流情况下会出现饱和现象，不仅发光效率大幅降低，而且使用寿命也会缩短。 2〃 光学特性

LED按颜色分有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等多种颜色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等，同种芯片在不同的封装方式下，它的亮度也不相同。按人的视觉可分为可见光和不可见光。按发光颜色的多少可分为单色、双色、七彩等多种类型。色彩的纯度不同价格相差很大，现行的纯白色LED价格特贵。同时发光视角不同，光效亦不同，使用时特需注意。

3〃常见的LED电性能参数

（1）LED正向电压

不同颜色的LED在额定的正向电流条件下，有着各自不同的正向压降值，红、黄色：1.8~2.5V之间，绿色和蓝色：2.7~4.0V之间。对于同种颜色的LED，其正向压降和光强也不是完全一致的。如下表：

LED 型号：5 4HCA

发光颜色 外观颜色 波长 λD(nm) 正向电压VF 亮度Iv(mcd)

IF="20mA"

Min. Max.

红色 水透明 645~660 1.8 2.5 50~300

黄绿色 水透明 570~575 1.8 2.5 50~300

黄色 水透明 585~590 1.8 2.5 500~5000

蓝色 水透明 455~475 2.7 4.0 500~7000

绿色 水透明 515~535 2.7 4.0 2000~10000

蓝绿色 水透明 490~515 2.7 4.0 2000~10000

白色 水透明 - 2.7 4.0 3000~15000

在同一电路中应该尽量使用在额定电流条件下正向压降值相同、光强范围小的LED。只有这样才能保证LED的发光效果一致。其具体的电性参数可依各封装厂每包装提供的产品分光参数标签值。（有些公司每批分选都不一致）

（2）LED的额定工作电流 LED的额定电流各不相同，普通的LED电流一般为20mA，大功率的LED电流一般为40 mA 或350 mA不等。具体要按各封装厂提供的电流参数值。

一般LED在反向电压：VR=5V的条件下，反向电流：IR≤10µA。

（3）LED的功率

LED功率的大小也各不相同，有70mW、 100mW、 1W、2W、3W、5W等，

所以必须根据所选择的LED，设计合理的使用电路和配置合适的LED数量，使其完全满足LED电源的额定值，如果设计的电路使每个LED分担电压或电流过高就会严重影响LED的使用寿命甚至烧毁LED，如果分担的电压或电流过低则激发的LED光强不够，就不能充分发挥LED应有的效果，达不到我们所期望的目的。