LED单位

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1. Xenon 氙灯,又称HID(high intensity discharge)高密度放射式灯泡.它的发光原理和普通的传统白炙灯泡完全不同.氙灯是采用压缩器将汽车电瓶的交流电转化为高压电,然后高压电流将化学气体(氙气Xenon)电离后形成的电弧白光.而传统白炙灯泡则是灯丝通过普通电流加热后形成的辐射反应.氙灯最大的好处在于其光亮度和省电.以相同的一瓦特电量计算,氙灯能比普通白炙灯泡发出强四倍的光亮度.也就是说,若要发出相同的光亮度,氙灯只需要普通白炙灯泡四分之一的电量.而且普通白炙灯泡的光亮度一般只有1000流明( 流明是亮度计算单位)左右,而氙灯泡的光亮度大多都高于3500流明.另外,氙灯泡并没有会损耗的灯丝,所以理论上要比普通白炙灯泡耐用许多.

2. 1、 LED

LED为Light Emitting

Diode(发光二极管)的缩写。广泛见于日常生活中,如家用电器的指示灯、汽车后防雾灯等。LED是一种半导体固体器件,LED的最显著优点是使用寿命长,光电转换效能高。

2、 LED象素模块 LED排列成矩阵或笔段,预制成标准大小的模块。室内显示屏常用的有8*8象素模块、8字7段数码模块。户外显示屏象素模块有4*4、8*8、8*16象素等规格。户外显示屏用的象素模块因为其每一象素由两只以上LED管束组成,固又称其为集管束模块。

3、 象素(Pixel)与象素直径

LED显示屏中每一个可被单独控制的LED发光单元(点)称为象素(或象元)。象素直径∮是指每一象素的直径,单位是毫米。

对于室内显示屏,一般一个为单个LED,外形为圆形。室内显示屏象素直径校常见的有∮3.0、∮3.75、∮5.0、∮8.0等,其中以∮3.75和∮5.0最多。

在户外环境,为提高亮度,增加视距,一个象素含有两只以上集束LED;由于两只以上集束LED一般不为圆形,固户外显示屏象素直径一般用两两象素平均间距表示:□10、□11.5、□16、□22、□25。

4、 点间距、象素密度与信息容量

LED显示屏的两两象素的中心距或点间距(Dot

Pitch);单位面积内象素的数量称为象素密度;单位面积内所含显示内容的数量称为信息容量。这三者本质是描述同一概念:点间距是从两两象素间的距离来反映象素密度,点间距和象素密度是显示屏的物理属性;信息容量则是象素密度的信息承载能力的数量单位。

点间距越小,象素密度越高,信息容量越多,适合观看的距离越近。

点间距越大,象素密度越低,信息容量越少,适合观看的距离越远。

5、 分辨率

LED显示屏象素的行列数称为LED显示屏的分辨率。分辨率是显示屏的象素总量,它决定了一台显示屏的信息容量。

6、 LED显示屏(LED Panel)

将LED象素模块按照实际需要大小拼装排列成矩阵,配以专用显示驱动电路,直流稳压电源,软件,框架以及外装饰等,即构成一台LED显示屏。

7、 灰度

灰度是指象素发光明暗变化的程度,一种基色的灰度一般有8级至1024级。例如,若每种基色的灰度为256级,对于双基色彩色屏,其显示颜色为256×256=64K色,亦称该屏为256色显示屏。

8、 双基色

现今大多数彩色LED显示屏是双基色彩色屏,即每一个象素有两个LED管芯:一为红光管芯,一为绿光管芯。红光管芯亮时该象素为红色,绿光管芯亮时该象素为绿色,红绿两管芯同时亮时则该象素为黄色。其中红,绿称为基色。

9、 全彩色

红绿双基色再加上蓝基色,三种基色就构成全彩色。由于构成全彩色的蓝色管和纯绿色管芯较贵,故目前全彩色屏相对较少。

10、LED亮度

发光二极管的亮度一般用发光强度(Luminous Intensity)表示,单位是坎德拉cd;1000ucd(微坎德拉)=1 mcd(毫坎德拉),

1000mcd=1 cd。室内用单只LED的光强一般为500ucd-50 mcd,而户外用单只LED的光强一般应为100 mcd-1000 mcd,甚至1000 mcd以上。

3.

4. 氙气灯的优点

1.寿命长

传统的汽车卤素灯与我们日常家用的普通灯泡都有灯丝的,而氙气灯则是没有灯丝的,这是氙气灯与传统灯具最重要的区别。氙气灯是利用两电极之间放电产生的电弧来发光,如同电焊中产生 的电弧的亮光。由于氙气灯没有灯丝,因此就不会产生因灯丝烧断而报记录片的问题,使用寿命比卤素灯长得多。据介绍,品质再高的卤素灯泡最多也只能连续使用400h,而氙气灯使用寿命相当于汽车平均使用周期内的全部运行时间。

2. 色光好

氙气灯通过高压脉冲加在完全密闭的微型石英灯泡(管)内的金属电极之间,激励灯泡内的物质在电弧中电离产生亮光。这种亮光的色温与太阳光相似,但含较多的绿色与蓝色万分,因此呈现蓝白色光。这种蓝白色光大幅度提高了道路标志和指示牌的亮度。

3. 亮度高

氙气灯发射的光通常是卤素灯的2~3倍以上,同时电能转化为光能的效率也比卤素灯提高70%以上,所以氙气灯具有比较高的能量密度 和光照强度。亮度的计量单位为lm(流明),一般卤素灯泡最多也只能产生1000lm上下的亮度,而 氙气灯可以输出高达3200lm的亮度。 氙气灯高出传统卤素灯2~3倍的亮度效率,对于提高夜间及雾中驾驶视线清晰度有着明显的功效。

4. 低能耗

用电消耗降低50%。一般汽车的卤素前照灯约需要耗费约60W的电力,而 氙气灯平均只需要35W的电力来供应 氙气灯泡发光。

5.具有较高稳定性及连续性

氙气灯的变压器和电子控制器控制电弧的放电过程,保证了亮光的稳定性及连续性。更重要的是,氙气灯一旦发生故障不会瞬间熄灭,而是通过逐渐变暗的方式熄灭,使驾车者能在黑夜行车中赢得时间,紧急靠边停车。

氙气灯还有一个好处,就是不会产生多余的眩光,不会对迎面来车的驾驶者造成干犹。

5. 光的单位概念1、光通量φ:发光体每秒钟所发出的光量的总和。单位:流明(Lm),表示发光体发光的多少,发光愈多流明数愈大。

2、光 强I:发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。单位:坎德拉(cd)。

3、照 度E:发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。单位:勒克斯(Lux)=流明Lm/面积m2。

4、亮 度L:发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。单位:毫坎德拉(mcd)。

5、光 效:电光源将电能转化为光的能力,以发出的光通量除以耗电量来表示。单位:每瓦流明(Lm/w)。

6.

光亮度单位换算表可用于LED

坎德拉/米2

cd/m2 尼特

nt 熙提

sb 阿熙提

asb 朗伯

L 毫朗伯

mL 英尺朗伯

FL 烛光/英尺2

cd/lt2 烛光/英寸2

cd/in2

坎德拉/米2

cd/m2 1 1 10-4 3.1416 3.142*10-4 3.142*10-1 2.919*10-1 9.290*10-2 6.450*10-4

尼特

nt 1 1 10-4 3.1416 3.142*10-4 3.142*10-1 2.919*10-1 9.290*10-2 6.450*10-4

熙提

sb 104 1 3.142*104 3.1416 3.142*103 2.919*103 9.290*102 6.450

阿熙提

asb 3.183*10-1 3.183*10-1 3.183*10-5 1 10-4 10-1 9.290*10-2 2.957*10-2 2.050*10-4

朗伯

L 3.183*103 3.183*103 3.183*10-1 104 1 103 9.290*102 2.957*102 20050

毫朗伯

mL 3.183 3.183 3.183*10-4 10 10-3 1 9.290*10-1 2.957*10-1 2.050*10-3

英尺朗伯

FL 3.426 3.426 3.183*10-4 1.076*10 1.076*10-3 1.076 1 3.183*10-1 2.210*10-3

烛光/英尺2

cd/lt2 1.076*10 1.076*10 1.076*10-3 3.382*10 3.382*10-3 3.382 3.1416 1 6.940*10-3

烛光/英寸2

1.550*103 1.550*103 1.550*10-1 4.870*103 4.870*10-1 4.520*102 4.520*102 1.440*102 1 cd/in2

常用辐射度量和光度量

辐射度物理量及其单位 对应的光度量及其单位

物理量名称 符号 定义或定义式 注 单位 物理量名称 符号 定义或定义式 注 单位

辐射能radiant

energy Ω

W 以辐射形式发射、传播或接受的能量 J 光量quantity of

light Ω

(Ωv) lm·s

辐射能通量radiant

flux

辐射功率radiant

power φ

(φe)

P φ=dΩ/dt W 光通量Luminous

flux φ

(φv) 流明lm

1lm=cd·sr

辐射强度radiant

intensity I

(Ie) I=dφ/dΩ W/sr 发光强度luminous

intensity I

(Iv) 基本量,无定义 坎德拉cd

辐射亮度radiance辐射度 L

(Le) L=dI/(dA·cosθ)

=d2φ/(dΩdAcosθ) W/sr·m2 光亮度luminance L

(Lv) Lv=dI/dAcosθ cd/m2

辐射出射度radiant

exitance M

(Me) M=dφ/dA

离开表面一点处的面元的辐射量除以该面元的面积 W/m2 光出射度

luminous

exitance M

(Mv) M=dφ/dA lm/m2

辐射照度irradiance E

(Ee) E=dθ/dA照射到表面一点处的面元上的辐通量除以该面元的面积 W/m2 光照度illuminance E

(Ev) E=dφ/dA 勒克斯lx

1lx=1lm/m2

发光强度的基本单位—坎德拉

发光强度的基本单位坎德拉是国际单位制的基本单位之一.本文较详细叙述了它的定义及其历史演变,简单介绍了该定义的复现原理、方法和实验装置.我国于1982年用电校准辐射计复现发光强度单位坎德拉,其总的不确定度为±0.28%.最后,对坎德拉的发展方向作了简要的说明.