LED光源作為新一代的綠色照明光源，因其性能的優(yōu)越性，而被廣泛的應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。綜合的測(cè)試LED各項(xiàng)性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)LED光源的基礎(chǔ)，作為應(yīng)用于照明的光電器件，LED光源的特征參數(shù)主要包括電、光和色三個(gè)方面。本文對(duì)LED光源的特性參數(shù)及LED光源發(fā)光強(qiáng)度的計(jì)算方法做了介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！
LED光源有哪些特性參數(shù)？
綜合測(cè)試LED各項(xiàng)性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)LED照明光源的基礎(chǔ)。作為應(yīng)用于照明的光電器件，LED的特征參數(shù)主要包括電、光和色三個(gè)方面：
1.相關(guān)電參數(shù)
(1)正向電壓（Vf）
通過(guò)LED的正向電流為確定值時(shí)，在兩極間產(chǎn)生的電壓降。
(2)反向電壓（Vr）
被測(cè)LED器件通過(guò)的反向電流為確定值時(shí)，兩極間所產(chǎn)生的電壓降。
(3)正向電流（If）
加載在LED兩端的正向電壓為確定值時(shí)，流過(guò)LED的電流。
2.相關(guān)光參數(shù)
(1)相對(duì)光譜功率分布
在光輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi)，各個(gè)波長(zhǎng)的相對(duì)輻射功率分布情況。
(2)峰值波長(zhǎng)
光譜輻射功率最大的波長(zhǎng)。
(3)光通量
通過(guò)發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時(shí)，器件光學(xué)窗口向整個(gè)空間在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的能引起人眼視覺(jué)的輻射通量，單位為流明。
（4）發(fā)光強(qiáng)度
光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量。
3.相關(guān)色度學(xué)參數(shù)
（1）色度坐標(biāo)
光源對(duì)應(yīng)的RGB三原色在CIE確定的色度圖中的坐標(biāo)值。
（2）色溫
光源的光輻射所呈現(xiàn)的顏色與在某一溫度下黑體輻射的顏色相同時(shí)，稱(chēng)黑體的溫度（Tc）為光源的色溫度。
對(duì)于組裝后的LED光源，在應(yīng)用于照明時(shí)還需對(duì)其照明性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，這主要包括光通量、照度以及成本等。在燈具設(shè)計(jì)中，照明計(jì)算主要是包括兩個(gè)方面：一個(gè)是照度的計(jì)算，它表征被照表面單位面積上的光通量。另外一個(gè)是光通量的計(jì)算，通過(guò)分別計(jì)算LED燈具的光通量和 LED 光源的光通量來(lái)合理布置LED的位置、確定LED的個(gè)數(shù)，合理的添加光學(xué)器件，從而滿(mǎn)足不同的照明需要。
LED光源發(fā)光強(qiáng)度測(cè)量計(jì)算方法：
發(fā)光強(qiáng)度定義為光源在單位立體角元dΩ內(nèi)所包含的光通量dΦv，表達(dá)式為：
光強(qiáng)的單位是坎德拉，符號(hào)為cd。CIE于 1979 年對(duì)坎德拉的定義為：一個(gè)光源發(fā)出頻率為540x1012Hz的單色輻射（對(duì)應(yīng)于空氣中波長(zhǎng)為555nm的單色輻射），若在一定方向上的輻射強(qiáng)度為1/683W/sr，則光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度為1cd。發(fā)光強(qiáng)度的概念要求光源是一個(gè)點(diǎn)光源，或者要求光源的尺寸和探測(cè)器的面積與離光探測(cè)器的距離相比足夠?。ㄟ@種要求被稱(chēng)為遠(yuǎn)場(chǎng)條件）。但是在LED測(cè)量的許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，往往是測(cè)量距離不夠長(zhǎng)，光源的尺寸相對(duì)太大或者是LED與探測(cè)器表面構(gòu)成的立體角太大，在這種近場(chǎng)條件下，并不能很好地保證距離平方反比定律，實(shí)際發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)量值隨上述幾個(gè)因素的不同而不同，從而嚴(yán)格地說(shuō)并不能測(cè)量得到真正的LED的發(fā)光強(qiáng)度。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，使測(cè)量結(jié)果具有可比較性，CIE推薦使用“平均發(fā)光強(qiáng)度”概念：照射在離LED一定距離處的光探測(cè)器上的光通量Φv與由探測(cè)器構(gòu)成的立體角的比值，其中立體角可將探測(cè)器的面積S除以測(cè)量距離d的平方得到，如下圖所示。
因而有如下表達(dá)式：
從物理上看，這里的平均發(fā)光強(qiáng)度的概念，不再與發(fā)光強(qiáng)度的概念關(guān)聯(lián)得那么緊密，而更多地與光通量的測(cè)量和測(cè)量機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)。CIE關(guān)于近場(chǎng)條件下的LED測(cè)量，有兩個(gè)推薦的標(biāo)準(zhǔn)條件：CIE標(biāo)準(zhǔn)條件A和CIE標(biāo)準(zhǔn)條件B。采用兩個(gè)條件都要求，所用的探測(cè)器有一個(gè)面積為1cm2（相應(yīng)直徑為11.3mm）的圓形入射孔徑，LED面向探測(cè)器放置，并且要保證LED的機(jī)械軸通過(guò)探測(cè)器的孔徑中心。
組裝的探測(cè)器經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)燈校準(zhǔn)后，按CIE標(biāo)準(zhǔn)條件放置好測(cè)試系統(tǒng)。探測(cè)器和測(cè)試LED一起置于黑暗的環(huán)境下，通入設(shè)定的電流值，系統(tǒng)即可獲得相應(yīng)的光強(qiáng)。
通過(guò)LED測(cè)試底座的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)（每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為 0.9°），即可獲得被測(cè)LED的光強(qiáng)空間分布。
通常，LED的光強(qiáng)也可由下式計(jì)算得到：
式中r表示LED頂部與照度計(jì)之間的距離，E表示測(cè)得的照度，見(jiàn)下圖。研究者經(jīng)過(guò)試驗(yàn)認(rèn)為，對(duì)于大功率LED，芯片發(fā)光面較大，通過(guò)環(huán)氧透鏡會(huì)聚的光分布比常規(guī)LED更加復(fù)雜，CIE推薦的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)條件A和標(biāo)準(zhǔn)條件B不一定合適。基于保證測(cè)量精度和便于計(jì)算的考慮，研究者建議測(cè)量大功率LED光強(qiáng)時(shí)，LED頂部與照度計(jì)之間的距離選為836mm。
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