LED光源是什么光源？LED有何具体应用？

2023/11/10 | 作者：BOB体育地址

　　LED光源是什么光源？LED光源是一种固态的半导体冷光源，它逐渐取代了白炽灯和荧光灯是我们日常生活中使用最为广泛的一种新兴光源，具有常规使用的寿命长、响应时间快、高效率节约能源、绿色环保等优点。本文对LED光源的光学参数及应用场景范围作了详细的介绍，对LED光源知识感兴趣的朋友能了解一下！

　　LED是英文Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写，是一种固态的半导体冷光源，它是利用半导体化合物材料制造成PN结的光电器件，其发光原理是：当PN结内的电子与空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量以发射光子（电磁波）的形式释放开来，产生电致发光现象。LED的发光颜色与构成其基底的材质元素有关。其具有以下特点：

　　1.工作寿命长。LED作为一种半导体固体发光器件，较之其他发光器件有更长的工作寿命，其亮度半衰期通常可达到10万小时。如用LED替代传统的汽车用灯，那么，它的寿命将与汽车的寿命相当，具有终身不用修理与更换的特点。

　　2.耗电低。LED是一种高效光电器件，因此在同等亮度下，耗电较少，可大幅度降低能耗。

　　3.响应时间快。LED一般可在几十纳秒内响应，因此是一种高速器件，这也是其他光源望尘莫及的。采用LED制作汽车的高位刹车灯，在高速状态下，大幅度的提升了汽车的安全性。

　　5.易于调光、调色，可控性大。LED作为一种发光器件，能够最终靠流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。因此用LED组成的光源或显示屏，易于通过电子控制来达到各种应用的需要，与IC电脑在兼容性上无丝毫困难。另外，LED光源的应用，原则上不受空间的限制，可塑性极强，能随意延伸，实现积木式拼装。目前超大屏幕的彩色显示屏非LED莫属。

　　6.绿色、环保。用LED制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物，不会对环境造成污染。因此，人们将LED光源称为“绿色”光源是毫不为过的。

　　LED主要的光学参数包括光通量、发光强度、发光效率、色温和显色性等，这些可拿来衡量LED是不是能够应用于照明领域。各个参数介绍如下：

　　光通量Φv是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。Φv为LED向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关。随着电流增加，LED光通量随之增大。LED的光通量单位为流明（lm）。光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流大小有关。

　　LED光源在给定方向的单位立体角内发射的光通量定义为光源在该方向的发光强度（简称光强）Iv，光强的单位是cd（坎德拉），表示为Iv=dΦv/dΩ。它是表征发光器件发光强弱的重要性能。

　　LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。发光强度的角分布是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。

　　发光效率是光通量与电功率之比，单位为lm/W，简称光效。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要标志。LED的光效与芯片的内外量子效率、光提取效率和光谱分布等因素相关。对照明光源来说，总是希望光效要高，这样做才能够在相同的功耗下得到更多的光通量，能节约大量的电能。

　　光源的光辐射所呈现的颜色与在某一温度下黑体辐射的颜色相同时，称黑体的温度（Tc）为光源的色温度。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布集中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5400K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。

　　国际照明委员会（CIE）对这个指数的定义是在特定辐射光源照明下，15个规定的测试颜色的视觉显示情况。把这15个测试颜色从1到15进行编号，用R1~R15分别表示这15个颜色的显示指数。当把一个光源与规定的参考光源作比较时，指数值为100是最好的。R1~R8称为“典型显示指数”。Ra表示“平均显色指数”，它是指数R1~R8的平均值。R9~R15称为“特殊显色指数”，尤其是R9（深色鲜红）和R15（中国和日本等黄种人的肤色）。R9是评价红色复现质量的指标。其中R1~R8分别对应淡灰红色、暗灰黄色、饱和黄绿色、中等黄绿色、淡蓝绿色、淡蓝色、淡紫蓝色、淡红紫色等8种颜色。光源的一般显色指数愈高，其显色性就愈好。

　　广泛用于桥梁、广场、大楼轮廓、跨街空中走廊、道路灯饰及各种灯箱广告牌、橱窗、舞台、大厦、酒店等场所装饰。产品节能环保，是城市亮化工程的主导产品。

　　LED霓虹管产品，具有亮度高、耗电低、性能优、外观结构可靠等特点。该产品采取了特殊材料，通体发光，能弯曲成各种不同的形状，是一种理想的造型首选产品。

　　LED光源采用进口芯片四元素超高亮度发光二极管（LED），此光源亮度强，比白炽灯亮度高3至8倍以上。常规使用的寿命长，大于10万小时。每个单灯耗电小于15瓦，可节能85%以上。

　　特点：工作寿命长、省电、亮度高；可七彩同步变色，也可选择单色；灯头有螺口和卡口两种。

　　广泛应用于游泳池、喷泉、河道及水下灯光照射。全不锈钢灯体，强化玻璃，高质硅胶密圈，造型别致优雅，可以随意转动，防水、防尘、防漏电、耐腐蚀。有红、黄、绿、蓝、白等多种色彩组合选择。产生的七彩波光和水柱使环境变得生动绚丽。消耗功率低、发热少。常规使用的寿命长，平均常规使用的寿命为10万小时以上。

　　广泛应用于机场、高尔夫球场、运动场所、广场、立交桥、码头、建筑物外立面、大型高幅广告牌等在空间场所的专用照明。

　　专为舞厅、卡拉OK厅、灯光舞台、酒吧及电台演播大厅设计的LED方块砖，它可实现音乐控制，随音乐节拍变化图案，可通过编程来实现各种图案控制。耗电只是白炽灯的20%，生命长达10万小时以上。

　　专为车站码头、大厦楼顶招牌设计，可显示图像、文字，也可根据顾客的创意进行设计。

　　克服了目前一般闪光灯泡频闪灯寿命较短、耗电大的缺点，LED频闪灯色彩鲜艳、耗电少、寿命长，是目前小型娱乐场所和包厢内理想的频闪灯，可连续24小时工作以上。

　　具有高效率节约能源、防水、防震、寿命长等优点，可大范围的使用在广告牌，楼宇墙，警示图案灯，是当今受欢迎的招牌字光源。

　　卤素灯是利用钨丝发光，氙气灯是惰性气体放电发光，LED大灯是发光二极管发光。

　　卤素灯的耗能最大，一般车上用的是55W,氙气灯一般用的是35W,LED大灯则为20W左右。

　　亮度卤素灯最低，55W为1000多流明，氙气灯35W为3200流明左右，LED大灯目前有的20W能够达到3000-4000流明。

　　一般卤素灯的常规使用的寿命为500小时，氙气灯的寿命为3000小时左右，LED大灯的常规使用的寿命目前还不好定论，因为目前技术还不是很成熟，但是理论能够达到50000小时左右。

　　卤素灯和LED大灯是即开即全亮，不延时；而氙气大灯则会延时，一般的普通氙气灯大约6秒达全亮，快启的2秒达全亮。

　　卤素灯一般只有一种色温，色温为2700K左右，光线偏黄。氙气灯的色温可选性较大，从3000K到30000K,不一样的颜色的光都有，市场上常用的是4300K，5000K或6000K，而LED大灯目前一般为4300K或6000K，以后可能会出现更多的色温可以再一次进行选择。