LED光源有哪些特性參數(shù)？LED光源發(fā)光強(qiáng)度怎么計算？

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)用于不同的場合。綜合的測試LED各項(xiàng)性能指標(biāo)是評價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、光和色三個方面。本文對LED光源的特性參數(shù)及LED光源發(fā)光強(qiáng)度的計算方法做了介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！

LED光源有哪些特性參數(shù)？

綜合測試LED各項(xiàng)性能指標(biāo)是評價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、光和色三個方面：

1.相關(guān)電參數(shù)

(1)正向電壓（Vf）

通過LED的正向電流為確定值時，在兩極間產(chǎn)生的電壓降。

(2)反向電壓（Vr）

被測LED器件通過的反向電流為確定值時，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，流過LED的電流。

2.相關(guān)光參數(shù)

(1)相對光譜功率分布

在光輻射波長范圍內(nèi)，各個波長的相對輻射功率分布情況。

(2)峰值波長

光譜輻射功率最大的波長。

(3)光通量

通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時，器件光學(xué)窗口向整個空間在單位時間內(nèi)發(fā)射的能引起人眼視覺的輻射通量，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，稱黑體的溫度（Tc）為光源的色溫度。

對于組裝后的LED光源，在應(yīng)用于照明時還需對其照明性能進(jìn)行評價，這主要包括光通量、照度以及成本等。在燈具設(shè)計中，照明計算主要是包括兩個方面：一個是照度的計算，它表征被照表面單位面積上的光通量。另外一個是光通量的計算，通過分別計算LED燈具的光通量和 LED 光源的光通量來合理布置LED的位置、確定LED的個數(shù)，合理的添加光學(xué)器件，從而滿足不同的照明需要。

LED光源發(fā)光強(qiáng)度測量計算方法：

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，符號為cd。CIE于 1979 年對坎德拉的定義為：一個光源發(fā)出頻率為540x1012Hz的單色輻射（對應(yīng)于空氣中波長為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點(diǎn)光源，或者要求光源的尺寸和探測器的面積與離光探測器的距離相比足夠?。ㄟ@種要求被稱為遠(yuǎn)場條件）。但是在LED測量的許多實(shí)際應(yīng)用場合中，往往是測量距離不夠長，光源的尺寸相對太大或者是LED與探測器表面構(gòu)成的立體角太大，在這種近場條件下，并不能很好地保證距離平方反比定律，實(shí)際發(fā)光強(qiáng)度的測量值隨上述幾個因素的不同而不同，從而嚴(yán)格地說并不能測量得到真正的LED的發(fā)光強(qiáng)度。

為了解決這個問題，使測量結(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器上的光通量Φv與由探測器構(gòu)成的立體角的比值，其中立體角可將探測器的面積S除以測量距離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量和測量機(jī)構(gòu)的設(shè)計有關(guān)。CIE關(guān)于近場條件下的LED測量，有兩個推薦的標(biāo)準(zhǔn)條件：CIE標(biāo)準(zhǔn)條件A和CIE標(biāo)準(zhǔn)條件B。采用兩個條件都要求，所用的探測器有一個面積為1cm2（相應(yīng)直徑為11.3mm）的圓形入射孔徑，LED面向探測器放置，并且要保證LED的機(jī)械軸通過探測器的孔徑中心。

組裝的探測器經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)燈校準(zhǔn)后，按CIE標(biāo)準(zhǔn)條件放置好測試系統(tǒng)。探測器和測試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LED測試底座的機(jī)械轉(zhuǎn)動（每次轉(zhuǎn)動的角度為 0.9°），即可獲得被測LED的光強(qiáng)空間分布。

通常，LED的光強(qiáng)也可由下式計算得到：

式中r表示LED頂部與照度計之間的距離，E表示測得的照度，見下圖。研究者經(jīng)過試驗(yàn)認(rèn)為，對于大功率LED，芯片發(fā)光面較大，通過環(huán)氧透鏡會聚的光分布比常規(guī)LED更加復(fù)雜，CIE推薦的測量標(biāo)準(zhǔn)條件A和標(biāo)準(zhǔn)條件B不一定合適?；诒ＷC測量精度和便于計算的考慮，研究者建議測量大功率LED光強(qiáng)時，LED頂部與照度計之間的距離選為836mm。