LED光源有哪些类型?照明用LED光源有哪些技术指标?
LED光源被誉为新一代的绿色照明光源,有其自身无可比拟的优点,如光效高,单色性好,寿命长,节能环保等。其在汽车,交通,建筑,家居,装饰,文娱等多个领域应用愈发广泛,正以前所未有的姿态被人所关注。本文对LED的类型及技术指标做了介绍。
LED光源的类型:
目前LED有很多种类型,下面是几种主要的分类方式:
1.按发光颜色
从发光颜色上可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光、白光等。
2.按发光强度
分有普通亮度的LED(发光强度<100mcd),高亮度LED(发光强度>100mcd),发光强度在10000mcd以上的称超高亮度发光二极管。
3.按发光管出光面特征
分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
4.按直径
分为Φ2mm,Φ4.4mm,Φ5mm,Φ8mm,Φ10mm及Φ20mm等。人们通常把Φ3mm的LED记作T-1,把Φ5mm的记作T-1(3/4)。
5.按发光强度角
从发光强度角来分有三种:高指向型,标准型和散射型。高指向型一般为尖头形环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂,半强度角为5°-20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用;标准型的半强度角为20°-45°,通常作指示灯用;而散射型的半强度角为45°-90°或更大,散射剂的量较大。
照明用LED光源的技术指标:
1.光通量
一个Ф5mm的LED个光通量为1Lm左右,而用作照明的白光功率LED希望能达到1Klm。当然,光通量为0.1klm和0.01klm的功率LED也能满足要求较低的照明需求由于白炽灯的效率较低,仅为8lm/W,所以一个15W的白炽灯光通量与 5W(25lm/W)的白光功率LED 器件相当。
2.发光效率
目前已从15lm/W提高到50lm/W乃至更高(理论上可达335lm/W)。
3.色温
为2500-6000k,最好为2500-3500,照明光源有六个严格的标准色温区6400K、5000K、4000K、3450K、2900K、2700K。可调控各LED发光颜色的强度比,实现各种色温的白光。
4.显色指数Ra
白光LED显色性较好,目标期待达到100稳定性:用于照明的白光LED波长和光通量均要求保持稳定。
5.寿命
5万小时到10万小时。
其他光源的特点及应用:
1.白炽灯
普通白炽灯的基本由灯丝、支架、引线、灯壳和灯头几部分组成,现在大部分白炽灯泡内都充氩、氮或氩-氦混合气体,只有少数小功率灯泡是真空的。白炽灯是根据热辐射原理制成的,通常是靠电能将灯丝加热至白炽而发光。灯丝在将电能转变为可见光的同时,还要产生大量的红外辐射和少量的紫外辐射。白炽灯的关键在于灯丝材料的特点。通常灯丝材料需满足熔点高,蒸发率小,可见辐射选择性好,电阻率适合,加工容易等优点。由于白炽灯使用方便,辐射光谱连续,显色性好,因此它是目前应用最广的一种光源,在摄影,家居,舞台照明,医疗保健等诸多领域发挥效用。
但是其光效低,很难小型化成为制约其发展的重要因素。
2.卤钨灯
即为填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。卤钨循环的过程是这样的:在适当的温度条件下,从灯丝蒸发出来的钨在泡壁区域内与卤钨反应,形成挥发性的卤钨化合物。由于泡壁温度足够高(250°C),卤钨化合物呈气态,当卤钨化合物扩散到较热的灯丝周围区域时又分化为卤素和钨。释放出来的钨部分回到灯丝上,而卤素继续参与循环过程。照明卤钨灯灯丝的工作温度范围为2400-3250℃,光效在15-351m/W之间变化,寿命也得到相应延长。
3.荧光灯
主要用放电产生的紫外辐射激发荧光粉而发光的放电灯称为荧光灯。荧光灯主要是一种低压汞蒸气弧光放电灯,其光性能主要取决于灯管的几何尺寸即长度和直径,填充气体种类和压强,涂敷荧光粉以及制造工艺。荧光灯色温分为:
暖色调系列:如/29,/827,/830,/927,/930等,能塑造温暖辉煌,缩小距离空间,给人一种轻松和舒适的照明感觉。在使用时,一般与白炽灯混用,不适合与自然光混合使用。
中间色调系列:如/33,/835,/840,/927,/940等,中性色彩在使用时,明亮的白色光可与自然光完满结合,一般用于有自然光照射或需要较冷色调气氛的空间。
冷色调系列:如/54,/850,/865,/950,/965等,能塑造宁静冷清,增大距离空间,给人以活泼的照明感觉,在使用时,一般用于颜色比较或特别强调冷色效果的场所。
4.金属卤化物灯
金卤灯是交流电源工作的,在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯。它的主要特性和优点有:
超高光效:可达100lm/w
日光色:色温接近6000K
高显色性:显色指数>90
可用于产生液晶投影器的光源,利用极间距通过电流所形成的电子束与气体分子碰撞,激发产生光线,其优点为色温高、使用寿命长与光效率高,缺点是需要电力的瓦数高;目前金属卤化物的点灯方式可分为三:交流点灯、直流点灯和高频点灯。
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