LED的主要参数

发光二极管主要参数

发光二极管（LED）同其它类型的二极管一样，都是有其参数要求。有些是属于二极管的基本参数，而有些是其所特有涉及光学相关的参数。

1. 正向电压VF：指正向电流流过时，阳极A与阴极K之间产生的电压。

1, 当正向电压小于阈值：电流极小，不发光。

2, 当正向电压超过阈值：正向电流随电压迅速增加、发光。

3, 当正向电压超过工作电压范围：LED可能被击穿。

4, 不同发光颜色的LED，其正常的正向电压也不同，如红灯：1.8~2.0V；蓝、白灯：2.8~3.3V。

2. 正向电流IF：指加正向电压时，阳极A与阴极K之间产生的电流；

1, 一般LED的正向电流控制在20mA以内（具体根据器件资料），过大的电流容易导致LED的Tj过高，从而导致LED损坏或影响使用寿命。

2, LED在电压增加时，电流类似普通二极管指数增加，需要串接保护电阻。

3. 发光强度IV： 表示从特定方向观测到的亮度（单位：cd /mcd）。

1, 光强是指单位立体角内发出的光通量，比较光强时需要注意指向角。

2, 透镜可以向特定方向集中光输出（透镜集光），即使光输出小也能集光使光强变大。

3, IV值需指定LED是在多大的正向电流IF条件下测量到的。

这里出现了一个特殊的单位：cd/mcd；这是国际单位制中与长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量等组成了7个国际基本单位。这么有来头的单位，我们将它翻译成中文是：坎德拉/毫坎德拉；这个单位的名字初一看毫无头绪，再一看还是一脸懵逼；那我们只能将中文名再音译回英文名：Candle；然后再意译成中文：烛光。

不错，坎德拉最早指的是一只蜡烛发出来的光的强度；后来定义：光源在给定方向上的发光强度，一单位立体角内发出1流明的光称为1坎德拉。在地球上赋予万物以生命的太阳光强度约为：1.5* cd/m2；而充满诗情画意的月光强度大约为：1000 cd/m2。

那又出来一个新的名词：流明。

这又是什么？我们继续往下看。

1. 光通量Φv：指从光源发射出来的全部光量（单位：lm/流明）。

光通量（luminous flux）是指：人眼所能感觉到的辐射功率（光源向四周辐射的总光能量），它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。

举个栗子，人眼对蓝绿色敏感（视见率大），而对红色和紫色不敏感（视见率小），所以发出同等绿色和红色功率的光，我们感受到的光强度是不一样的。

2. 主波长λD：LED一般用波长表示颜色，主波长相当于眼睛看到的颜色所对应的波长（单位：nm）。

1, 白色一般由其它颜色复合（RGB/B+Y）所得。

2, 不同LED材料对应的发光颜色，如下图所示。

3. 色度坐标：指用二维正交坐标系（x（R）和y（G））表示LED发光颜色的实际值；因为图表中R+G+B = 1，所以没标出的B = 1-R-G；如下图所示。

4. 色温：喜欢摄影的朋友应该比较熟悉，是指光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温；色温越低，颜色越偏向橙色，色温越高，颜色越偏向蓝色。

那黑体（Black body）是什么呢？是颜色全黑的物体么？

我们来看下黑体的定义：一个理想化的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，反射系数为0。

黑体不一定是黑色的，即使它没办法反射任何的电磁波，它也可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，不因其他因素而改变；太阳可以看做是黑体。

若黑体的温度高过700K的话，黑体就不再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱，其分布为普朗克分布（或称为黑体轨迹）。在黑体的光谱中，由于高温引起高频率（短波长），因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。

所以我们看到一种反直觉的现象：物体发出来光，随着温度增加，从“暖色调”变成了“冷色调”。我初中时上下学都会路过一家铁匠铺，偶尔停下来看铁匠打造锄头，然后发现：铁块刚从炉子里拿出来是白色的，但随着温度慢慢降低，铁块的颜色从白色慢慢变成了红色、暗红色。

1. 发光视角： 发光强度分布图中发光强度等于最大强度一半构成的角度称为半值角，从发光强度角来分，可分为三类：

1, 高指向：半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性；作为局部照明光源用或与光检出器联用以组成自动检测系统。

2, 标准型：其半值角为20°～45°，通常作指示灯用。

3, 散射型：半值角为45°～90°或更大，用作视角较大的指示灯。

2. 工作温度： 影响二极管工作的一个重要参数，对光强电流等参数都有很大影响。

3. 使用寿命：LED是固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内没有松动的部分，不存在发热易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上；

4. V-I特性： LED的电压和电流之间的关系；示意图如下图所示。