LED光源為一種出現(xiàn)時(shí)間Z晚的照明光源，LED光源的優(yōu)點(diǎn)不僅體現(xiàn)在發(fā)光質(zhì)量方面，在其生產(chǎn)、制造、易用性方面都要大大超越白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源，因此自60年代誕生以來(lái)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用。

LED光源的光性能

　　1、LED光源的光輸出

　　與目前的照明光源相比，LED光源的光輸出仍相對(duì)比較低，因此還得采用多個(gè)LED光源的陣列或其它結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行照明應(yīng)用。目前實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下的單個(gè)白光LED光源的光輸出已經(jīng)接近100流明。另外LED光源的光通量還和輸出波長(zhǎng)有關(guān)。

　　2、LED光源的光束角

　　早期的LED光源的光束角比較窄，給照明應(yīng)用帶來(lái)很大困難。目前經(jīng)過(guò)對(duì)LED光源的結(jié)構(gòu)改進(jìn).可以得到余弦的光型分布?，F(xiàn)在可以在LED光源內(nèi)加上控光器件來(lái)達(dá)到適合不同用途的光型分布。另外在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，還可以通過(guò)外部燈具來(lái)進(jìn)一步調(diào)整光型分布，以達(dá)到更好的應(yīng)用效果。

　　早期的LED光源是作為指示用途的，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成光線向前發(fā)射，目前可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，可以得到各方向發(fā)光的LED光源。當(dāng)然LED光源的散熱基片會(huì)影響發(fā)光的方向。

　　3、LED光源的高亮度和光輸出的關(guān)系

　　在以前，所有的LED光源制造商都是用發(fā)光亮度來(lái)標(biāo)定LED光源的性能的，亮度的單位是是坎德拉，因?yàn)槟菚r(shí)的LED光源主要是作指示用途，所以不考慮光通量輸出的情況。在LED光源的不同方向的發(fā)光亮度有很大的差別，而且不同的光型分布也會(huì)對(duì)發(fā)光亮度的大小有影響，因此用發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來(lái)衡量光通量是不合理的。

　　在考慮LED光源的光通量輸出的大小時(shí)，不僅要考慮發(fā)光亮度的Zda值。還要考慮其光束角的大小。在兩個(gè)LED光源的光通量輸出相同的情況下，光束角的不同會(huì)使它們的發(fā)光亮度差別十分大。目前LED光源的光束角的范圍大概是6-100度，因此使用亮度來(lái)表示照明LED光源的性能不確切，應(yīng)該采用光通量輸出來(lái)標(biāo)定。

　　值得注意的是，當(dāng)用光束角很小的LED光源陣列設(shè)計(jì)時(shí)，由于安裝位置的小變化或者瞄準(zhǔn)角度的偏差都會(huì)給實(shí)際的使用效果帶來(lái)很大的影響。

LED光源的電特性

　　LED光源是低電壓工作的電子元件。一般指示LED光源采用2到4V的直流電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其電流范圍約1到50mA。對(duì)于照明LED光源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，單個(gè)LED光源需要的驅(qū)動(dòng)電壓是相同的。但電流會(huì)大些，一般會(huì)達(dá)到幾百毫安。在使用多個(gè)LED光源串聯(lián)的結(jié)構(gòu)可以使用高電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。

　　LED光源是單向?qū)ǖ模聪虻碾妷簳?huì)損壞LED光源。因此生產(chǎn)商需要標(biāo)明LED光源所能夠承受的反向電壓，一般在5V左右。

LED光源的熱性能

　　1、熱作用對(duì)LED光源的影響

　　根據(jù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。在環(huán)境溫度低時(shí)LED光源的光輸出會(huì)增加，而高溫會(huì)導(dǎo)致光輸出的下降。在環(huán)境溫度高或大電流工作的情況下。會(huì)使LED光源的工作溫度升高。

　　為了保持LED光源的光通量輸出在環(huán)境溫度變化的情況下保持不變，目前有一種技術(shù)，可以采用一個(gè)反饋的補(bǔ)償電路來(lái)調(diào)整LED光源的工作電流來(lái)達(dá)到。但這種方法可能使LED光源在很高的環(huán)境溫度下工作時(shí)。工作電流過(guò)大致使用壽命的降低。

　　大部分LED光源生產(chǎn)商都給出了LED光源光輸出和PN結(jié)溫度關(guān)系的曲線。不同的LED光源廠家在具體數(shù)據(jù)上是有一定差別的。需要指出的是，一般曲線的溫度是PN結(jié)的溫度而不是環(huán)境溫度。通常在制造商推薦的工作電流下工作時(shí)，在普通的環(huán)境溫度(20℃-25℃)條件下PN結(jié)的溫度已經(jīng)比較高(60℃-80℃)。PN結(jié)的溫度主要由環(huán)境溫度、工作電流和散熱裝置的性能決定。通常因?yàn)檎彰飨到y(tǒng)要在溫度變化較大的情況下工作。因此在LED光源照明系統(tǒng)中會(huì)采取很多散熱措施來(lái)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。

　　長(zhǎng)時(shí)間的受熱可以明顯降低LED光源照明系統(tǒng)的使用壽命，高的環(huán)境溫度會(huì)導(dǎo)致高的PN結(jié)溫度，這會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)的損耗速率加快，這就使LED光源的壽命下降并在整個(gè)壽命期間的光衰速度加快。因此，目前控制LED光源的工作溫度成為優(yōu)化LED光源照明系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

　　2、散熱對(duì)LED光源的重要性

　　通常LED光源可以被認(rèn)為“冷”光源，因?yàn)樗墓庾V中不像白熾燈那樣有大量的紅外輻射。因此它的發(fā)光不會(huì)產(chǎn)生很多熱量。但LED光源在其PN結(jié)上還是會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)?shù)臒崃?。這些熱量必須通過(guò)對(duì)流和傳導(dǎo)的形式進(jìn)行散射。將LED光源安裝在密封和狹小的燈具中工作時(shí)。會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)溫度的快速上升，使系統(tǒng)的工作性能下降。對(duì)LED光源采用散熱基片進(jìn)行散熱和工作在低的環(huán)境溫度下，可以提高光輸出和延長(zhǎng)壽命。