LED是什么之LED发光原理与性能优点介绍

LED是什么呢?LED即Light-Emitting-Diode，其中文意思是发光二极管，它是一种能够将电能转化为光能的半导体，并且改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光，直接把电能转化为光能(LED显示器)。详细说来，LED就是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压(LED照明)，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。对于LED是什么这一问题，小编将从LED的发光原理、性能参数以及优点等几个方面介绍。下面我们先来了解一下LED的发光原理(LED灯)。

LED发光原理分析

LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。

LED性能参数介绍

(1)光通量(lm)

由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度，我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。光通量用符号Φ表示，单位为流明(lm)。

(2).发光强度(cd)

光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。发光强度的单位为坎德拉，符号为cd，它表示光源在某单位球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出的光通量。1 cd = 1 lm/1 sr (sr：立体角的球面度单位)。

(3).亮度(cd/m2)

亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体发射光的强度。单位为坎德拉/平方米[cd/m2]，符号为L，表明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量，它等于1平方米表面上发出1坎德拉的发光强度。

(4).色温( Color Temperature )

当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，用绝对温度K(开尔文，开氏度 = 摄氏度 + 273.15 )表示。

LED的亮度是跟LED的发光角度有必然关系的,LED的角度越小它的亮度越高,没有什么超亮不超亮的,那是骗小孩的,如果是质量好的LED不管是哪家LED厂家生产的大家的亮度都差不多的,只是生产工艺不一样,使用寿命略有不同,因为大家用的都是那几家国外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的发光强度只有几百MCD,如果是15度角的光强就要去到一万多两万MCD的了,光强相差好几十倍了,如果是用于照明用的,在户外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,单个功率有1W,3W,5W,还有的是用多个大功率组合成一个大功率的LED,功率去到几百W都有.

色温和亮度没关系，而亮度和流明值有关

(5)显色性(Color rendering property)

原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的颜色，当然，这要根据照明的位置和目的而定。

光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做"显色指数"(Ra)。显色性是指事物的真实颜色(其自身的色泽)与某一标准光源下所显示的颜色关系。Ra值的确定，是将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。

Ra值为100的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。

LED优点

LED的内在特征决定了它具有很多优点，诸如：

一、体积小

LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常轻。

二、耗电量低

LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗(单管0.03-0.06瓦)，电光功率转换接近30%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A;这就是说，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能近80%。

三、使用寿命长

有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、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。

四、高亮度、低热量

LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。

五、环保

LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源

六、坚固耐用

LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，使得LED不易损坏。

将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm/W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效理论上可以超过150lm/W，寿命可大于100000小时。

总结

LED被称为第四代照明光源或绿色光源，其具有寿命长、光效高、节能、环保、体积小、低辐射与低功耗等特点。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W。 可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。