【正文】 當(dāng)前同等照度設(shè)計(jì)的 LED光源價(jià)格大約相當(dāng)于傳統(tǒng)光源的 4倍 (不過在路燈產(chǎn)品中，光源部分占總成本并不高，所以在工程安裝中的成本提高比例也不會太高，應(yīng)用的空間還是比較大的 )，在民用中難以承受。而高壓鈉燈的發(fā)光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效 LED路燈比高壓鈉燈強(qiáng)； LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高，高壓鈉燈顯色指數(shù)只有 23左右，而 LED路燈顯色指數(shù)可達(dá)到 75以上，從視覺心理角度考慮，達(dá)到同等亮度， LED路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低 20%以上 (參照英國道路照明標(biāo)準(zhǔn) )；而且，在中間視覺水平下，人眼在高色溫環(huán)境里比低色溫環(huán)境更容易辨別事物，避免了某些危險(xiǎn)狀態(tài)的發(fā)生； LED路燈的光衰小，一年的光衰不到 3%，使用 10年仍達(dá)到道路使用照度要求，因此， LED路燈在使用功率的設(shè)計(jì)上可以比高壓鈉燈低； ， LED路燈可以自動調(diào)光，能實(shí)現(xiàn)在滿足不同時(shí)段、不同場合照明要求，最大可能的降低功率，節(jié)省電能，提高效率； LED是低壓直流器件，驅(qū)動單顆 LED的電壓為安全電壓，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。 LED應(yīng)用 其它 應(yīng)用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時(shí)內(nèi)置的 LED會閃爍發(fā)光，僅溫州地區(qū)一年要用 5 億只發(fā)光二極管；利用發(fā)光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據(jù)國內(nèi)正在投產(chǎn)的制造商介紹 , 該公司已有少量保健牙刷上市，預(yù)計(jì)批量生產(chǎn)時(shí)每年需要 3 億只發(fā)光燈；正在流行的 LED圣誕燈，由于造型新穎、色彩豐富、不易碎破以及低壓使用的安全性，近期在香港等東南亞地區(qū)銷勢強(qiáng)勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現(xiàn)有電泡的圣誕市場。 106kW 核電站的發(fā)電量，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生，改善人們生活居住的環(huán)境。目前直接目標(biāo)是 LED光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應(yīng)用領(lǐng)域開始發(fā)展。目前我國手機(jī)生產(chǎn)量很大，而且大部分 LED背光源還是進(jìn)口的，對于國產(chǎn) LED產(chǎn)品來說，這是個極好的市場機(jī)會。 LED是手機(jī)關(guān)鍵器件，一部普通手機(jī)或小靈通約需使用 10 只 LED器件，而一部彩屏和帶有照相功能的手機(jī)則需要使用約 20 只 LED器件。近幾年內(nèi)會形成年產(chǎn) 10億元的產(chǎn)值， 5 年內(nèi)會形成每年 30 億元的產(chǎn)值。此外，在汽車儀表板及其他各種照明部分的光源，都可用超高亮度發(fā)光燈來擔(dān)當(dāng)，所以均在逐步采用 LED 顯示。 1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈。 汽車工業(yè)上的應(yīng)用汽車用燈包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側(cè)燈以及頭燈等。 LED照明應(yīng)用 LED應(yīng)用 顯示屏、交通訊號顯示光源的應(yīng)用： LED燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏，全國共有 100 多個單位在開發(fā)生產(chǎn)。 Pm:允許加于 LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。 topm:發(fā)光二極體可正常工作的環(huán)境溫度范圍。 VRm：所允許加的最大反向電壓。 IFm：允許加的最大的正向直流電流。 的光強(qiáng)值，引入偏差角，指得是最大發(fā)光強(qiáng)度對應(yīng)的角度與法向 0176。嚴(yán)格上來說，是最大發(fā)光強(qiáng)度值與最大發(fā)光強(qiáng)度值 /2所對應(yīng)的夾角。 ：法向 0176。 ：根據(jù) LED發(fā)光立體角換算出的角度，也叫平面角。 Δλ: 它表示發(fā)光管的光譜純度。 ： 90176。若在該方向上輻射強(qiáng)度為（ 1/683） W/sr時(shí)，則發(fā)光 1坎德拉（符號為 cd）。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。在外界溫度升高時(shí)， VF將下降。一般是在 IF=20mA時(shí)測得的。IFm 以下。 ? 隨著溫度的增加， LED波長的中心會發(fā)生藍(lán)移或紅移 ? 隨著溫度的增加， LED的光強(qiáng)將會減小 LED熱學(xué)特性 LED熱學(xué)特性 LED散熱結(jié)構(gòu) LED熱學(xué)特性 LED的重要參數(shù)釋疑 If：它是指發(fā)光二極體正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。這對于作為照明用的燈具光源要求小型化、密集排列以提高單位面積上的光強(qiáng)、光亮度的設(shè)計(jì)尤其應(yīng)注意用散熱好的燈具外殼或?qū)ｉT通用設(shè)備、確保 LED長期工作。 ? LED的主波長隨溫度關(guān)系可表示為 λ p（ T′ ） =λ 0（ T0） +△ Tg179。一般工作在小電流 IF＜ 10mA，或者10~20 mA長時(shí)間連續(xù)點(diǎn)亮 LED溫升不明顯。如LED的光衰減為原來 35%，壽命＞ 6000h。 ? 長期以來總認(rèn)為 LED壽命為 106小時(shí)，這是指單個 LED在 e=20mA下。 ? 壽命：通常把亮度降到初始亮度一般所經(jīng)歷的時(shí)間稱為二極管的壽命。器件老化程度與外加恒流源的大小有關(guān)。當(dāng)環(huán)境溫度不變，電流增大足以引起 pn結(jié)結(jié)溫升高，溫升后，亮度呈飽和狀態(tài)。 ? LED亮度與外加電流密度有關(guān)，電流密度增加發(fā)光亮度也近似增大。 LED光特性 ? 發(fā)光亮度 ? 亮度是 LED發(fā)光性能又一重要參數(shù)，具有很強(qiáng)方向性。 LED光特性 ? 如何提高外部出光效率 η e？ Eg大的化合物半導(dǎo)體作襯底以減少晶體內(nèi)光吸收。 LED光特性 ? 由于 LED材料折射率很高η i≈ 。同此相比， LED未來的發(fā)展前景很廣闊。 ? 發(fā)光效率 ：輻射出光能量（發(fā)光量）與輸入電能之比量子效率 η =發(fā)射的光子數(shù) /pn結(jié)載流子數(shù) ? 流明效率 ： LED的光通量 /外加耗電功率 ? 流明效率是評價(jià)具有外封裝 LED特性 ， LED的流明效率高指在同樣外加電流下輻射可見光的能量較大，故也叫可見光發(fā)光效率。 LED光特性 ? 發(fā)光效率 ? LED效率有兩種 內(nèi)部效率 ： pn結(jié)附近由電能轉(zhuǎn)化成光能的效率。 總光通量的測量 —— 積分球法 ? 積分球法 使用積分球?qū)⑹?LED總 通量的測量更加簡單?？梢姽?LED的光通量單位為流明（ lm）。 ? 光通量 為 LED向各個方向發(fā)光的能量之和，它與工作電流直接有關(guān)。如 GaP材料可發(fā)出多個峰值波長，而主波長只有一個，它會隨著 LED長期工作，結(jié)溫升高而主波長偏向長波。主波長就是人眼所能觀察到的，由 LED發(fā)出主要單色光的波長。 ? 主波長 ：有的 LED發(fā)光不單是單一色，即不僅有一個峰值波長；甚至有多個峰值，并非單色光。 ? 譜線寬度 ：在 LED譜線的峰值兩側(cè) 177。 LED光特性 ? 發(fā)光峰值波長及其光譜分布 ? 如圖 ? 1藍(lán)光 InGaN/GaN 發(fā)光譜峰 λ p = 460～ 465nm ? 2 綠光 GaP:N 發(fā)光譜峰 λ p = 550nm ? 3 紅光 GaP:ZnO 發(fā)光譜峰 λ p = 680～ 700nm ? 4 紅外 GaAs 發(fā)光譜峰 λ p = 910nm ? 5 Si光敏光電管 通常作光電接收用 ? 6 標(biāo)準(zhǔn)鎢絲燈 人眼感光LED光特性 ? 峰值波長 ：無論什么材料制成的 LED，都有一個相對光強(qiáng)度最強(qiáng)處（光輸出最大），與之相對應(yīng)有一個波長，此波長叫峰值波長，用 λ p表示。當(dāng)此曲線確定之后，器件的有關(guān)主波長、純度等相關(guān)色度學(xué)參數(shù)亦隨之而定。 ? LED的光譜特性都可由光譜功率分布表示，而由 LED的光譜功率分布還可計(jì)算得到色度參數(shù)。 LED光特性 圖2 指 向性弱（ 2 θ 1/2 大）LED光特性 ? 發(fā)光峰值波長及其光譜分布 ? LED的光譜特性參數(shù)主要包括峰值發(fā)射波長、光譜輻射帶寬和光譜功率分布等。 ? 發(fā)光強(qiáng)度的角分布 θ 是描述 LED發(fā)光在空間各個方向上光強(qiáng)分布。當(dāng)偏離正法向不同 θ 角度，光強(qiáng)也隨之變化。 LED大量應(yīng)用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強(qiáng)指向性：位于法向方向光強(qiáng)最大，其與水平面交角為 90176。 ? LED 熄滅時(shí)間 —— 指正常發(fā)光減弱至原來的 10%所經(jīng)歷的時(shí)間。 ? 響應(yīng)時(shí)間 主要取決于載流子壽命、器件的結(jié)電容及電路阻抗。 ? IV特性 具有非線性、整流性質(zhì)：單向?qū)щ娦?，即外加正偏? 表現(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。 ? 通過 LED電特性的測試可以獲得 LED的最大允許正向電壓、正向電流及反向電壓、電流，此外也可以測定 LED的最佳工作電功率。 燈具產(chǎn)生眩光的主要因素： （ 1）光源的亮度（亮度越高，眩光越顯著） （ 2）光源的位置（越接近視線，眩光越顯著） （ 3）光源外觀大小與數(shù)量（外觀面積越大，光源數(shù)目越多，眩光越顯著） （ 4） 周圍的環(huán)境（環(huán)境亮度越暗，眼睛的適應(yīng)亮度很低，眩光也就顯著） 控制眩光的方法在兩種； （ 1）直接限制光源亮度或采用透光材料減弱眩光 （ 2）用燈具保護(hù)角控制眩光 IP防護(hù)等級 ? IP防護(hù)等級 防護(hù)等級代碼 防塵等級 防水等級 0 無防護(hù)無特殊的防護(hù) 1 防止大于 50mm之物體侵入防止人體因不慎碰到燈具內(nèi)部零件 防止直徑大 于 50mm之物體侵入 2 防止大于 12mm之物體侵入防止手指碰到燈具內(nèi)部零件 3 防止大于 ，電線或 物體侵入 4