白光LED基础知识
led发白光的原理
led发白光的原理
LED发白光的原理是基于半导体器件的特性。
LED，即发光
二极管，通过半导体材料中的电子再结合和能级跃迁来产生光。
在普通的单色LED中，使用的是单一的材料，如砷化镓（GaAs）直接发出特定波长的光。
为了实现白光LED，通常采用两种方法来实现颜色的混合。
最常见的方法是采用三个LED芯片，分别为红光、绿光和蓝光。
这三个颜色的LED通过控制电流的强度可以调节光的亮度，通过调节三种颜色的亮度组合而成的光会在人眼中产生白光的感觉。
另一种方法是使用一个蓝色的LED芯片，然后在蓝光照射到
荧光材料上时，荧光材料会发出黄色的光。
蓝光和黄色光的混合会形成白光。
这种方法称为黄色转换LED，也是目前市场
上较为常见的白光LED。
不论是采用三色LED混合发光还是黄色转换LED，都需要精
确地控制不同波长的光的亮度和光谱分布，才能达到理想的白光效果。
因此，LED发白光的原理本质上是通过控制不同的
发光材料和电流来实现的。
白光led参数
白光led参数
摘要：
1.白光LED 的简介
2.白光LED 的参数
3.白光LED 参数的选购标准
4.白光LED 参数的影响因素
5.白光LED 参数的优化方法
正文：
白光LED，即白光发光二极管，是一种能发出白光的半导体器件。
白光LED 的参数包括光通量、色温、显色指数、发光效率等，这些参数影响着白光LED 的性能和应用效果。
光通量是白光LED 的主要参数之一，它是指LED 发出的光的总量，单位为流明（lm）。
光通量越大，LED 的亮度越高。
色温是描述白光LED 光线颜色的参数，单位为开尔文（K）。
色温越高，光线颜色越偏蓝；色温越低，光线颜色越偏红。
显色指数是衡量白光LED 对物体颜色还原能力的参数，越高表示还原能力越强。
发光效率是指白光LED 将电能转化为光能的效率，单位为流明/瓦特（lm/W）。
发光效率越高，LED 的能效比越高。
在选购白光LED 时，应根据实际应用需求选择合适的参数。
例如，用于照明的LED，应选择色温适中、光通量较高、显色指数较高的产品；用于显示的LED，应选择发光效率较高、色彩饱和度较高的产品。
白光LED 参数的影响因素主要包括LED 芯片、封装材料和驱动电路。
优质的LED 芯片和封装材料可以提高白光LED 的参数；合适的驱动电路可以保证白光LED 的稳定工作和长寿命。
为了优化白光LED 参数，可以采用以下方法：选择高品质的LED 芯片和封装材料，提高LED 的制作工艺，设计合理的驱动电路，以及进行严格的品质控制和测试。
白光led参数
白光led参数摘要：一、白光LED 简介1.白光LED 的定义2.白光LED 的发光原理二、白光LED 的主要参数1.光通量2.色温3.显色指数4.寿命5.驱动电压三、白光LED 参数对性能的影响1.光通量与亮度的关系2.色温对观感的影响3.显色指数与色彩还原的关系4.寿命与使用成本5.驱动电压与稳定性的关系四、白光LED 的应用领域1.照明应用2.显示应用3.背光应用4.车灯应用正文：白光LED 是一种能够发射白光的半导体器件，其发光原理是通过蓝光LED 激发荧光粉来产生。
白光LED 具有高效、节能、环保、长寿命等优点，已经广泛应用于各个领域。
在评价白光LED 性能时，通常会关注以下几个主要参数：1.光通量：表示光源在单位时间内发射的光的总能量，单位为流明（lm）。
光通量越高，表示LED 的亮度越大。
2.色温：表示光的颜色，通常用开尔文（K）表示。
色温越低，光的颜色越暖；色温越高，光的颜色越冷。
适当的色温可以提高视觉效果和舒适度。
3.显色指数：表示光源对颜色的还原能力，通常用CRI（Color Rendering Index）表示。
显色指数越高，表示光源对颜色的还原越好。
4.寿命：表示LED 能够正常工作的时间，单位为小时（h）。
寿命越长，表示LED 的使用成本越低。
5.驱动电压：表示LED 正常工作所需的电压。
驱动电压合适，可以保证LED 的稳定性和使用寿命。
白光LED 的参数对性能的影响显著。
例如，光通量与亮度成正比，直接关系到LED 的亮度；色温影响人们对光的舒适度和氛围的感知；显色指数决定LED 在照明、显示等应用中对颜色的还原能力；寿命则关系到LED 的使用成本和环保问题；驱动电压则决定LED 的稳定性和使用寿命。
白光LED 广泛应用于照明、显示、背光、车灯等领域。
在照明领域，白光LED 可用于室内外照明，如家居照明、道路照明、商业照明等；在显示领域，白光LED 可用于显示屏、投影仪等设备；在背光领域，白光LED 可用于电视、手机、平板等设备的背光；在车灯领域，白光LED 可用于车前灯、刹车灯、示宽灯等。
白光LED封装的基础知识
白光LED封装的基础知识白光LED (Light-Emitting Diode) 是一种能够发射出白光的半导体光源。
它是一种高效能、长寿命、无污染、低电压操作和小尺寸的光源，因此在照明、显示、室内和室外装饰等领域得到了广泛应用。
下面是关于白光LED封装的基础知识。
1.白光LED的构成：2.LED芯片：3.封装材料：封装材料是保护LED芯片并对光进行聚焦和散射的重要组成部分。
通常使用的材料有环氧树脂、硅胶、聚合物等，其中环氧树脂是最常见的一种。
封装材料的选择可以影响到LED的耐热性、耐湿性和耐光性等特性。
4.封装类型：常见的白光LED封装类型包括：二氧化硅模制封装(DIP)、瓷制封装、表面贴装(SMT)封装等。
每种封装类型都有不同的优缺点，适用于不同的应用场景。
5.色温和色彩指数：白光LED的发光颜色可以通过不同的荧光或磷光材料来调节，以满足不同的照明需求。
色温是用来描述白光颜色的参数，单位为开尔文(K)。
常见的色温有暖白色(2700-3500K)、自然白色(4000-5000K)、冷白色(5500-6000K)等。
色彩指数(CRI)则用来评估光源显示颜色的准确程度，数值越大代表颜色越自然。
6.光通量和光效：光通量是描述光源总发光量的参数，单位为流明 (lm)。
光效是指光源单位功率所产生的光输出效果，单位为流明/瓦特 (lm/W)。
光通量和光效是评价白光LED性能的重要指标，对于照明应用来说尤为重要。
7.热管理：由于LED的工作过程会产生热量，良好的热管理是确保LED长寿命和稳定性能的关键。
常用的热管理方式包括散热片、散热胶和金属基板等。
8.应用领域：白光LED在照明、显示、室内和室外装饰等领域有广泛应用。
在照明方面，它可以代替传统的白炽灯、荧光灯等光源，用于家庭照明、商业照明、道路照明等；在显示方面，它被广泛应用于电视、显示屏、手机、平板电脑等产品；在室内和室外装饰方面，它被用于灯带、灯泡、车辆装饰等。
白光led参数
白光led参数
摘要：
1.白光LED 的简介
2.白光LED 的参数
2.1 色温
2.2 亮度
2.3 光效
2.4 显色指数
2.5 寿命
正文：
一、白光LED 的简介
白光LED，即白色光发射二极管，是一种能够发射白光的半导体器件。
相较于传统的白炽灯和荧光灯，白光LED 灯具有更高的光效、更低的能耗、更长的寿命以及更小的体积等优点，因此在照明领域得到了广泛的应用。
二、白光LED 的参数
1.色温
色温是描述白光LED 光线颜色的一个重要参数，通常以单位“开尔文(K)”表示。
不同的色温对应着不同的光线颜色，通常分为暖白光、中性白光和冷白光。
暖白光的色温在2700K-3500K 之间，中性白光的色温在4000K-5000K 之间，冷白光的色温在5500K-6500K 之间。
2.亮度
亮度是指白光LED 在一定方向上的发光强度，单位为“勒克斯(lx)”或“烛光(cd)”。
亮度越高，表示白光LED 发出的光线越亮。
3.光效
光效是指白光LED 将电能转化为光能的效率，单位为“流明/瓦特(lm/W)”。
光效越高，表示白光LED 的能耗越低，更加节能环保。
4.显色指数
显色指数是评价白光LED 对物体颜色还原能力的一个参数，通常用“显色指数(Ra)”表示。
显色指数越高，表示白光LED 对物体颜色的还原能力越强，能够更好地呈现物体的真实颜色。
5.寿命
寿命是指白光LED 从开始使用到失去使用价值所需的时间，通常以“小时”为单位。
寿命越长，表示白光LED 的使用寿命越长，更加耐用。
照明常识四之白光LED的种类
白光LED的种类
1、二基色白光LED
是利用蓝光LED芯片和YAG荧光粉制成的，一般使用的蓝光芯片是INGAN 芯片。
优点是：结构简单，成本较低，制作工艺相对简单，而且YAG荧光粉在荧光灯中应用了许多年，工艺比较成熟。
缺点是：蓝光LED效率不够高，致使白光LED效率较低，荧光粉自身存在能量损耗，荧光粉与封装材料随着时间老化，导致色温漂移和寿命缩短等。
2、三基色荧光粉LED
能在较高发光效率的前提下有效提升LED的显色性，其由紫外光LED激发一组可被紫外辐射有效激发的三基色荧光粉，采用紫外LED+三基色荧光粉的方法更易于获得颜色一致的白光。
优点是：白光LED具有高显色性，光色和色温可调。
缺点是：荧光粉在转换紫外辐射时效率较低，粉体混合较为困难，封装材料在紫外光照射下容易老化，寿命较短。
3、多芯片白光LED
是将红、绿、蓝三色LED芯片封装在一起，将它们发出的光混合在一起，也可以得到白光。
优点是：避免了荧光粉在光转化过程中的能量损耗，可以得到较高的光效，而且可以分开控制不同光色LED的光强，达到全彩变色效果。
缺点是：不同光色LED芯片的半导体材质相差很大，量子效率不同，光色随驱动电流和温度变化不一致，随时间的衰减，速度也不相同。
此外，电路过于复杂，散热也是一个问题。
不同类别白光LED的比较
白光LED的种类和原理。
白色led原理
白色led原理
白色LED原理
白色LED，即白光发光二极管，是一种能够发出白光的半导体器件。
它的原理是通过将蓝光LED和黄色荧光粉结合在一起来实现白光发光。
在白色LED的发展过程中，不断有新的技术被引入，使得白光LED的亮度、效率和颜色纯度得到了不断提高。
白色LED的工作原理可以简单地概括为：当通电时，LED芯片中的半导体材料会发生电子与空穴的复合，释放出能量。
这些能量会激发荧光粉发出黄光，同时LED芯片本身也会发出蓝光。
通过调节荧光粉的配比和LED的结构，可以使得混合后的光呈现出白光。
在白色LED中，蓝光LED起到了关键作用。
蓝光LED的发明是白光LED出现的重要契机，因为蓝光LED可以通过激发黄色荧光粉来产生白光。
而黄色荧光粉的作用是将一部分蓝光转换为黄光，从而达到白光的效果。
这种蓝光激发黄光的方法，使得白光LED的发光效率得到了大幅提高。
除了蓝光LED和黄色荧光粉，有时还会加入绿色荧光粉来调节白光LED的色温。
通过合理的配比，可以使得白光LED发出的光线更加接近自然光，从而满足不同场合的照明需求。
白色LED的应用非常广泛，可以用于室内照明、汽车照明、显示屏、指示灯等领域。
由于白色LED具有高效、长寿命、环保等优点，因
此受到了越来越多人的青睐。
总的来说，白色LED的原理是通过蓝光LED和荧光粉的结合来实现白光发光。
通过不断的技术创新和改进，白色LED的性能不断提升，为人们的生活带来了便利。
随着科技的不断进步，相信白色LED在未来会有更广阔的应用前景。
白光LED知识
பைடு நூலகம்
二、白光LED色度图及其色温
1、色度图 国际照明委员会（CIE）1931年制 定了一个色度图，用组成某一颜色 的三基色比例来规定这一颜色，即 用三种基色相加的比例来表示某一 颜色，并可写成方程式： (Color)=R(R)+G(G)+B(B) 等式中，（C）代表某一种颜色， （R）、（G）、（B）是红、绿、 蓝三基色，R、G、B是每种颜色 的比例系数，它们的和等于1，即 R＋G＋B＝1，“C”是指匹配即在 视觉上颜色相同，如某一蓝绿色可 以表达为： (C)=0.06(R)+0.31(G)+0.63(B) 如果是二基色混合，则在三个系数 中有一个为零；如匹配白色，则R、 G、B应相等。
一、白光LED的发展和现状
在技术方面白光LED目前主要分为两种发光方 式:目前主要的商品化作法是日亚化学(Nichia)以 460nm波长的InGaN蓝光晶粒涂上一层YAG荧光 物质，利用蓝光LED照射此荧光物质以产生与 蓝光互补的555nm波长黄光，再利用透镜原理 将互补的黄光、蓝光予以混合，便可得出肉眼 所需的白光。白光LED开发基础在于蓝光技术， 目前在蓝光LED技术方面仍以日亚化学领先， 拥有众多专利权。第二种是日本住友电工亦开 发出以ZnSe为材料的白光LED，不过发光效率 较差，但由于目前白光LED市场热销，仍呈现 供不应由求现象。
二、白光LED色度图及其色温
任何颜色都用匹配该颜色的三基色的比例加以 规定，因此每一颜色都在色度图中占有确定的 位置。在马蹄形曲线包括的面积中，有一条弯 曲线，它代表各种绝对温度下黑体辐射轨迹。 颜色三角形的中心E是等能白光，它由三原色各 占1/3的量产生。因此，其色品坐标为： X1=y1=Z1=0.3333。任意一个颜色的色品都可用 CIE 1931色品图来描述。在图中，马蹄形线上的 各点代表380nm（紫色）到780（红色）之间的 所有单色光，这条曲线是光谱轨迹。连接马蹄 形曲线两端的直线——“紫线”代表光谱上所有 的由紫到红的颜色。
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白光LED基础知识1.1用蓝色LED激励黄色荧光粉。
即将黄色荧光粉敷涂在蓝色LED表面，蓝色LED本身光通量并不高，但在激励黄色荧光粉后产生的白光光通量是原蓝光光通量的8倍。
这种工艺是目前制造白光LED的主要方法。
1.2将红、绿、蓝三种LED集成在一起，通过调整其发光比例产生白光（即三基色远离），一般比例为红：绿：蓝=3： 6: 1。
这种方式造价高，不适合于商品化发展。
2. LED分类2.1LED按照功率区分，可以分为大功率和小功率。
0.5W以下一般称为小功率，0.5W以上称为大功率。
3. LED内部结构3.1大功率LED除两个电极外，都还自带有专门的散热结构和外部连接，用于提高散热效果。
而小功率LED由于体积及成本原因，几乎都没有专门的散热结构，仅靠两个电极和外部连接，散热能力差。
因此大功率灯具都应选择大功率LED而小功率灯具（如LED灯泡、LED灯管）在对灯具散热进行优化设计后，可以采用小功率LED以下为最普通的一种大功率LED结构图。
a）大功率LED的一种结构b內部结构TVS乏"世二氐irIm ,4. 白光LED 基本技术指标4.1光通量光通量是指单位时间内光源发出的光能总和。
光通量的单位为流明”符号为光通量通常用 ①来表示。
光通量越大，说明光源发出的光越多，按照通俗的理解，可 以认为该光源亮度越高。
光源的光通量可以通过积分球和光度计测量。
塑料透谨 封胶 LE D 芯片 帖绪ESDLED 芯片保护輩賈逾热眾片4.2色温色温是表示光源光色的尺度，单位为K。
当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时，我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。
一些常用光源的色温为：钨丝灯为2760-2900K ;荧光灯为 3000K ;中午阳光为5400K ；蓝天为 12000-18000K ;高压钠灯为 2000-2500K。
LED光源可以通过改变荧光粉的配比来控制色温输出，一般范围为2000K-10000K人对不同色温的光源感官反应也不同，一般按色温可将光源分为三种：比如，家庭多使用暖白光，而办公环境多使用正白光或冷白光。
色温可以通过光谱分析仪测量。
4.3 显色指数和显色性光源照射到物体后反应物体本身颜色的能力称为显色性，显色性高低用显色指数来表示。
显色指数的符号为Ra，最大为100 （自然光），显色指数越高，说明光源的显色性越好。
常见光源的显色指数如下：白炽灯97日光色荧光灯 80-94白色荧光灯 75-85暖白色荧光灯 80-90卤钨灯 95-99高压汞灯 22-51高压钠灯 20-30金属卤化物灯60-65LED 灯 65-90显色指数可以通过光谱分析仪测量。
4.4 正向电压LED的本质就是二极管，它的电压即指二极管的管压降，用Vf表示，单位为V。
为了得到更高的光效，在同样光通量（亮度）前提下，LED的电压越低越好。
一般白色、纯绿色、蓝色LED的电压为3V左右，红色、黄色LED的电压为2V左右r //4.5 电流电流指流过LED电流。
但应区分两个概念：LED最大驱动电流和实际驱动电流。
实际应用中，LED的驱动电流绝对不允许超过最大驱动电流，否则可能损坏LED或导致亮度快速衰减。
LED属于电流型器件：电流越大，光通量越高（即亮度越高）；电流越小，光通量越低（即亮度越低）。
但提高电流会导致功率上升，发热量增加，光效降低，影响LED的寿命。
4.6 光效光效指在消耗单位功率条件下输出的光通量。
光效可以分为光源光效和整灯光效。
单位都是lm/w （流明每瓦）。
光源光效指单个光源在消耗单位功率条件下输出的光通量。
整灯光效指整个灯具在消耗单位功率条件下输出的光通量。
4.6.1 光源光效光撩光通量』光源光通詈“托谊托姣斗------------- 》--------------------------光潭功率』光溥电压x光渥电洼屮从上式可以看出，只要测试出光源光通量及光源电压和光源电流即可计算出光源光效。
光源光通量可以通过小型积分球测量，光源电压和光源电流可以通过精密电源测量。
注意：光源光效应注明测试电流，在不同测试电流情况下，测得的光效是不同的，因为LED的光通量输出虽然会随着电流的增加而增加，但不是线性增加。
下图为某型号LED驱动电流和光通量输出曲线（纵轴数字为光通量输出的比例）。
4.6.2 整灯光效整灯光效指在将LED装配到灯具内部后，对整个灯具进行的测试。
2.25空 U 逢至光搏光逹兰-痩去擡甘光運呈+ 光搏光通呈人;J具效翠屮整灯光效n/ ------------------=*■'------------------------------ 二--------------------------------* 卷灯功率屛光谏功奉■电诛言純功率* 光漂功宪手电惡效率*从上式可以看出，只要测试出灯具的整灯光通量及整灯功率即可计算出整灯光效。
整灯光通量可以通过大型积分球或分布式光度计测量，整灯功率可以通过综合电量表测量。
对比以上两个公式可以发现，整灯光效要明显小于光源光效。
因为：★LED光源被装配到灯具内部后，会在透镜、面板部分产生透光损失和反射损失，导致最终灯具光通量下降。
光损的多少可以用灯具效率来表示：灯具光通宣“打具殼黑之------------------------------ X100-V灯具同光牌光通養之和4★LED灯具的功率除了光源部分功率之外，驱动电源自身还需要消耗一部分能量。
电源自耗功率的多少可以用电源效率来标识：电源嗽岀功至衣LED光源功蹩疋电諒效率砂，---------------------------- * ------------------------------ X1 DO^i1电您殓人功壓P 口具功更卩4.7 LED 各参数之间的关系4.7.1 色温划分以下为三原色图，中心椭圆区域为白光区，白光区内越接近左下角色温越高，白光区内越接近右上角色温越低。
在白光内，可以划分为多个区域，ABC勺色温相同，都是6500K-8500K; DEF的色温相同，都是 4500K-6500K; GHI的色温相同，都是 2500K-4500K。
三2三原色图#4.7.2色温和显色指数色温和显色指数没有直接关系。
例如，色温分别为2700K和3400K的LED显色指数都可以达到85以上。
4.7.3色温和光通量同型号LED（指芯片和工艺相同），色温降低，光通量也随之降低；色温提高，光通量也随之提高。
因此在早期制造灯具的过程中，由于LED本身的光通量并不高，所以通常选择高色温的LED4.7.4色温混合可以将高色温LED和低色温LED混合使用，这样灯具的色温会表现为中间色温。
例如: 将2700K 的LED和5000K的LED混合使用，灯具的色温应介于 2700K和5000K之间。
4.7.6显色指数混合可以将高显色性LED和低显色性LED混合使用，这样灯具的显色性会在两者之间。
例如: 将Ra=65的LED和Ra=85的LED混合使用，灯具的显色指数应介于 65和85之间。
5. LED使用过程中的注意事项5.1严禁用手或其他物品按压所有LED的透镜表面均严禁用手或其他物品按压，否则会导致LED损坏。
从前面介绍的大功率LED内部结构部分我们了解到，LED芯片和外接电极之间大多采用金线焊接，金线及金线末端的焊接部分仅能承受约 10g力，因此外部很小的压力就会导致金线或金线末端的焊接部分断裂，从而造成LED损坏。
5.2防止化学品沾污所有LED严禁化学品沾污。
灯具生产过程中使用的酒精、助焊剂、各种胶水、抹字水等化学品都具有很强的氧化性，会对 LED内的荧光粉、芯片产生严重腐蚀，导致 LED损坏。
5.3回流焊控制所有LED仅能过1次回流焊，重复焊接会严重损伤 LED因此在对LED进行回流焊操作前必须确认以下内容：5.3.1温度曲线符合LED器件的要求，新的LED器件首次回流焊前必须和LED厂家确认温度曲线。
5.3.2 LED器件符合潮湿敏感度标准要求，达不到标准的应按生产厂家要求进行烘烤后再焊接。
5.3.4 LED进入回流焊设备前应确保进行了必要的检查，以防止LED贴装不良。
6. LED串联及并联分组对比LED灯具的光源部分一般都是由多颗LED组成，这些LED在电气连接上可能是串联，也可能是并联，实际使用中以串联为主。
6.1串联连接由源-|~创创・~I如上图所示，一组LED采用串联方式，由电源提供恒定电流驱动。
串联方式能够保证回路中所有 LED电流一致，但在串联回路中LED数量较多时，需要电源输出较高电压，同时，串联回路存在一只 LED开路导致整个回路失效（整个回路不亮）的风险。
LED 失效会产生两种后果：开路或短路。
开路会造成整个串联回路中所有LED熄灭；而短路则不会影响串联回路中其他LED正常工作。
大量实践证明，LED失效基本上为短路，开路现象极少，因此串联使用是安全的。
6.2并联连接如上图所示，多只LED采用先串联后并联的方式由电源驱动。
在驱动相同数量 LED时，并联方式不需要电源输出很高电压。
例如：某盏灯具总共有60只LED若每只LED的电压为3V,则串联方式电源输出电压至少为 180V;而采用3路并联后，电源输出电压仅需要 60V。
并联方式中，电源输出的电流I恒定，每条并联支路的电流分别为i1、i2、i3，在理想情况下（每条支路上所有LED的电压和相等），i仁i2=i3=1/3I ，也就是说，在并联方式下，电源输出的总电流应根据分支路数的多少成倍增加。
应特别注意：并联方式存在比较明显的隐患，如上图，实际上有一点非常关键，i1、i2、i3并不一等相等。
由于LED的电压存在离散性，我们无法保证每条支路路上LED的总电压一致，但是并联电路的原理决定了每条支路的电压必须一致，这样就导致电压高的支路电流小，电压低的支路电流大。
极限情况下，电压低的支路电流可能超过安全值，造成LED损坏。
若有LED损坏，后果会更加严重，整个灯具可能在短时间内损坏：★某条支路有一只LED开路，该支路的电流会分担到其他支路，造成其他支路超负荷工作；★某条支路有一只LED短路，会造成该支路电压下降、电流急剧增加，而其他支路的电流均减小。
因此，在实际使用中，应尽量避免采用并联驱动方式。