知识：手把手教你计算光电参数,设计高光效产品
照度的计算
光学基本知识-照度照度照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒[克斯](Lux,lx) ，即1m/m2 。
1 勒[克斯]等于 1 流[明](lumen,lm)的光通量均匀分布于1m2 面积上的光照度。
照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。
照度的计算照度的计算方法，有利用系数法、概算曲线法、比功率法和逐点计算法等。
(一)利用系数法1、利用系数的概念照明光源的利用系数(utilization coefficient) 是用投射到工作面上的光通量( 包括直射光通和多方反射到工作面上的光通)与全部光源发出的光通量之比来表示，即u=φe/nφ利用系数u与下列因数有关：1)、与灯具的型式、光效和配光曲线有关。
2)、与灯具悬挂高度有关。
悬挂越高，反射光通越多，利用系数也越高。
3)、与房间的面积及形状有关。
房间的面积越大，越接近于正方形，则由于直射光通越多，因此利用系数也越高。
4)、与墙壁、顶棚及地板的颜色和洁污情况有关。
颜色越浅，表面越洁净，反射的光通越多，因而利用系数也越高。
2、利用系数的确定利用系数值应按墙壁和顶棚的反射系数及房间的受照空间特征来确定。
房间的受照空间特征用一个“室空间比”(room cabin rate，缩写为RCR)的参数来表征。
如图8-12所示，一个房间按受照的情况下不同，可分为三个空间：最上面为顶棚空间，工作面以下为地板空间，中间部分则称为室空间。
对于装设吸顶灯或嵌入式灯具的房间，没有顶棚空间；而工作面为地面的房间，则无地板空间。
室空间比RCR=5hRC(l+b)/lb：公式中hRC，代表室空间高度；l，代表房间的长度；b，代表房间的宽度。
根据墙壁、顶棚的反射系数(参看表8-1)及室空间比RCR，就可以从相应的灯具利用系数表中查出其利用系数。
3、按利用系数法计算工作面上的平均照度由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低，灯具也要陈旧脏污，被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，所以在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的“减光系数”。
贴片、直插LED简单DIY和计算方法
贴片、直插LED简单DIY和计算方法2018.01.29 –云冰暮雪 -一个LED有着很多参数，波长（即发光颜色）、电压、额定电流、光强、色温、反向漏电流等等，对于我们DIY一些要求不严的小玩意如手电、灯饰来说，只需知道电压和额定电流就可以了。
当LED两端的电压在其范围上下变动较大时，就会出现闪烁。
常用LED红光、黄光是2.0±0.2V，额定电流20mA；白绿蓝是3.0±0.3V，额定电流20mA；大功率1W是3.0±0.3V，额定电流350mA。
比如用一个5V电池直接串一个白光LED，是点不亮的，而加一个电阻200Ω，它就亮了，电流大概10mA；如果加的电阻是75Ω，它也亮了，而且很亮，电流大概26mA,然后，过不久它就烧了。
所以在LED简单应用电路中，电流很重要，选择合适的限流电阻是关键。
如上图电路，如何计算R的合适大小呢？电源直流5V，白光LED。
R的电压：Ur=U-Ud=5-3=2V R最小值Rmin=Ur/0.02A=100Ω R功率Pr=Ur^2/R=0.04W LED功率Pd=Ud*I=3*0.02=0.06W.那么选一个200Ω的电阻时，R的电压还是：Ur=U-Ud=5-3=2V 此时电路的电流I=Ur/R=2/200=0.01A=10mA。
其实10mA的电流灯就挺亮的了，而且能保证使用寿命。
电路的不足之处是限流电阻R功耗较大，解决方法是更换合适电压的电源。
比如更换成3.7V的电源，则Ur=U-Ud=3.7-3=0.7V R最小值Rmin=Ur/0.02A=35Ω R功率Pr=Ur^2/R=0.014W LED功率不变Pd=Ud*I=3*0.02=0.06W.一句话，要减小R的功耗就要让R得到的电压变小。
假如现在要DIY一个用手机充电器充电的小手电筒，有：1、闲置手机锂电池（或18650电池）一个2、开关一个3、直插5mm白光LED10个（选择全部并联）4、充电模块（T宝上三两块钱一个，也可自己DIY,可不要充电器输出5V的正负极直接拉两根线接到电池上去啊，电池的充电限制电压是4.2V,5V直充电池会很快坏掉的，实在不想加模块就加个硅二极管，压降0.6-0.7V，没有充电指示和保护，充久了就自求多福吧）5、电阻、导线及外壳等。
LED基础知识-光学单位和计算
LED基础知识:光学单位和计算1．前言在LED的应用领域里，光强和光功率是两个很重要的指标参数。
了解这些指标参数是如何被测量，被何种仪器方式测量以及它们的单位是非常基础和重要的。
本文解释了主要的光学单位并提供了简单的计算方法。
2．颜色当日光穿透棱镜时，光线被分为7种颜色：紫色，青色，蓝色，绿色，黄色，橙色和红色。
由于这些颜色无法被进一步细分，因此被认为是单色光。
可见光谱是由波长逐步增加的单色光排列组成的。
如图一所示，单色光可以被定义为单一的波长。
与之相比较的是图二中白色LED 所描述的光谱。
3．辐射计和光度计的测定1)辐射线在几何学里被定义为随着时间变化的光能（紫外?红外）。
2)光度测定受控于辐射量和人眼对可见光的敏感度。
4．功率3）光功率：光源单位时间内发出的总能量。
（瓦特）发光效率对人眼可见光的感知度没有关系和影响。
举例来说，1个瓦特的紫外线光谱能量人眼是看不见的。
4）光强：光功率中人眼敏感的因素。
（流明）（用光谱效能整合的光功率）5．发光效率和人类的眼睛人类的眼睛至少能感知到波长为380-780奈米的磁性光谱,而最为敏感的光波长为555奈米.眼睛的敏感曲线图如下图3所示.CIE(国际照明协会)在1924年采用标准的光谱发光效率图.注意:1）这个图在白天使用是有效的.2）夜视时507 nm是另一个峰值.3）眼睛的敏感度能够和下面的例子联系起来.眼睛对470 nm蓝光的感知度只有555 nm绿光的1/10.也就是说1 mw的470 nm和555 nm的光,绿光比蓝光要亮10倍.6．辐射量和光通量的关系光通量是由辐射量，标准发光效率和最大光谱发光效率相乘的结果来确定。
公式如下：*Km（最大光谱发光效率）在人类视觉可见区域555 nm时为683 lm/w。
因此，光通量=Km×Φe(λ) ×V(λ)。
光通量的简单计算（流明）1）单色光a.555 nm（绿光）辐射量：1 watt683×1×10ˉ³[w]×1.000 = 0.683 [lm]b.波长：600 nm 辐射功率：3 mw波长为600 nm的标准发光效率系数是0.631。
LED光电参数基础知识
欧洲EST色容差考核标准
Color Indication
F 6500 F 5000 F 4000 F 3500 F 3000 F 2700
CCT
6400 5000 4040 3450 2940 2720
x
0.313 0.346 0.380 0.409 0.440 0.463
yபைடு நூலகம்
0.337 0.359 0.380 0.394 0.403 0.420
7
显色指数（Ra）
显色指数(color rendering index)Ra： 指光源对于8种标准颜色的物体色彩还原能力的平均值，太阳光和白炽灯均辐射连 续光谱，物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非 连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真，我们把光源对物 体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。
2 X轴色度坐标相当于红基色的比例； Y轴色度坐标相当于绿基色的比例。 3 舌形曲线代表单色光位置。 4 同时，在此图中也准确的表示了颜色视觉的基本规律以及颜色混合的一般规律
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色容差
色容差：测量值偏离目标值的距离。 如果要指出测量值的色容差就必须要提供目标值和计算公式。 IEC中规定灯的色坐标不得偏离额定值（x,y）5个sdcm。那也就是说，灯的色坐标
CIE标准色度学系统。在这个系统中，CIE1931色品图它占有相当重要的地位。 它明确表示了颜色视觉的基本规律以及颜色混合的一般规律，是色度学的实际 应用工具。很多有关色度学的计算和延伸都是由此出发的。
色品图上的黑
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CIE1931 色品图
1 在曲线所包围的面积内包括了一切物理上能实现的所有颜色。在这当中，有一 条弯曲的曲线，它代表各种温度下黑体辐射的x,y值的轨迹。
光电倍增管光强计算公式
光电倍增管光强计算公式
【原创实用版】
目录
1.引言
2.光电倍增管的定义和作用
3.光强计算公式的推导过程
4.光电倍增管的应用领域
5.结论
正文
1.引言
光电倍增管是一种将光信号转换为电信号的光电转换器件，广泛应用于各种光电探测系统和自动控制设备中。
在光电倍增管的工作过程中，光强计算公式是一个非常重要的参数，因为它直接影响到光电倍增管的灵敏度和探测距离。
2.光电倍增管的定义和作用
光电倍增管是一种光电转换器件，它通过光电效应将光信号转换为电信号，并经过倍增电路对电信号进行放大。
光电倍增管的主要作用是提高光电探测系统的灵敏度和探测距离。
3.光强计算公式的推导过程
光强计算公式是用来描述光电倍增管灵敏度的一个重要参数，它的推导过程如下：
光强计算公式：E = k × P / A
其中，E 表示光强，k 表示光电倍增管的灵敏度，P 表示入射光的功率，A 表示光电倍增管的接收面积。
4.光电倍增管的应用领域
光电倍增管广泛应用于各种光电探测系统和自动控制设备中，例如夜视仪、激光测距仪、自动控制门等。
在这些应用中，光电倍增管的灵敏度和探测距离是非常重要的参数。
5.结论
光电倍增管是一种重要的光电转换器件，它的灵敏度和探测距离直接影响到其在实际应用中的性能。
夜视仪原理光照度计算公式
夜视仪原理光照度计算公式夜视仪是一种能够在低光条件下观察目标的设备，它利用红外光和其他技术来增强夜间视觉。
夜视仪的原理是利用光电转换技术将光信号转换为电信号，然后放大电信号以产生清晰的图像。
在夜视仪中，光照度是一个非常重要的参数，它决定了夜视仪能够工作的最低光照条件。
本文将介绍夜视仪原理光照度计算公式，并讨论其在夜视仪设计和应用中的重要性。
光照度是指单位面积上的光通量，通常用勒克斯(lux)来表示。
在夜视仪中，光照度的计算是通过测量目标表面的反射光强度来实现的。
夜视仪的工作原理是利用光电转换器将光信号转换为电信号，然后放大电信号以产生清晰的图像。
因此，光照度的计算公式需要考虑光电转换效率、放大器增益等因素。
夜视仪原理光照度计算公式可以表示为：E = Φ / A。
其中，E表示光照度，单位为勒克斯；Φ表示光通量，单位为流明；A表示面积，单位为平方米。
光通量是指单位时间内通过的光能量，通常用流明(lm)来表示。
在夜视仪中，光通量的计算需要考虑目标表面的反射率、光源强度等因素。
面积是指目标表面的有效观测面积，通常是一个固定的值。
在夜视仪设计和应用中，光照度的计算公式是非常重要的。
首先，它可以帮助工程师评估夜视仪在不同光照条件下的性能。
通过计算光照度，工程师可以确定夜视仪能够工作的最低光照条件，从而指导夜视仪的设计和优化。
其次，光照度的计算公式还可以帮助用户选择合适的夜视仪。
通过比较不同夜视仪的光照度性能，用户可以选择最适合自己需求的夜视仪。
除了光照度的计算公式，夜视仪的设计和应用还需要考虑许多其他因素。
例如，光电转换器的灵敏度、放大器的增益、显示器的分辨率等都会影响夜视仪的性能。
此外，夜视仪的工作原理也会受到环境因素的影响，如大气透明度、目标表面的反射率等。
因此，在夜视仪的设计和应用中，需要综合考虑这些因素，以确保夜视仪能够在不同光照条件下正常工作。
总之，夜视仪原理光照度计算公式是夜视仪设计和应用中的重要参数。
太阳能光电产品计算方法
太阳能光电产品计算方法下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。
其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。
3.充电控制器的选择：130W的太阳能电池板它的最大输出电流是7.7A。
因此应该选取充电电流至少为8A的充电控制器。
4.蓄电池的选择：若采用12V的蓄电池，其放电深度为50%，则应使用555Wh/12V/50%=90Ah 的蓄电池；若选择24V的蓄电池，则蓄电池的容量应为555Wh/24V/50%=45Ah。
三、太阳能电池的估算与检测太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关，一般来讲，单位面积的电池组件，转换效率越高，其输出功率越大。
太阳能电池目前的转换效率一般在14~17%之间，每平方厘米的电池片，其输出功率在14~16mW,每平方米的太阳能电池组件输出功率约120WP.太阳能电池组件的测试，需用专门的检测设备，在标准的条件下检测。
由于检测设备非常昂贵，一般的检测方法是：利用碘钨灯或白炽灯，模拟太阳光，比较样品作对比测试，主要检测其开路电压与短路电流，检测的时候注意控制温度，不能超过25℃。
四、基本计算公式功率=电压X电流（W=UI）用电量=功率X时间（Q=Wh）五．太阳能光伏发电需注意问题太阳能光伏发电需要综合考虑各种因素，只有掌握了准确的资料后，才能确定电池板的安装方式、最低功率、规格（太阳能电池板每天的有效发电量必须太于负载的用电量）及蓄电池的容量、性能及控制方式。
使产品达到最佳性价比。
如果对相关因素的估算失误，就会直接影响到独立光伏发电系统性能和造价。
光电参数测试的原理和应用
光电参数测试的原理和应用1. 光电参数测试的概述光电参数测试是一种用于测量和评估光电器件性能的方法。
该测试方法基于光电器件对光的吸收、发射、传输、反射等特性进行测量和分析，从而得到材料的光学参数以及器件的性能指标。
光电参数测试广泛应用于光学通信、光学传感、光电器件等领域。
2. 光电参数测试的原理光电参数测试主要基于以下原理进行：2.1 光电效应光电效应是指光照射到物质表面时，产生电流或电势差的现象。
根据光电效应的不同类型，光电参数测试可以分为光电流测试和光电压测试。
2.2 探测器特性探测器是光电参数测试的关键设备，它能将光信号转化为电信号。
不同类型的探测器具有不同的特性，如响应频率、响应波长范围、量子效率等。
光电参数测试需要根据具体的应用需求选择适合的探测器。
2.3 测量方法常用的光电参数测试方法包括光源测试、光功率测试、光谱测试、量子效率测试等。
这些方法可以分别测试光源的亮度、发射功率、光谱特性以及光电器件的能量转换效率等参数。
3. 光电参数测试的应用光电参数测试在以下领域具有广泛的应用：3.1 光学通信光电参数测试在光学通信中起着至关重要的作用。
通过测试光纤的损耗、色散、带宽等参数，可以评估光纤通信系统的性能，并优化系统设计。
此外，还可以测试光模块、激光器、光接收机等器件的工作性能，保证通信质量。
3.2 光学传感光电参数测试可以用于光学传感器的研发和测试。
光学传感器利用光的特性对环境参数进行测量，如温度、压力、电场等。
通过测试光学传感器的响应特性，可以评估其灵敏度、准确度和可靠性，提高传感器的性能。
3.3 光电器件光电参数测试在光电器件的研发和生产过程中具有重要的意义。
通过测试光电器件的光谱响应、量子效率、暗电流等参数，可以评估其性能，优化工艺流程，提高器件的可靠性和稳定性。
4. 总结光电参数测试是一种重要的测试方法，可以用于评估光电器件的性能和优化应用系统的设计。
通过了解光电参数测试的原理和应用，我们可以更好地理解和运用该测试方法，并在相应领域中取得更好的成果。
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知识：手把手教你计算光电参数，设计高光效产品
作为一个光学设计师，在工作中经常遇到关于光电参数计算的问题，以前100lm/W灯管就是好产品，但随着LED的发展，要求也水涨船高，现在很多工程案例为了节能，光效从120涨到150、甚至180lm/W，让人非常头疼。
下面结合实例，谈一谈怎么设计一款光电满足要求的灯具。
标称值一般指产品稳定后的测试数据。
你首先必须知道灯具测试的标准，大部分灯具可以直接通过积分球完成光电测试，依据IESLM79提供的方法，需要待灯具稳定后来测试，至于一些参数虚标的产品可以无视。
图1.IES LM79中对灯具稳定的要求
为什么一定是稳定后的数据，大部分LED产品从瞬态到稳态都有一个衰减，而这些衰减很大，不能够忽视。
通过测试这些衰减大小，可以等到一个相对的热衰减系数，可以参看红字部分。
表2市场上8-9W球泡灯的测试参数
LED灯珠选型与测试
设计的时候，首先是LED选型，LED规格书好多页，让你眼花缭乱。
主要有额定功率、光通量、电压、色温、显色指数、色容差等等。
如果继续深究下去，支架有ppa、pct、emc 几种，芯片尺寸有好多种，荧光粉、硅胶、金线、支架金属都有很大的猫腻，这些对光源寿命都有着很大影响。
对LED而言，最重要的就是额定电流下光通量，比如现在最常用2835颗粒，额定60mA 的光通量24-26lm。
那是不是我将100pcs该LED焊在灯条上，60mA测试时光通量就是240-260lm？
答案是否定的，以下是一些误差的来源，最后测试报告一定是以自己仪器测试为准，所以就需要弄清楚这些系数。
表3 一些误差汇总
然而这些系数有时候推算比较麻烦，也少不了很多一对一测试。
所以我的思路是，直接将厂商的标准LED灯珠焊在灯板上，用大积分球测试，直流供电，测试多个电流下的数据。
如果你设计一款常规的产品，对光效没有要求，额定电流下测试就可以了。
但如果你需要更高光效的产品，那些方法就不适用了，要么选择更亮的灯珠，要么就是降低电流使用，更多的时候两者需要结合来使用。
表4 一款颗粒的测试数据
LED灯珠数量计算
做好以上一些工作后了，你还缺少两个重要的参数，一个是灯具电源转换效率，另外一个就是灯具的光学效率，可以通过如下公式计算，有时候面对全新的灯具无从入手，可以根据经验进行一些估算。
电源效率=LED电压×通过LED的电流÷输入功率
光学效率=灯具光通量÷裸光源测试光通量
注.以上均为瞬态测试
下面就开始正式的计算步骤：
1、确定设计光效；
假设客户要求是13W1800lm，那么此时光效要求就是139lm/W
2、确定使用颗粒的电流：
影响光效的主要有透光率、灯珠本身、热衰减系数（光通量衰减、VF衰减），公式如下：
LED灯珠光效×透光率×衰减系数×电源效率=灯具光效
比如现在需要做的灯管，透光率94%，瞬态到稳态光效衰减1.5%，电源效率90%，灯珠光效即139lm/W÷0.94÷0.985÷0.9=167lm/W。
通过查表，得到一个合适的电流
55mA
3、确定灯珠数量
单颗灯珠功率×数量=灯具功率×电源效率×衰减系数
电流确定后，查表可以得到单颗功率0.153W。
数量=13×0.9×0.975÷0.153=75颗，但这个数量不能直接使用，因为还要考虑电源的参数，搭配合适的串并联，得到最终一个准确的数值：40串2并。
注.有可能计算需要的很少颗粒数，但使用起来会明显的颗粒感，所以这样的设计也是不合理的。
进阶篇-计算工具设计
通过以上过程，你能算出各种LED灯珠方案。
但有时候经常需要计算不同厂商的不同灯珠，从而比较哪种方案更优，重复的计算也是很麻烦的一件事，所以交给excel会方便很多。
首先对原始数据整理，可得如下两个曲线，如果要求不高，可以采用线性拟合，即
y=ax+b。
为了更加精确，我此处采用的二项式拟合，y=ax2+bx+c。
图5电流与正向电压、光效的关系
通过电流，将灯具的所有参数联系起来，通过表格设计，就可以更加简单的计算光效了。
后续也可以增进一些亮度BIN、电压BIN、电源恒流精度等参数，计算整批产品的参数范围。
表6计算表格与光源数据库
结语：高光效LED是未来趋势
LED的在使用过程中，将电转化为光的比例在40%左右，而其他能量用于发热，还有很大的空间去提高这一数值，理论上LED的光效极限是300多。
随着光效的逐年提升，LED 会越来越节能，发热量也会大大降低，甚至以后都不需要单独的散热器。
在高光效产品的设计中，性能和成本始终很矛盾，只能综合各部分，从而达到一个平衡，以下一些个人经验，可以供大家参考，有不足之处请指出：
1、使用更好的光源，并将光源降低电流使用，从某种程度是可以达到目标，但成本也会成倍增加
2、提高光学效率，比如PCB使用高反射白油，金属反射杯表面处理，降低PC雾度，使用更好的扩散粒子，通过这些优化，球泡灯和灯管的光学效率可以达到97%
3、优化电源效率，现在非隔离的效率一般都是90%，通过某一点的优化，还能够提升2%
4、创造更好的散热条件，从文章一开始就知道，灯具从瞬态到稳态的过程，光通量会瞬时很多，如果加大散热结构，使用铝基板并增大敷铜面积，无疑能够提升稳态的光通量。