LED光通量计算
LED光通量计算
发光二极管的发光指标中,通常给出发光强度和发散角两个数值,这两个数值变动范围往往很大,令人在选择发光管时,不知到底哪个发光效率高。其实,要比较发光管的发光效率。最基本的指标应该是光通量。根据发光强度和光通量的定义,可以导出如下计
算光通量的公式：
式中,φ为主光束光通量,单位流明,I为发光强度,单位cd,α为发散角,单位度。按上述公式得出的φ仅为发光管主光束的光通量,此处还应包括散射光。因而,总的光通量比φ大。但是,由于散射光难于计算,一般情况下,只算出主光束光通量就可以比较其发光效率的高低了。
例如一个发光管,发光强度为15000mcd。发散角25°,则φ＝2π×15(1-cosl2.5°)≈2.23流明。如果其消耗电功率为32Vx0.02A,则发光效率＝2.230.064＝35流明/W。
另一个发光管,发光强度为800mcd。发散角为120°,则φ＝2π×0.8(1-cos60°)≈2.51流明。若消耗功率相同,则光效＝2.51÷O.064＝39流明/W。
可见,后者尽管发光强度低,但光通量、光效均高于前者。
有关LED发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍
有关发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍 （该资源来自网络，Robert Zhang整理QQ：641015461） 光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、亮度。这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。 1、发光强度(I、Intensity)，单位坎德拉，即cd。 定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)， 解释：发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。 现在LED也用这个单位来描述，比如某LED是15000的，单位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。 之所以LED用毫cd(mcd)而不直接用cd来表示，是因为以前最早LED比较暗，比如1984年标准5mm的LED其发光强度才0.005cd，因此才用mcd表示，现在LED都很厉害了，但还是沿用原来的说法。
用发光强度来表示“亮度”的缺点是，如果管芯完全一样的两个LED，会聚程度好的发光强度就高。因此，购买LED的时候不要一味追求高I值，还要看照射角度。很多高I值的LED并非提高自身的发射效率来达到，而是把镜头加长照射角度变窄来实现的，这尽管对LED手电有用，但可观察角度也受限。另外，同样的管芯LED，直径5mm的I值就比3mm的大一倍多，但只有直径10mm的1/4，因为透镜越大会聚特性就越好。 之所以用发光强度来表示手电或LED，是因为在相同距离下对被照射地的照度是与这个成正比的。特别的说，距离1m的lx就是cd值。但是，很多场合下我们需要照射面积大一些，所以只用发光强度这一特性还不能全面反应手电的能力。比如，同样的筒身，换个大头(大反光杯)则I值马上增大许多。因此，很多情况下我 们用光通量(单位流明，见下)来表示手电了。 以上我们说“亮”和“亮度”时带了引号，是因为这是我们常规说的 亮度，并非光度学严格意义上的亮度，这一单位后面会展开。 常见光源发光强度(cd)： 太阳，2.8E27 高亮手电，10000 5mm超高亮LED，15
光源照度计算
光照度lux 表面单位面积上受到的光通量1lux=流明/平方米 平均照度计算 平均照度=光源总光通×CU×MF/面积 光源总光通w*70 如150w的灯其光通量为150*70 CU 利用系数一般为0.4 （室内）体育0.3 维护系数MF 一般取0.7-0.8 面积22*5=110m2 布置12盏150W 电灯 12*150*70*0.4*0.8/110=366 计算公式：灯具数量=（平均照度E×面积S）/（单个灯具光通量Φ×利用系数CU ×维护系数K ）室内灯具平均照度计算公式平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽) 因为误差总是存在：20%-30%，所以建议使用专业的照明设计软件进行精确计算，而对 于特殊或场地条件所限，而不能采用照明软件模拟计算时，在计算地板、桌面、作业台面平均照度可以用下列基本公式进行，略估算出灯具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m^2) 即平均1勒克斯(lx)的照度是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面积上的亮度。 公式说明： 1、单个灯具光通量Φ，指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。 2、空间利用系数(CU)是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关照明率也随之变化。 常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数CU可取0.6--0.75之间； 悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数CU取值范围在0.7--0.45； 筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数CU可取0.4--0.55； 光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其利用系数CU可取0.3--0.5。 3、维护系数(K)，是指伴随着照明灯具的老化，灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加，光源发生光衰或由于房间灰尘的积累，致使空间反射效率降低，致使照度降低而乘上的系数。 一般较清洁的场所，如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取0.8； 一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、加工车间、车站等场所维护系数K取0.7； 而污染指数较大的场所维护系数K则可取到0.6左右。 (光源光通量)(CU)(MF) /照射区域面积适用于室内，体育照明，利用系数(CU)一般室内取0.4，体育取0.3 1. 灯具的照度分布 2. 灯具效率 3.灯具在照射区域的相对位置 4. 被包围区域中的反射光维护系数
LED光通量检测
LED总光通量高精度检测最新进展 一. LED的特点和总光通量测量的挑战 众所周知，LED具有以下独特的发光性能： LED产品对温度十分敏感；LED产品光束一般较窄，且通常采用光源和灯具一体化的设计，传统的相对测量不再适用，而绝对光通量和光强分布测量对方法和设备要求更高；LED产品的发光存在明显的空间颜色不均匀性等。 由于LED产品特殊的发光性能，其总光通量的精确测量极具挑战性，LED产品光效测量横向可比性还很不理想。LED产品总光通量测量已成为各国相关标准研究和制定中的重点关注问题。 二．测量LED总光通量的方法和设备 2.1 利用积分球系统精确测量LED光通量的挑战 积分球系统测量总光通量已被人们所熟知。但积分球系统中，LED产品的光谱分布和空间光强分布与常用标准灯间存在较大差异，会带来较大的测量误差。采用同类LED产品定标积分球系统能大幅提高测量精度，但需要更高精度的总光通量测量方法和设备作为LED产品的量值传递基准。 2.2 分布光度计测量LED的总光通量
分布光度计通过测量LED产品在空间的光强或照度分布，并对全空间积分得到总光通量，根据测量光路安排不同，分为光强积分法和照度积分法。分布光度计系统对LED产品的外形、尺寸和光束角没有特别限制，但保持LED产品自身温度稳定是十分关键的。 2.2.1 光强积分法：中心旋转反射镜式分布光度计 中心旋转反射镜式分布光度计已有几十年历史，如图1，被测LED产品必须在相当大的空间范围内绕反射镜反向同步旋转。除了同步误差不可避免外，该分布光度计中的被测LED产品的温度存在较大的不稳定性：暗室中往往存在上部温度高而下部温度低的现象，温度差一般在2~5℃，被测LED产品实际工作在交变的环境温度之中，且运转空间越大，温差也越大； 被测LED产品在运动中产生气流，导致表面温度大幅变化，热惯性则会进一步加剧这种变化。由这些不稳定因素带来的测量误差因LED产品的设计不同而不同，严重时可达5%以上，加之中心反射镜所无法避免的原理性误差[4]，对于总光通量测量则可达到10%以上的误差。 2.2.2光强积分法：灯具旋转式分布光度计
照度计算公式
照度计算公式 E=(Φ×n×N×MF×UF)/A 式中，E=工作面的维护平均照度（lx)； Φ=灯初始光通量（lm） n= 每个灯具所含光源的数量 N=灯具数量 MF=设备维护系数 UF=设备利用系数 A=工作面的面积 一个灯具在给室内的利用系数UF是照射到工作面上所有光通量与设备中所有灯发出的光通量之比。这一系数包括反射光、相互反射光及来自灯具的直接光。它的值取决于房间的形状、高度、墙壁的反射率及灯具的光强分布。 MF=设备维护系数一般取之间。 UF=设备利用系数（由于范围更宽）一般取之间。 一般室内取，体育取 维护系数：一般取～ 实例：一个100平方米的办公室，层高3米，工程方要求的照度是
500lx，要用我公司的3*36W T8灯盘，请问要用多少套用上面的公司计算，取MF（设备维护系数）为，UF（设备利用系数）为，假设要用3*36W T8灯盘X套， 公式E=(Φ×n×N×MF×UF)/A 即：500=（3300×3×X××）/100 X= 约9套 照度计算方法 利用系数法计算平均照度 平均照度 (Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积(m2) (适用于室内或体育场的照明计算) 利用系数： 一般室内取，体育取 维护系数：一般取～ 举例 1：室内照明： 4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(2500×3×9)××÷4÷5 ＝1080 Lux 结论：平均照度1000Lux以上 举例 2： 体育馆照明：20×40米场地， 使用POWRSPOT 1000W金卤灯60套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积
LED常用性能参数
1、光通量luminous flux 光源在单位时间内发出的光量称为光源的光通量。以￠表示单位为流明（lm）。 2、发光强度 luminous intensity 光源在给定方向上的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向上的光强度。该量的符号为I，单位为坎德拉（cd），1cd=1lm/1sr。 3、亮度 luminance 光源在某一方向的光亮度是光源在该方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量。该量的符号为L，单位为坎德拉每平方米。 4、照度 illuminance 表面上一点的照度是入射在包含该点面元上的光通量df除以该面元面积dA之商。该量的符号为E，单位为勒克斯（1ux），1lux=1lm/1m2。 5、光效 光效是指电能转换成光能的效率。单位：流明每瓦[lm/W]。 6、色温 单位：开尔文[K]。当光源所发出的颜色与“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。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。 7、显色性 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。 8、防护等级（IP） 防止尘埃等固体异物触及或沉积在灯具带电部件上引起危险，也为了防止雨水进入灯具内造成危险的保护级别。I、P分别代表防尘、防水IP后面的数字代表防护的级别高低分别是0-6、0-8，如IP65表示：尘密、防喷水。
白光LED基础知识
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 ir Im , 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60-65 LED 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、
解析LED路灯光通量和光效
解析LED路灯光通量和光效 国内很多LED路灯厂家在技术参数说明上，为了宣称自己产品的高光效，往往把芯片的初始光通除以光源的消耗电功率得出比值，作为产品高光效的数据。其实这样做是混淆概念的。为了让大家明白，下面我把这两个概念解释一下： 1、初始光通量（Initial luminous flux）是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能数量，单位：流明（lm）。光通量通常用Φ来表示。 2、实际光通量（Actual luminous flux）是指打开照明设备时，光能从光源发出，穿越照明设备（如透镜或灯罩等），直到它到达需要它的工作平面为止的光能数量。我们称到达工作平面的光通量为实际光通量。 通过以上两点的介绍，可以知道，实际光通量的数值要小于初始光通量。见下图。 由光通的定义，我们紧接着引出另一个重要的概念：光效。 光效（Efficacy）是光源发出的总光通量与该光源消耗的电功率的比值，单位：流明/瓦（lm/w）。 因有初始光通量与实际光通量两种数据，所以光效也就有了初始光效与实际光效两种不同的数据。 我们知道，“十城万盏工程”之所以大力推广led路灯，完全是节能减碳的需要。芯片的初始光通量经过透镜灯罩，到达路面能为行人车辆起照明作用的，也就是实际光通量。我们需要的是由实际光通量带来的高光效，并非需要初始光通量带来的高光效。 现在LED路灯行业，盲目的推广初始光通量的高光效，很多厂家在这里面也起到了推波助澜的作用。某些商家打出了120 lm/w的高光效LED路灯，世界第一光效LED路灯等宣传口号。导致这种局面出现的原因，正是由于国家或行业的统一标准未制定，相关的检测标准未实施。另外，虽然有些地方出台了地方标准，譬如广东的DB44标准，深圳LED规范等等，但是，标准并不统一。就拿DB44来说，规定对于适用在高速主干道上的LED路灯，在4000K~6500K色温前提下，I类标准是不得小于78 lm/w;深圳规范定义初始光效最高不得小于 60 lm/w,但是深圳规范额外提及能效等级评价标准是：I级能效最低不得小于80 lm/w.DB44与深圳规范都已经按地方的实际情况发布，可以看出，各地的差异还是比较大的。所以，国家应尽早制定统一的行业标准，统一各项规范，这样，各个地区才会有章可循。 虽然国内对于标准的统一尚在研讨，但是国外在2009年12月3日，经过发布三次草案后，美国能源部DOE出台了能源之星LED灯具标准的最终版本，要求于2010年8月31日生效。
照度计算
照度计算方法利用系数法计算平均照度 平均照度(Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积(m2) (适用于室内或体育场的照明计算) 利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3 维护系数：一般取0.7～0.8 举例1：室内照明：4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 ＝1080 Lux 结论：平均照度1000Lux以上 举例2：体育馆照明：20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯60套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40 ＝1890 Lux 结论：平均水平照度1500Lux以上 某办公室平均照度设计案例： 设计条件：办公室长18.2米，宽10.8米，顶棚高2.8米，桌面高0.85米，利用系数0.7，维护系数0.8，灯具数量33套，求办公室内平均照度是多少？ 灯具解决方案：灯具采用DiNiT 2X55W 防眩日光灯具，光通量3000Lm，色温3000K，显色性Ra90以上。 根据公式可求得： Eav = (33套X 6000Lm X 0.7 X 0.8) ÷ (18.2米X 10.8米) = 110880.00 ÷ 196.56 m2 = 564.10Lux 备注： 照明设计必须必须要求准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，主要有以下几个因素： *灯具的配光曲线 *灯具的光输出比例 *室内的反射率，如天花板、墙壁、工作桌面等 *室内指数大小 照度计算方法有利用系数法和逐点计算法(包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等) 两大类，利用系数法用于计算平均照度与配灯数，逐点计算法用于计算某点的直射照度。现将这两种计算方法的特点及使用范围对比如下: 利用系数法利用系数计算此法考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度计算结果为水平面上的平均照度计算室内水平面上的平均照度，特别适用于反射条件好的房间．查概算曲线一般生产及生活用房的灯数概略计算 逐点计算法平方反比法此法只考虑直射光产生的照度，可以计算任意面上某一点的直射照度采用直射照明器的场所，可直接求出水平面照度等照度曲线法方位系数法，使用线光源的场所，求算任意面上一点的照度 以上这两种计算方法，各文章都介绍的较多了，这里不再复述。从实际使用效果来看，以上两种方法都存在计算繁琐，建筑专业条件众多，适用范围较小等不足之处，主要体现在：
LED灯光通量照度
LED灯光通量和照度 黄迎春（2017年2月8日） 一、光通量、光照度 1、光通量 简单说就是单位时间内可见光的数量，可以用仪器进行测量，单位是流明（用英文符号lm 表示）。 不同波长的光，人眼能感受到的强弱各不相同，因为人眼对亮度的敏感程度与颜色有关，这里不详述。下面以日光色（色温6500K）的可见光为例说明光通量。 2、光照度 光照度简称照度（用英文符号Εv表示），是投射在单位面积上的光通量，即流明/平方米（lm/m2），单位是勒克斯（用英文符号lx表示）。 什么光强度、亮度等专业术语对于普通人来说可以简单理解为就是照度。光通量越大、同一面积内的照度就越大、亮度越高。 3、色温 色温与温度和颜色都有关，颜色偏红、偏黄色温低，颜色偏白、偏蓝色温高。 色温：以绝对温度（K=℃+273.15）K来表示，将一黑体加热，温度升到一定程度，黑体的颜色逐渐由深红→浅红→橙红→黄→黄白→白→蓝白→蓝变化。当某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。如：当黑体加热呈现深红时温度约为550℃，即色温为823K。打铁的人可以根据铁块的颜色差异判断铁块的温度，600度的时候铁是呈暗红色；800度的时候铁是呈橙红色；900度以上的时候铁是呈橙黄色至亮黄色。炼钢的人可以根据钢水的颜色判断钢炉中温度，打戒指融化黄金的火焰喷射器，火焰偏红、温度相对低，火焰偏白温度相对高，火焰偏蓝温度更高。早晨的红太阳色温在3000K以下，夏日艳阳高照色温大约6500K，蔚蓝的天空色温在16000K以上，人眼最敏感的色温是6500K左右，见下图： 色温就是色调。 4、显色指数 光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色的逼真程度，用显色指数ra表示。如很多马路上安装的高压钠灯，灯光呈黄色，如果穿蓝色衣服，在橘黄色的路灯下，蓝色就不明显，说明钠灯的显色性不好，高压钠灯色温1800K左右，显色指数20-30。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。各类光源的显色指数各不相同，如白炽灯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、金属卤化物灯
光照度及计算
光照度 一、定义 光照度，即通常所说得勒克司度（lux），表示被摄主体表面单位面积上受到的光通量。1勒克司相当于1流明/平方米，即被摄主体每平方米的面积上，受距离一米、发光强度为1烛光的光源，垂直照射的光通量。光照度是衡量拍摄环境的一个重要指标。 二、计算 室内照明利用系数法计算平均照度： 在平时做照度计算时，如果我们已知利用系数“CU”，则可以方便的利用一个经验公式进行快速计算，求出我们想要的室内工作面的平均照度值。我们通常把这种计算方法称为“利用系数法求平均照度”，也叫流明系数法。 照度计算有粗略地计算和精确地计算2种。例如，假设像住宅那样整体照度应该在100勒克斯(lx)的情况，而即使是90勒克斯(lx)也不会对生活带来很大的影响。但是，如果是道路照明的话,情况就不同了。假设路面照度必须在20勒克斯(lx)的情况下，如果是18勒克斯(lx)的话，就有可能造成交通事故频发。商店也是一样，例如，商店的整体最佳照度是500勒克斯(lx)，由于用600勒克斯(lx)的照度,所以,照明灯具数量和电量就会增加,并在经济上造成影响。无论是哪一种照度计算都是重要的。虽然只是粗略地估算,也会有20%-30%的误差。所以建议在一般情况下最好采用专业的照明设计软件进行精确模拟计算，将误差控制在最小范围内。
但有时我们由于情况特殊或场地条件所限，而不能采用照明软件模拟计算时，在计算地板、桌面、作业台面平均照度可以用下列基本公式进行，略估算出灯具：照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m2) 即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m2)面积上的亮度。 用这种方法求房间地板面的平均照度时,在整体照明灯具的情况下,可以用 下列公式进行计算。 平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽) 公式说明： 1、单个灯具光通量Φ，指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。 2、空间利用系数(CU)，是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。如常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数CU可取0.6--0.75之间；而悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数CU取值范围在0.7--0.45；筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数CU可取0.4--0.55；而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其利用系数CU可取0.3--0.5。以上数据为经验数值，只能做粗略估算用，如要精确计算具体数值需由公司书面提供，相关参数，在此仅做参考。 3、是指伴随着照明灯具的老化，灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加，光源发生光衰;或由于房间灰尘的积累，致
XR-E LED光通量与正向电流的关系
XR-E LED光通量与正向电流的关系 下图是XR-E LED光通量与正向电流的关系。假设IF=350mA亮度为1，当IF=700mA时，IF产生的相对光强度并不等于2，主要原因是当增加电流时，LED本身发热造成组件温度上升。换句话说大部分的电能转换成热能，实际上使LED点亮的电流与施加的电流并不是2倍关系。从下图中可见，电流与亮度呈非线性关系，电流越大其斜率越小。因此我们在实际选用时必须考虑在哪一点是最佳光效点，否则徒然地增加驱动电流，不但不能得到理想的光通量，反而使LED的功耗明显上升，若增加的热量不能有效导出，则缩短了LED的使用寿命，得不偿失。在一定的范围内，LED发光亮度与正向电流近似成比例，电流增大，发光亮度也近似增大；另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。 在许多高亮度LED的规格书中都有关于应用电流与流明的关系，以及电流与热损耗的关系。不同的LED要求的电流不同，一定的余量是保证折中的前提。实际使用中，为了延长使用寿命，是否应该让LED的工作电流低于额定电流值？实际上要考虑散热条件，如果有足够的散热措施，包括通风、散热路径、温度补偿等的辅助，无需降额使用LED;但如果散热条件非常严苛，则必须通过降额使用来保证长时间使用的光衰和可靠性。 许多读者不明白LED的芯片为什么要分成诸如8mil、9mil、13mil～22mil、40mil等不同的尺寸？尺寸大小对LED光电特性有哪些影响？
下面我们对此作出简单的介绍。LED芯片大小根据功率可分为小功率芯片、中功率芯片和大功率芯片。根据客户要求可分为单管级、数码级、点阵级以及装饰照明用。至于芯片的具体尺寸大小是根据不同芯片生产厂家的实际生产水平而定，没有具体要求。只要工艺过关，芯片小可提高单位产出并降低成本，光电性能并不会发生根本变化。芯片的使用电流大，它们的单位电流密度基本差不多。如果10mil芯片的使用电流是20mA，那么40mil芯片理论上使用电流可以提高16倍即320mA。但是考虑到散热是大电流下的主要问题，所以它的发光效率比小电流低；另一方面由于面积增大，芯片的体电阻会降低，所以正向导通电压会有所降低。计算方法为：100mil=2.54mm
改进封装技术 提高LED光通量
改进封装技术提高HB LED光通量 毫无疑问，这个世界需要高亮度发光二极管（HB LED），不仅是高亮度的白光LED（HB WLED），也包括高亮度的各色LED，且从现在起的未来更是积极努力与需要超高亮度的LED （UHD LED）。 用LED背光取代手持装置原有的EL背光、CCFL背光，不仅电路设计更简洁容易，且有较高的抗外力性。用LED背光取代液晶电视原有的CCFL背光，不仅更环保而且显示更逼真亮丽。用LED照明取代白光灯、卤素灯等照明，不仅更光亮省电，使用也更长效，且点亮反应更快，用于煞车灯时能减少后车追撞率。所以，LED从过去只能用在电子装置的状态指示灯，进步到成为液晶显示的背光，再扩展到电子照明及公众显示，如车用灯、交通信号灯、信息广告牌、大型影视墙，甚至是投影机内的照明等，其应用仍在持续延伸。更重要的是，LED的亮度效率就如同摩尔定律（Moore＇＇s Law）一样，每24个月提升一倍，过去认为白光LED只能用来取代过于耗电的白炽灯、卤素灯，即发光效率在10～30lm/W 内的层次，然而在白光LED突破60lm/W甚至达100lm/W后，就连荧光灯、高压气体放电灯等也开始感受到威胁。 虽然LED持续增强亮度及发光效率，但除了核心的荧光质、混光等专利技术外，对封装来说也将是愈来愈大的挑战，且是双重难题的挑战，一方面封装必须让LED有最大的取光率、最高的光通量，使光折损降至最低，同时还要注重光的发散角度、光均性、与导光板的搭配性。另一方面，封装必须让LED有最佳的散热性，特别是HB（高亮度）几乎意味着HP（高功率、高用电），进出LED的电流值持续在增大，倘若不能良好散热，则不仅会使LED的亮度减弱，还会缩短LED的使用寿命。所以，持续追求高亮度的LED，其使用的封装技术若没有对应的强化提升，那么高亮度表现也会因此打折，因此本文将针对HB LED的封装技术进行更多讨论，包括光通方面的讨论，也包括热导方面的讨论。 裸晶层：“量子井、多量子井”提升“光转效率” 虽然本文主要在谈论LED封装对光通量的强化，但在此也不得不先说明更深层核心的裸晶部分，毕竟裸晶结构的改善也能使光通量大幅提升。首先是强化光转效率，这也是最根源之道，现有LED的每瓦用电中，仅有15％～2％被转化成光能，其余都被转化成热能并消散掉（废热），而提升此一转换效率的重点就在p-n接面（p-n junction）上，p-n接面是LED主要的发光发热位置，透过p-n接面的结构设计改变可提升转化效率。目前多是在p-n 接面上开凿量子井（Quantum Well；QW），以此来提升用电转换成光能的比例，更进一步的也将朝更多的开凿数来努力，即是多量子井（Multiple Quantum Well；MQW）技术。“换料改构、光透光折”拉高“出光效率” 如果光转效率难再要求，进一步的就必须从出光效率的层面下手，此层面的作法相当多，依据不同的化合材料也有不同，目前HB LED较常使用的两种化合材料是AlGaInP及GaN/InGaN，前者用来产生高亮度的橘红、橙、黄、绿光，后者GaN用来产生绿、翠绿、蓝光，以及用InGaN产生近紫外线、蓝绿、蓝光。方法包括改变实体几何结构（横向转成垂直）、换用基板（substrate，也称：衬底）的材料、加入新的材料层、改变材料层的接合方式、不同的材料表面处理等。不过，无论如何变化，大体都不离两个原则：一、降低遮蔽、增加光透率。二、强化光折射、反射的利用率。如过去AlGaInP的LED，其基板所用的材料为GaAs，然黑色表面的GaAs使p-n接面散发出的光有一半被遮挡吸收，造成光能的浪费，因此改用透明的GaP材料来做基板。又如日本日亚化学工业（Nichia），将p型电极（p type）部分做成网纹状（Mesh Pattern），以此来增加p极的透明度，减少光阻碍同时提升光透量。至于增加折反射上，在AlGaInP的结构中增加一层DBR（Distributed Bragg Reflector）反射层，将另一边的光源折向同一边。GaN方面则将基板材料换成蓝宝石（三
照度的计算方法
照度计算的方法 作者：未知来源：转载发布时间：2006-2-7 19:54:37 发布人：george 减小字体增大字体 一照度计算的基本规定 ?圆形发光体的直径小于其至受照面距离的1/5或线形发光体的长度小于照射距离（斜距）的1/4时，可视为点光源。 ?当发光体的宽度小于计算高度的1/4，长度大于计算高度的1/2，发光体间隔较小（发光体间隔 计算公式： 灯具数量=（平均照度E×面积S）/（单个灯具光通量Φ× 利用系数CU ×维护系数K ） 室内灯具平均照度计算公式 平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽) 因为误差总是存在：20%-30%，所以建议使用专业的照明设计软件进行精确计算，而对于特殊或场地条件所限，而不能采用照明软件模拟计算时，在计算地板、桌面、作业台面平均照度可以用下列基本公式进行，略估算出灯具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m^2) 即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面积上的亮度。 公式说明： 1、单个灯具光通量Φ，指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量 值。 2、空间利用系数(CU)，是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。 常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数CU可取0.6--0.75之间； 悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数CU取值范围在0.7--0.45； 筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数CU可取0.4--0.55； 光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其利用系数CU可取0.3-- 0.5。 3、维护系数(K)，是指伴随着照明灯具的老化，灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加，光源发生光衰或由于房间灰尘的积累，致使空间反射效率降低，致使照度降低而乘上的系数。 一般较清洁的场所，如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取0.8； 一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、加工车间、车站等场所维护系数K 取0.7； 而污染指数较大的场所维护系数K则可取到0.6左右。 (光源光通量)(CU)(MF) /照射区域面积 适用于室内，体育照明，利用系数(CU)：一般室内取0.4，体育取0.3 1. 灯具的照度分布 2. 灯具效率 3. 灯具在照射区域的相对位置 4. 被包围区域中的反射光 维护系数MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7～0.8 举例：1、室内照明，4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套 计算公式: 深圳市威能照明有限公司 光通量（lm）发光强度（cd）照度单位（lux）之间的关系 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。光通量的用符号Φ表示，单位为流明（lm）。 发光强度（cd） 以上谈到的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。例如悬吊在桌面上空的一盏100W白炽灯，它发出1250lm光通量。但用不用灯罩，投射到桌面的光线就不一样。加了灯罩后，灯罩将往上的光向下反射，使向下的光通量增加，因此我们就感到桌面上亮了一些。 发光强度的单位为坎德拉，符号为cd，它表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角）内发射出1lm的光通量。1cd=1lm/1sr（sr-----立体角的球面度单位），40W白炽灯正下方具有约30cd的发光强度。而在它的上方，由于有灯头和灯座的遮挡，在这方向上没有光射出，故此方向的发光强度为零。如加上一个不透明的搪瓷伞型罩，向上的光通量除少量被吸收外，都被灯罩朝下面反射，因此向下的光通量增加，而灯罩下方立体角未变，故光通量的空间密度加大，发光强度由30cd增加到73cd。 照度单位（lux） 照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux），即： 1Lux=1Lm/m2 关系：1lux=1lm/平方米=1cd×sr/平方米 为了对照度的量有一个感性的认识，下面举一例进行计算，一只100W 的白炽灯，其发出的总光通量约为1200Lm，若假定该光通量均匀地分布在一半球面上，则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得：半径为1m 的半球面积为2π×12=6.28m2，距光源1m处的光照度值为：1200Lm/6.28 m2=191Lux。 同理，半径为5m的半球面积为:2π×52=157m2，距光源5m处的光照度值为：1200Lm/157m2=7.64Lux。 一般情况： 夏日阳光下为100000LUX； LED路灯平均照度的计算公式或计算方法 照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m2) 即，平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m2)面积上的亮度。 用这种方法求房间地板面的平均照度时,在整体照明灯具的情况下,可以用下列公式进行计算:平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽)。 公式说明: (1)单个灯具光通量Φ,指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。 (2)空间利用系数(CU),是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。 如常用灯盘在3米左右高的空间使用,其利用系数CU可取0.6--0.75之间; 而悬挂灯铝罩,空间高度6--10米时,其利用系数CU取值范围在0.7--0.45; 筒灯类灯具在3米左右空间使用,其利用系数CU可取0.4--0.55; 而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时,其利用系数CU可取0.3--0.5。 以上数据为经验数值,只能做粗略估算用,如要精确计算具体数值需由公司书面提供,相关参数,在此仅做参考。 (3)是指伴随着照明灯具的老化,灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加,光源发生光衰;或由于房间灰尘的积累,致使空间反射效率降低,致使照度降低而乘上的系数。 一般较清洁的场所,如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取0.8; 而一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、机械加工车间、车站等场所维护系数K取0.7; 而污染指数较大的场所维护系数K则可取到0.6左右。 LED平均照度计算方法 照度计算方法 利用系数法 此方法用于计算平均照度 = (光源光通量)×(CU)×(MF)÷照射区域面积 适用于室内，体育照明 利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3 1. 灯具的照度分布 2. 灯具效率 3. 灯具在照射区域的相对位置 4. 被包围区域中的反射光 维护系数MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7～0.8 举例 1： 室内照明，4×5米房间，使用 3×36W隔栅灯 9 套 平均照度＝光源总光通×CU×MF/面积 法向照度标准计算 照度标准值应按0．5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、50001x 分级。本标准规定的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。体育运动场地照度标准值表2.2.9-1运动项目参考平面及其高度 照度标准值(lx)训练比赛低中高低中高篮球、排球、羽毛球、网球、手球、田径(室内)、体操、艺术体操、技巧、武术地面0500750棒球、垒球地面---300500w50保龄球地面0300500举重地面100750击剑台面2500750柔道、中国摔交、国际摔交地面2500750拳击地面2015002000乒乓球台面37501000游泳、蹼泳、跳水、水球水面0500750花样游泳水面2500750冰球、速度滑冰、花样滑冰冰面0500750围棋、中国象棋、国际象棋台面---5007501000桥牌桌面---100150200射击靶心靶心垂直面1射击房地面5010足球曲棍球观看距离120m地面---0m---2m---300500750 利用系数法（此方法用于计算平均照度）计算公式：平均照度＝光源总光通×CU×MF/面积平均照度：指于工作面上接受之入射光通量密度；光源总光通：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者(人能感觉出来的辐射通量)即称为光通量。 CU：利用系数，和下列因素有关： 1.灯具的照度分布 2.灯具效率 3.灯具在照射区域的相对位置 4.被包围区域中的反射光一般体育场地取0.3MF：维护系数，维护系数MF=(LLD)X(LDD)指某一地区于一段时间过后之照度和最初照度相较二者之比， LLD：灯管流明降落系数 LDD：灯具尘埃减能系数和下列因素有关：灯具使用条件清扫和 LED的基本术语解释及光通量换算关系 V代表电压。 F代表正向。 I代表电流。 R代表反向。 WL代表波长。 故：VF代表正向电压，一般小功率led红、黄、橙、黄绿的vf是1.8-2.4v，纯绿、蓝、白的vf是3.0-3.6v。IF是正向电流，一般小功率led的IF都是20mA。IR是反向电流，一般是在5v的反向电压下面测量，分小于10uA（微安），小于5uA和0uA几个档次。WL是光的波长，可见光分别有各自的波长，不同的波长对应不同的颜色，如红光一般是615-650nm（纳米），蓝光一般是450-475nm。白光由于是蓝色芯片＋荧光粉调制而成，所以无波长，以色温来衡量（3000k以下偏黄。3000k－7000k正白，7000k以上偏蓝）。 LED的Vf值是什么意思?它的大小对LED有什么影响? vf是正向电压的意思，但是不一定正向电压越大，正向电流越大。你看只要是小功率led的承认书上面都会有一个vf值，有一个If值，不管vf值是多大，（红、黄、黄绿、橙一般为1.8v－2.4v，白、蓝、翠绿一般为3.0v-3.6v）。If都是20mA。这两者是相辅相成的。比如2颗白光，一颗是3.0v，20mA，一颗是3.4v，20mA，意思就是说第一颗灯，你给它3.0v的电压，流过它的电流就是正常额定电流20mA，但是第二颗灯，你要给它3.4v 的电压，流过它的电流才是20mA。在这里Vf和If没有成正比；但是一颗黄灯和一颗白灯比，比如黄灯的电压是2.0v，白灯的电压是3.3v，这颗黄灯在2.0v的电压下和这颗白灯在3.3v的电压下流过它们的电流是一样的，都是20mA，在这里Vf和If并不成正比。所以只有是专指同一颗灯的情况下Vf和If才是绝对成正比的。你在使用的时候不管Vf是多大，只要控制流过所有灯的电流为20mA就ok了 LED基本术语 光通量(lm)：光源每秒钟发出可见光量之总和。例如一个100瓦（w）的灯泡可产生1500lm，一支40瓦（w）的日光灯可产生3500lm的光通量。◇发光强度(cd）：光源在单位立体角内发出的光通量，也就是光源所发出的光通量在空间选定方向上分布的密度。光强的单位是坎特拉（cd），也称烛光。如：1单位立体角度内发出1流明的光称为1坎特拉(1cd）。◇亮度：发光二极管是一种发光器件，亮度系指单位面积之照度，单位为：烛光 / 平方米，发光二极管标准之驱动电流为 20mA 。 色温（k）：以绝对温度（k=℃+273.15）K来表示，即将一黑体加热，温度升到一定程度灯具数量计算公式与光通量表
LED光通量(lm)发光强度(cd)照度单位(lux)之间的关系
LED路灯平均照度的计算公式或计算方法
LED照度计算方法
LED的基本术语解释及光通量换算关系