判断LED光源性能的六大指标及其关系

2015-12-15 11:12

　　判断一款LED光源是否是我们所需要的，通常会使用积分球进行测试，再根据测试数据进行分析，一般的积分球都可以给出以下六个重要参数：光通量、光效、电压、色坐标、色温以及显色指数（Ra）。（其实，还有许多其它参数例如：峰值波长、主波长、暗电流、CRI等）今天我们来探讨一下这六个参数对于光源的意义以及它们相互之间的影响。

　　光通量：光通量指人眼所能感觉到的辐射功率，即该LED发射的全部辐射功率，单位：流明（lm）。光通量是直接测量量也是判断LED亮度高低的最为直观的物理量。

　　电压：电压是LED灯珠正负极的电势差，是直接测量量，单位：伏特（V）。与LED所使用芯片的电压高低有关。

　　光效：发光效率，即光源所发出的全部光通量与输入的总功率的比值，是计算量，单位：lm/W。对于LED而言，输入的电能主要是用于发光和发热，光效高，则说明用于发热的部分少，也是散热好的一种体现。

　　通过以上三者的意义不难看出其中关系，当确定使用电流后，LED的光效其实就是由光通量和电压所决定的，光通量高电压低则光效高。就目前大规模采用的蓝光芯片涂覆黄绿荧光的发光方式而言，由于蓝光芯片单芯普遍电压在3V左右，是一个相对稳定的值，提高光效主要还是要靠提升光通量来达成。

　　色坐标：颜色的坐标，即颜色在色品图中的位置，是测量量。在常用的CIE1931标准色度学系统中，以x，y两个值表示坐标。x值可以认为是光谱中红色光的程度，y值则被认为是绿色光的程度。

　　色温：衡量光色的物理量，当绝对黑体的辐射和光源在可见区的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。色温是测量量，但同时又能通过色坐标进行计算。

　　显色指数（Ra）：用于描述光源对物体颜色的还原能力，是通过标准光源下物体外观颜色的比较确定的。我们的显色指数其实是积分球对淡灰红色、暗灰黄色、饱和黄绿色、中等黄绿色、淡蓝绿色、淡蓝色、淡紫蓝色以及淡红紫色的八种光色测量值计算的平均值。可以发现其中并不包括饱和红色即常说的R9，而由于一些照明需红光较多（如肉类照明），所以R9也经常作为一个重要参数来评估LED。

色品图

　　色温是可以通过色坐标来计算的，但是仔细观察色品图就会发现，同一个色温是可以对应许多对色坐标的，而一对色坐标只对应一个色温，因此选用色坐标描述光源颜色更为确切。显示指数本身与色坐标、色温并无关系，但是色温越高，光色越冷时，光源中红色成分少，显指很难做到很高，而对于低色温的暖光源而言，红光成分较多，光谱覆盖面广，更贴近自然光的光谱，显色指数自然可以做到较高。这也是为什么市面上95Ra以上的LED为低色温的原因。