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1、LED 指示灯应用设计关键参数LED 指示灯关键参数1、LED指示灯颜色：LED指示灯颜色是一项非常重要的指标，是每一个LED指示灯产品都必须标明。目前LED指示灯的颜色主要有红色、绿色、蓝色、青色、黄色、白色、暖白、琥珀色等。2、LED指示灯电流：LED的正向电流（If）大多约20mA，LED的发光强度仅在一定范围内与If成正比，当If20mA时，亮度的增强已经无法用内眼分出来。因此，LED的工作电流一般选在17-19mA左右比较合理。随着LED技术的不断发展，大功率的LED也不断出现，如0.5W LED（If=150mA），1W LED（If=350mA），3W LED（If=750mA）
2、等。3、LED电压：通常指LED正向电压（Vf），就是说LED的正极接电源正极，负极接电源负极。电压与颜色有关系，红、黄、黄绿的电压是1.8-2.4V之间。白、蓝、翠绿的电压是3.0-3.6V之间，要注意就是同一批生产出的LED正向电压也会有一些差异，同时在外界温度升高时，Vf将会下降。4、LED的反向电压（VRm）：允许增加的最大反向电压。超过此数值，发光二极管可能被击穿损坏。5、LED的色温： 色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上说，黑体温度指绝对黑体从绝对零度（273）开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后，逐渐由黑变红，转黄，发白，最后发出蓝色光。当加热到一定的温度，黑体
3、发出的光所含的光谱成分，就称为这一温度下的色温，计量单位为“K”（开尔文）。光源色温不同，光色也不同，带来的感觉也不相同：5000K清凉型（带蓝的白色）冷6、LED波长：峰值波长&主波长。人眼能看到的光和机器能看到的光线不完全一致。所以有两个波长指标来表示：主波长、峰值波长。- 峰值波长：光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。- 主波长：眼睛能看到光源发出的主要光的颜色所对应的波长为主波长一般来说这个两个参数差别不大。选择时主要看应用场合。如果是用在光学仪器上的时候，这个时候仪器需要识别波长，选择时应该以峰值波长为准。如果是用在指示的方面，因为接受者是人，更多的应考虑主波长。颜色和波长。颜
4、色和波长是一一对应的。如果选料的时候想找与之前颜色一样的 LED 替代料。可以直接比较波长这个参数。如果波长一致，颜色也是一致的。下面是常用颜色对应波长范围。红（Red）：R（610nm-640nm）黄（Yellow）：Y（580nm-595nm）蓝（Blue）：B（455nm-490nm）绿（Green）：G（501nm-540nm）紫（Purple）：P（380nm-410nm）7、LED的发光强度（I、Intensity）：单位坎德拉，即cd。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），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
5、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。8、LED光通量（F，Flux）：单位流明，即lm。光源在单
6、位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。同样，这个量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。光源的光通量越大，则发出的光线越多。9、LED光照度（E，Illuminance）：单位勒克斯即lx（以前叫lux）。1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度。10、显色性：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明
7、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：高压钠灯显色指数 Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=6090。 显色分两种： - 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数（Ra）高的光源，其数值接近100，显色性最好。- 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。11、眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。12、LED的使用寿命：LED在一般说明中，都是可以使用50，000小时以上，还有一些生产商宣称其LED可以运作100，000小时左右。这方面主要的问题是，LE
8、D并不是简单的不再运作而已，它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。有预测表明，高质量LED在经过50，000小时的持续运作后，还能维持初始灯光亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命，实际上它可能还在发光，只不过灯光非常微弱罢了。要想延长LED的使用寿命，就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。13、LED发光角度：二极管发光角度也就是其光线散射角度，主要靠二极管生产时加散射剂来控制，有三大类：（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。发光角度520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联
9、用以组成自动检测系统。（2）标准型。通常作指示灯用，其发光角度为20-45。（3）散射型。这是视角较大的指示灯，发光角度为45-90或更大，散射剂的量较大。14、LED 封装：封装主要分为两种：贴片和直插。LED 设计应用实例下面是一个最简单的 LED 指示灯设计实例。我们拿（QTB QBLP631-AG）举一个例子：LED 前向电压 Vf 2.0V，LED 正向电流 20mA。想实现一个亮度可调的 LED 指示灯。有要一个 5V 的电压源/电池，要求 LED 正向电流在 10mA 到 20mA 之间变化。然后串联一个的可调电阻。当电流 20mA，此时 LED 亮度最大，此时电阻=(5V-2V
10、) /20mA=150。当电流 10mA 时，电阻=(5V-2V) /10mA=300，此时 LED 亮度减弱到最亮时的一半。下图为电路图。 LED 调光设计传统的大功率 LED 照明可能会采用到三端双向可控硅（TRIAC）。TRIAC 调光之前多用于白炽灯和卤素灯调光。当传统白炽灯和卤素灯使用 LED 替换时，TRIAC 调光具有一定的兼容性。这种方案经常用在家用照明解决方案之中。TRIAC 可以看成是由两个可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier）反向并联。当没有电流时，可控硅整流器会自动关断。当门极（Gate）给一个触发电流，可控硅整流器再次打开。通过电容电
11、阻网络来控制门极的电流便能实现调光。LED 实际应用过程中，对于一些高质量高可靠性的 LED 应用，很多会采用脉冲宽度调制（PWM）。PWM 控制广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。人眼在频率达到 100Hz 的时候就已经难以察觉明显的明暗变化了。利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制。微处理器输出一定频率的方波，通过调整高电平和低电平的占空比，即可实现 LED 灯亮度控制。PWM 控制中，电压一般使用数据手册中标明的正向电压。下图显示了三种不同的脉冲类型。脉冲持续时间 Tp，脉冲周期 T, 占空比 D(D=Tp/T)。调整占空比即可调整 LED 的亮度。如下图第一个脉冲波形使 LED 中等亮度发光。中间脉冲波形使 LED 亮度发光较暗。最下面脉冲波形使 LED 亮度发光较亮。经验总结在做 LED 指示灯的选型设计时，寿险要正确选择 LED 指示灯时，需要考虑关键参数有： 波长：波长与颜色对应。 发光强度：同样辐射强度的 LED，我们会感觉红光比绿光会亮很多。 正向电压，正向电流：与驱动设计相关。在 LED 指示灯系统设计阶段，主要的设计考量包括： 简单的设计方案，串联一个电阻电源既可以实现发光。 对于传统家用照明可以考虑 TRIAC 调光。 对于一些高质量高可靠性的 LED 应用，可以采用 PWM 控制。
