LED的原理和相关概念

LED（Light Emit Diode）发光二极管，主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。 一种能够将电能转化为光能的半导体，改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED特点非常明显，寿命长、光效高、低辐射与低功耗。白光LED光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W2010年）将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm/W寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效理论上可以超过150lm/W寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。随着近来LED散热技术的改进，室外照明的大功率LED路灯、投光灯等LED大功率照明灯具已经实现工业化生产并开始被大量应用。对色温和显色性要求很高的室内照明的舞台灯、影棚灯等也已实现量产并投入应用。适用范围最大、用量也最大的通用照明的T8T5T4灯管和代替白炽灯和节能灯的螺口球泡灯以形成系列化，使用寿命已高达5万小时。LED照明已进入高速发展期。

LED亮度是跟LED发光角度有必然关系的,照明原理LED角度越小它亮度越高,没有什么超亮不超亮的,那是骗小孩的,如果是质量好的LED不论是哪家LED厂家生产的大家的亮度都差不多的,只是生产工艺不一样,使用寿命略有不同,因为大家用的都是那几家国外的LED芯片.如果是5MMLED180度角的白光的发光强度只有几百MCD,如果是15度角的光强就要去到一万多两万MCD,光强相差好几十倍了,如果是用于照明用的,户外最好是用大功率的LED,亮度就更高了,单个功率有1W,3W,5W,还有的用多个大功率组合成一个大功率的LED,功率去到几百W都有.

色温和亮度没关系，而亮度和流明值有关

来看几个相关概念：

1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，不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必需采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。光通量用符号Φ表示，单位为流明lm

2.发光强度 cd

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发光强度的单位为坎德拉，符号为cd表示光源在某单位球面度立体角(该物体外表对点光源形成的角)内发射出的光通量。1cd=1lm/1srsr立体角的球面度单位）

3.亮度 cd/m2

亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体发射光的强度。单位为坎德拉/平方米[cd/m2]符号为L标明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量，等于1平方米外表上发出1坎德拉的发光强度。

4.色温

当光源所发出的光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，用绝对温度K开尔文，开氏度 =摄氏度 +273.15表示。

显色性

原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确区分事物的颜色，当然，这要根据照明的位置和目的而定。

光源对于物体颜色出现的水平称为显色性。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）与某一规范光源下所显示的颜色关系。Ra值的确定，将DIN6169规范中定义的8种测试颜色在规范光源和被测试光源下做比较，色差越小则标明被测光源颜色的显色性越好。

Ra值为100光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在规范光源下一致。

发光原理

LED心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，之间就形成一个“P-N结”当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，由形成P-N结材料决定的

LED照明颜色

LED照明即是发光二极管照明，一种半导体固体发光器件。利用固体半导体芯片作为发光资料，半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、红色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造进去的照明器具。

照明原理

LED由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaA 砷化镓）GaP磷化镓）GaA sP磷砷化镓）等半导体制成的其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，一定条件下，还具有发光特性。正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一局部与多数载流子（多子）复合而发光。