LED光源的特性

　　LED光源為一種出現時間Z晚的照明光源，LED光源的優點不僅體現在發光質量方面，在其生產、制造、易用性方面都要大大超越白熾燈、熒光燈等傳統光源，因此自60年代誕生以來，得到了長足的發展和應用。

LED光源的光性能

　　1、LED光源的光輸出

　　與目前的照明光源相比，LED光源的光輸出仍相對比較低，因此還得采用多個LED光源的陣列或其它結構來進行照明應用。目前實驗室狀態下的單個白光LED光源的光輸出已經接近100流明。另外LED光源的光通量還和輸出波長有關。

　　2、LED光源的光束角

　　早期的LED光源的光束角比較窄，給照明應用帶來很大困難。目前經過對LED光源的結構改進.可以得到余弦的光型分布。現在可以在LED光源內加上控光器件來達到適合不同用途的光型分布。另外在設計照明系統時，還可以通過外部燈具來進一步調整光型分布，以達到更好的應用效果。

　　早期的LED光源是作為指示用途的，因此結構設計成光線向前發射，目前可以對結構進行調整，可以得到各方向發光的LED光源。當然LED光源的散熱基片會影響發光的方向。

　　3、LED光源的高亮度和光輸出的關系

　　在以前，所有的LED光源制造商都是用發光亮度來標定LED光源的性能的，亮度的單位是是坎德拉，因為那時的LED光源主要是作指示用途，所以不考慮光通量輸出的情況。在LED光源的不同方向的發光亮度有很大的差別，而且不同的光型分布也會對發光亮度的大小有影響，因此用發光亮度數據來衡量光通量是不合理的。

　　在考慮LED光源的光通量輸出的大小時，不僅要考慮發光亮度的Zda值。還要考慮其光束角的大小。在兩個LED光源的光通量輸出相同的情況下，光束角的不同會使它們的發光亮度差別十分大。目前LED光源的光束角的范圍大概是6-100度，因此使用亮度來表示照明LED光源的性能不確切，應該采用光通量輸出來標定。

　　值得注意的是，當用光束角很小的LED光源陣列設計時，由于安裝位置的小變化或者瞄準角度的偏差都會給實際的使用效果帶來很大的影響。

LED光源的電特性

　　LED光源是低電壓工作的電子元件。一般指示LED光源采用2到4V的直流電進行驅動，其電流范圍約1到50mA。對于照明LED光源系統來說，單個LED光源需要的驅動電壓是相同的。但電流會大些，一般會達到幾百毫安。在使用多個LED光源串聯的結構可以使用高電壓來驅動。

　　LED光源是單向導通的，反向的電壓會損壞LED光源。因此生產商需要標明LED光源所能夠承受的反向電壓，一般在5V左右。

LED光源的熱性能

　　1、熱作用對LED光源的影響

　　根據試驗發現。在環境溫度低時LED光源的光輸出會增加，而高溫會導致光輸出的下降。在環境溫度高或大電流工作的情況下。會使LED光源的工作溫度升高。

　　為了保持LED光源的光通量輸出在環境溫度變化的情況下保持不變，目前有一種技術，可以采用一個反饋的補償電路來調整LED光源的工作電流來達到。但這種方法可能使LED光源在很高的環境溫度下工作時。工作電流過大致使用壽命的降低。

　　大部分LED光源生產商都給出了LED光源光輸出和PN結溫度關系的曲線。不同的LED光源廠家在具體數據上是有一定差別的。需要指出的是，一般曲線的溫度是PN結的溫度而不是環境溫度。通常在制造商推薦的工作電流下工作時，在普通的環境溫度(20℃-25℃)條件下PN結的溫度已經比較高(60℃-80℃)。PN結的溫度主要由環境溫度、工作電流和散熱裝置的性能決定。通常因為照明系統要在溫度變化較大的情況下工作。因此在LED光源照明系統中會采取很多散熱措施來進行強制冷卻。

　　長時間的受熱可以明顯降低LED光源照明系統的使用壽命，高的環境溫度會導致高的PN結溫度，這會導致PN結的損耗速率加快，這就使LED光源的壽命下降并在整個壽命期間的光衰速度加快。因此，目前控制LED光源的工作溫度成為優化LED光源照明系統的關鍵技術。

　　2、散熱對LED光源的重要性

　　通常LED光源可以被認為“冷”光源，因為它的光譜中不像白熾燈那樣有大量的紅外輻射。因此它的發光不會產生很多熱量。但LED光源在其PN結上還是會產生相當的熱量。這些熱量必須通過對流和傳導的形式進行散射。將LED光源安裝在密封和狹小的燈具中工作時。會導致PN結溫度的快速上升，使系統的工作性能下降。對LED光源采用散熱基片進行散熱和工作在低的環境溫度下，可以提高光輸出和延長壽命。