从目前白光LED产品的机理和结构来看,用来衡量白光LED优劣的特性参数一般有以下9个。

1、白光LED的电流/电压参数(正、反向)

白光LED具有典型的PN结伏安特性,通过的电流直接影响白光LED的发光亮度和PN串并联方式组合在一起,相关的各个白光LED的特性必须匹配,在交流工作状态下还必须考虑其反向电特性。因此,必须测试它们在工作点上的正向电流和正向压降,以及反向漏电流和反向击穿电压等参数。

2、白光LED的光通量和辐射通量

白光LED在单位时间内发射的总电磁能量称为辐射通量,也就是光功率(W)。对于照明用白光LED光源,更关心的是照明的视觉效果,即光源发射的辐射通量中能引起人眼感知的那部分量,称之为光通量。辐射通量与器件的电功率之比表示白光LED的辐射效率。

3、白光LED的光强分布曲线

光强分布曲线用于表示LED发出的光在空间各方向的分布状态。在照明应用中,计算工作面的照度均匀性和LED的空间布置时,光强分布是最基本的数据。对于空间光束为旋转对称型分布的LED,用一个过光束轴平面的曲线表示即可;对光束为椭圆形分布的LED,则用过光束轴及椭圆形长短轴的两个垂直平面上的曲线来表示;对于非对称的复杂图形,一般用过光束轴的6个以上截面的平面曲线来表示。

4、白光LED的光谱功率分布

白光LED的光谱功率分布表示了辐射功率随波长变化的函数,它既确定了发光的颜色,也确定了它的光通量以及显色指数。通常相对光谱功率分布用文S(λ)表示,光谱功率沿峰值两边下降到其值的50%时,所对应的两个波长之差(Δλ=λ2-λ1)即为光谱带。

5、白光LED的色品坐标

对于三原色红(R)、绿(G)、蓝(B),x=R/(R+G+B),y=G/(R+G+B),z=(R+G+B)。由于x+y+z=1,所以只需给出x和y的值,就能唯一确定一种颜色,这就是通常所说的色度图。若以若以x、y作为平面坐标系,用比色实验法测出自然界中各种色彩的x、y值,并将其绘在该坐标平面内,便可得到色度图。该色度图边沿舌形曲线上的任一点都代表某一波长光的色调,而曲线内的任一点均表示人眼能看到的某一种混合光的颜色。其中,白光区域的特征点A.、B、C、D、E的色坐标值的色温度值见下表。

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6、白光LED的色温和显色指数

对于白光LED等发光颜色基本为白光的光源,用色品坐标可以准确地表达该光源的表观颜色,但具体的数值很难与习惯的光色感觉联系在一起。人们经常将光色偏橙红的称为“暖色”,比较炽白或稍偏蓝的称为“冷色”,因此,用色温来表示光源的光色会更加直观。

7、白光LED的热性能

照明用LED发光效率和功率的提高是当前LED产业发展的关键问题之一。与此同时,LED的PN结温度及壳体散热问题显得尤为重要,一般用热阻、壳体温度、结温等参数表示。

8、白光LED的辐射安全

目前,国际电工委员会(IEC)将LED产品等同于半导体激光器的要求进行辐射安全测试和论证。因LED是窄光束、高亮度的发光器件,考虑到其辐射可能对人眼视网膜的危害,对于不同场合应用的LED,国际标准规定了其有效辐射的限值要求和测试方法。目前在欧盟和美国,照明LED产品的辐射安全作为一项强制性的安全要求来执行。

9、白光LED的可靠性和寿命

可靠性指标用于衡量LED在各种环境中正常工作的能力,寿命是评价LED产品可用周期的质量指标,通常用有效寿命或终了寿命表示。在照明应用中,有效寿命是指LED在额定功率条件下,光通量衰减到初始值的百分比(规定数值)时所持续的时间。

(1)平均寿命:一批LED同时点亮,当经过一段时间后,不亮LED的比例达到50%时所用的时间。

(2)经济寿命:在同时考虑LED损坏以及光输出衰减的状况下,其综合输出减至某特定比例的时间,此比例用于室外光源时为70%,用于室内光源时为80%。