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          如何衡量發光效率?

           

            如何衡量發光效率?

            衡量發光效率的一個指標,就是每瓦的電功率可以發出多少流明的光通量,理論極限是683流明(而且需要是0.54微米波長的黃綠色光)。白熾燈是每瓦10流明左右,好的白色LED應該可以達到200流明以上。LED能耗約為白熾燈的10%,熒光燈的50%。

            市面上的白光LED主要有兩類,一類是聚光型的LED,另一類是散光型的LED,同類LED也有多種規格,除了它們的直徑大小不同,有3mm、5mm、8mm、10mm等,主要的是發光強度(俗稱“亮度”)有很大的不同,低的只有幾百mcd,高的有近20000mcd。同類管子中的mcd值越高,說明其在同等電流條件下的發光效率也越高,因此其價格相對也就越高。

            要比較LED的發光效率,最基本的指標就是光通量。光通量F是表征LED總光輸出的輻射能量,F為LED向各個方向發光的能量之和,它與工作電流直接有關。隨著電流增加,LED光通量隨之增大。光通量單位為流明(lm)。

            根據發光強度和光通量的定義,可以得出如下計算光通量的公式:Φ=2πI(1-cos.α/2)。式中Φ為主光束光通量,單位流明,I為發光強度,單位cd,α為散射角,單位度。按上述公式得出的Φ僅為發光管主光束的光通量,此外還應包括散射光。因而總的光通量比Φ大。但是由于散射光難于計算,一般情況下,只算出主光束光通量就可以比較其發光效率的高低了。

            例如一個發光管,發光強度為15000mcd,發散角為25°,則Φ=2π×15(1-cos12.5°)≈2.23流明。如果其消耗電功率為3.2V×0.02A,則發光效率=2.23÷0.064=35流明/W。

            另一個發光管發光強度為800mcd,發散角為120°,則Φ=2π×0.8(1-cos60°)≈2.51流明。若消耗功率相同,則光效=2.51÷0.064=39流明/W。

            可見后者盡管發光強度低,但光通量,光效率均高于前者。
           

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