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LED指示灯的参数

2020年12月18日

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LED指示灯关键参数

参数1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)

参数2发光强度

发光强度(毫烛光candela,单位mcd),是衡量光源发光强弱的量,也就是仪器能接受到的光的亮度。 

在实际应用中,人眼对不同波长的光的感知程度是不一样的。同样辐射能量的LED,我们会感觉红光比绿光会亮很多。实际设计时,有时需要同时用到不同颜色LED。为了保证所有LED亮度的一致性,可以考虑适当的选择发光强度大一点绿色LED。

参数3正向电压&正向电流

LED是二极管的一种,一般正向导通的情况下,正向电压Vf可以理解为使LED发光所需要提供的额定电压。正向工作电流If可以理解为使LED发光所需要提供的额定电流。一般来说,正向工作电流越大,LED亮度越大。

正向电流If越大,温度越高,寿命会受影响。当环境温度较高的时候,为了更长的LED, 建议减小正向电流。许多原厂都会在数据手册中列出温度与额定正向电流的对应曲线。

参数4LED封装

封装主要分为两种:贴片和直插。

LED设计实例

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2.0V,LED正向电流20mA。想实现一个亮度可调的LED指示灯。已知一个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)/20mA=150Ω。当电流10mA时,电阻=(5V-2V)/10mA=300Ω,此时LED亮度减弱到最亮时的一半。

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。

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