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LED 指示燈可以在絕大部分的電子設備和儀器設備中看到，隨著LED 技術日益成熟，LED指示燈也逐漸廣泛應用到工業領域，用作照明和指示燈。要想深入了解LED指示燈，不僅需要了解LED的一些基本知識，還要了解LED的性能指標，因為LED性能指標是整個LED指示燈的核心部分。

LED 指示燈關鍵參數

1、LED指示燈顏色：LED指示燈顏色是一項非常重要的指標，是每一個LED指示燈產品都必須標明。目前LED指示燈的顏色主要有紅色、綠色、藍色、青色、黃色、白色、暖白、琥珀色等。

2、LED指示燈電流：LED的正向電流（If）大多約20mA，LED的發光強度僅在一定范圍內與If成正比，當If＞20mA時，亮度的增強已經無法用內眼分出來。因此，LED的工作電流一般選在17-19mA左右比較合理。隨著LED技術的不斷發展，大功率的LED也不斷出現，如0.5W LED（If=150mA），1W LED（If=350mA），3W LED（If=750mA）等。

3、LED電壓：通常指LED正向電壓（Vf），就是說LED的正極接電源正極，負極接電源負極。電壓與顏色有關系，紅、黃、黃綠的電壓是1.8-2.4V之間。白、藍、翠綠的電壓是3.0-3.6V之間，要注意就是同一批生產出的LED正向電壓也會有一些差異，同時在外界溫度升高時，Vf將會下降。

4、LED的反向電壓（VRm）：允許增加的最大反向電壓。超過此數值，發光二極管可能被擊穿損壞。

5、LED的色溫： 色溫是表示光線中包含顏色成分的一個計量單位。從理論上說，黑體溫度指絕對黑體從絕對零度（－273℃）開始加溫后所呈現的顏色。黑體在受熱后，逐漸由黑變紅，轉黃，發白，最后發出藍色光。當加熱到一定的溫度，黑體發出的光所含的光譜成分，就稱為這一溫度下的色溫，計量單位為“K”（開爾文）。

光源色溫不同，光色也不同，帶來的感覺也不相同：

6、LED波長：峰值波長&主波長。人眼能看到的光和機器能看到的光線不完全一致。所以有兩個波長指標來表示：主波長、峰值波長。

- 峰值波長：光譜發光強度或輻射功率最大處所對應的波長。

- 主波長：眼睛能看到光源發出的主要光的顏色所對應的波長為主波長

一般來說這個兩個參數差別不大。選擇時主要看應用場合。如果是用在光學儀器上的時候，這個時候儀器需要識別波長，選擇時應該以峰值波長為準。如果是用在指示的方面，因為接受者是人，更多的應考慮主波長。

顏色和波長。顏色和波長是一一對應的。如果選料的時候想找與之前顏色一樣的 LED 替代料。可以直接比較波長這個參數。如果波長一致，顏色也是一致的。下面是常用顏色對應波長范圍。

紅（Red）：R（610nm-640nm）

黃（Yellow）：Y（580nm-595nm）

藍（Blue）：B（455nm-490nm）

綠（Green）：G（501nm-540nm）

紫（Purple）：P（380nm-410nm）

7、LED的發光強度（I、Intensity）：單位坎德拉，即cd。光源在給定方向的單位立體角中發射的光通量定義為光源在該方向的（發）光強（度），發光強度是針對點光源而言的，或者發光體的大小與照射距離相比比較小的場合。這個量是表明發光體在空間發射的會聚能力的。可以說，發光強度就是描述了光源到底有多“亮”，因為它是光功率與會聚能力的一個共同的描述。發光強度越大，光源看起來就越亮，同時在相同條件下被該光源照射后的物體也就越亮，因此，早些時候描述手電都用這個參數。現在LED也用這個單位來描述，比如某LED是15000的，單位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。 之所以LED用毫cd（mcd）而不直接用cd來表示，是因為以前最早LED比較暗，比如1984年標準5mm的LED其發光強度才0.005cd，因此才用mcd表示。

8、LED光通量（F，Flux）：單位流明，即lm。光源在單位時間內發射出的光量稱為光源的發光通量。同樣，這個量是對光源而言，是描述光源發光總量的大小的，與光功率等價。光源的光通量越大，則發出的光線越多。

9、LED光照度（E，Illuminance）：單位勒克斯即lx（以前叫lux）。1流明的光通量均勻分布在1平方米表面上所產生的光照度。

10、顯色性：光源對物體本身顏色呈現的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度；光源的顯色性是由顯色指數來表明，它表示物體在光下顏色比基準光（太陽光）照明時顏色的偏離，能較全面反映光源的顏色特性。顯色性高的光源對顏色表現較好，我們所見到的顏色也就接近自然色，顯色性低的光源對顏色表現較差，我們所見到的顏色偏差也較大。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數定為100，各類光源的顯色指數各不相同，如：高壓鈉燈顯色指數 Ra=23，熒光燈管顯色指數Ra=60—90。

　　● 顯色分兩種：

　   - 忠實顯色：能正確表現物質本來的顏色需使用顯色指數（Ra）高的光源，其數值接近100，顯色性最好。

　　- 效果顯色：要鮮明地強調特定色彩，表現美的生活可以利用加色法來加強顯色效果。

11、眩光：視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，則可以造成視覺不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質量的重要因素。

12、LED的使用壽命：LED在一般說明中，都是可以使用50，000小時以上，還有一些生產商宣稱其LED可以運作100，000小時左右。這方面主要的問題是，LED并不是簡單的不再運作而已，它的額定使用壽命不能用傳統燈具的衡量方法來計算。有預測表明，高質量LED在經過50，000小時的持續運作后，還能維持初始燈光亮度的60%以上。假定LED已達到其額定的使用壽命，實際上它可能還在發光，只不過燈光非常微弱罷了。要想延長LED的使用壽命，就有必要降低或完全驅散LED芯片產生的熱能。熱能是LED停止運作的主要原因。

13、LED發光角度：二極管發光角度也就是其光線散射角度，主要靠二極管生產時加散射劑來控制，有三大類：

　　（1）高指向性。一般為尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。發光角度5°—20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。

　　（2）標準型。通常作指示燈用，其發光角度為20°-45°。

　　（3）散射型。這是視角較大的指示燈，發光角度為45°-90°或更大，散射劑的量較大。

14、LED 封裝：

       封裝主要分為兩種：貼片和直插。

LED 設計應用實例

      下面是一個最簡單的 LED 指示燈設計實例。我們拿（QTB QBLP631-AG）舉一個例子：LED 前向電壓 Vf 2.0V，LED 正向電流 20mA。想實現一個亮度可調的 LED 指示燈。有要一個 5V 的電壓源/電池，要求 LED 正向電流在 10mA 到 20mA 之間變化。

       然后串聯一個的可調電阻。當電流 20mA，此時 LED 亮度最大，此時電阻=(5V-2V) /20mA=150Ω。當電流 10mA 時，電阻=(5V-2V) /10mA=300Ω，此時 LED 亮度減弱到最亮時的一半。下圖為電路圖。

■ LED 調光設計

       傳統的大功率 LED 照明可能會采用到三端雙向可控硅（TRIAC）。TRIAC 調光之前多用于白熾燈和鹵素燈調光。當傳統白熾燈和鹵素燈使用 LED 替換時，TRIAC 調光具有一定的兼容性。這種方案經常用在家用照明解決方案之中。

       TRIAC 可以看成是由兩個可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier）反向并聯。當沒有電流時，可控硅整流器會自動關斷。當門極（Gate）給一個觸發電流，可控硅整流器再次打開。通過電容電阻網絡來控制門極的電流便能實現調光。

LED 實際應用過程中，對于一些高質量高可靠性的 LED 應用，很多會采用脈沖寬度調制（PWM）。PWM 控制廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。

人眼在頻率達到 100Hz 的時候就已經難以察覺明顯的明暗變化了。利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制。微處理器輸出一定頻率的方波，通過調整高電平和低電平的占空比，即可實現 LED 燈亮度控制。PWM 控制中，電壓一般使用數據手冊中標明的正向電壓。

下圖顯示了三種不同的脈沖類型。脈沖持續時間 Tp，脈沖周期 T, 占空比 D(D=Tp/T)。調整占空比即可調整 LED 的亮度。如下圖第一個脈沖波形使 LED 中等亮度發光。中間脈沖波形使 LED 亮度發光較暗。最下面脈沖波形使 LED 亮度發光較亮。

經驗總結

在做 LED 指示燈的選型設計時，壽險要正確選擇 LED 指示燈時，需要考慮關鍵參數有：

■ 波長：波長與顏色對應

■ 發光強度：同樣輻射強度的 LED，我們會感覺紅光比綠光會亮很多。

■ 正向電壓，正向電流：與驅動設計相關

在 LED 指示燈系統設計階段，主要的設計考量包括：

■ 簡單的設計方案，串聯一個電阻電源既可以實現發光

■ 對于傳統家用照明可以考慮 TRIAC 調光。

■ 對于一些高質量高可靠性的 LED 應用，可以采用 PWM 控制