光度学单位的基础LED.ppt

LED光度学的基础 上海市照明学会 章海骢 光是辐射的一种形态,是有能量的 ---光能够做功,烧饭和烧水,转变成热能; ---转变成电的例子,可储存和输送 . 光是电磁辐射,是电磁波的一种 光一定要度量和一定可以度量的. 能量---功率 其中: 与辐射挂钩: 辐射能量----辐射功率 与眼睛挂钩: 光能量---光功率 一定是视觉细胞在起作用. 眼睛感觉到的光功率. 视网膜上的视觉细胞: 眼睛感觉到 的光功率 ---要经过“过滤” “过滤系数”见右. 一.光度学的单位 度量光的强弱(大小)和方向的一门科学. 基本单位: 光通量--------发光体的 发光强度-----发光体的 亮度------发光体 反射体----受照体照明后的反 射光 照度-----------受照体的 四个单位的图示: 1.光通量 光通量:看得见的 光辐射功率 单位:瓦 光通量的单位:流明(lm) 眼睛视网膜上的视觉细胞 明视觉:锥体细胞 3cd/m2. 暗视觉:杆体细胞0.003cd/m2. 明视觉,中间视觉和暗视觉说明 两种视觉细胞的光谱光视效率是不同的. 分别是光谱光视效率V(λ)和V’(λ)曲线 目前的光通量由V(λ)计算得到的 可将两个图合并来认识光通量 1W功率555nm的黄绿光发出的光通量是: 683 lm. 说明: 对人的眼睛555nm的黄绿光最敏感. 其它颜色的 光线的敏感度 低于555nm的 值. 有V(λ)曲线. 光源 的 光通 计算 相同的功率(W),不同的光源得到的光通量 (Φ)是不同的: 400W高压钠灯54000lm----138lm/w 400W高压汞灯21600lm-----54lm/w 400W金卤灯38000lm------95lm/w 发光效率就能说明这个问题. 发光效率(luminous efficiency): 光源发出的光通量/光源的输入功率. 发光效能(luminous efficacy): 系统(光源+电器)发出的光通量/系统的 输入功率. 常见光源的光效: 白炽灯 10-12lm/w 卤钨灯 15-20lm/w 荧光灯---卤磷酸钙粉 50-70lm/w ---三基色粉 80—104lm/w 高压汞灯 54lm/w 高压钠灯 70-120lm/w 金卤灯 60-90lm/w 陶瓷金卤灯 85-100lm/w LED(白) 60-90lm/w 任何一个光源的光通量的大小取决于: 自身的功率; 光谱组成; 任何一个光源的效率的大小取决于: 电转换成光的效率; 光谱组成. LED的最高光效 光源: 发光效率和发光效能 发光效率=光源光通量(lm)/光源耗损功率(W); 发光效能=光源光通量(lm)/系统耗损功率(W), 系统耗损功率=光源功率+配件功率 灯具效率和灯具能效 灯具效率=灯具光通量(lm)/光源光通量(lm); 灯具能效=灯具光通量(lm)/系统耗损功率(W), 系统耗损功率=光源功率+配件功率. 对有待机功耗的灯具的效能计算: 有待机功耗的灯具的能效计算: 1)不计入待机功耗时的灯具能效: 灯具能效=灯具光通量(lm)/系统耗损功率(W), 灯具能效=213lm/8W=28lm/W; 2)计入待机功耗时的灯具能效: 计算24h内的灯具能效: 灯具能效=24h内的光通量/ 24h内的功率: 3h?213lm/ (3h?8W+