LED的性能指标和测试 .pdfVIP

一、LED的电学指标

1、LED的正向电流IF

1）正向电流与电压间的关系：当正向电压小于3V时，LED正向电流很小，此时LED不发光，

但正向电压等于和大于3V时，正向电流迅速增加，LED发光。额定工作电流的大小与LED

的额定功率大小有关；

2）正向电流与温度间的关系：温度小于30度时，正向电流几乎不随温度变化，一旦温度超

过30度，则正向电流随温度的升高而降低，发光强度和发光效率都将随温度的升高而降低，

于是对于大功率LED的散热问题尤为重要；

3）正向电流与发光强度的关系：发光强度随正向电流的增大而增加，另外发光强度与结晶

材料及用以控制n、p层的杂质有关。

2、LED正向电压VF

正向工作电压：规格书等参数表所标示的工作电压是在给定的正向电流下得到的，一般在

IF=20mA时测得。

3、LED电压与相关电性参数的关系

1）VF-IF曲线（伏安特性曲线）：在正向电压小于某一值时，电流极小，LED不发光。当电压

超过某一值后，正向电流随着电压迅速增加而发光。

2）正向电压与温度间的关系：在外界温度升高时，内阻变小，VF将会下降；

3）热阻的概念：

a.热阻Rth的定义：在热平衡条件下，导热介质在两个规定点处的温度差，及热源、周围环

境之间的温差（T1-T2）与产生这两点温度差的耗散功率（P）之比，单位是oC/W或K/W；

b.LED的热阻；

c.LED的热阻模型

d.LED器件热阻的测量；

4、反向电压和电流的单位和大小

1）反向电压VR单位为V，正常VR设定值：5V（也有的管大于100V）。在反向施加高电压

会导致组件受损，因此操作时须留意反向电压的极限值；

2）反向电流IR单位为uA，正常IR读值范围：在VR=5V条件下，反向电流小于5uA，要求

严格的高档产品其反向电流值规定小于1uA。

5、电学参数测量

二、LED光学特性参数

1、发光角度：指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角，成为半

值角，半值角的2倍称为视角（或称为半功率角）。

2、发光角度测量：让光电探测器沿半球空间缓慢扫描，发光强度下降一半时即可确定发光

角度；

3、发光强度IV

1）发光强度的定义：表示光源在一定方向范围内发出的光通量的空间分布的物理量。

2）有关单位：发光强度单位为cd，光通量单位为lm，照度单位为lux。

a.cd-坎德拉（candela）。1cd是指点一支标准蜡烛，在一尺的距离所照射的亮度值；

b.lm-流明（lummious）。1lm定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通

量；

c.lux-照度（illuminance）。照度是指单位面积所照射的cd值，即被照物所承受的能量值。

3）人眼视觉函数：相等的辐射通量，由于波长不同，引起人眼的感觉也不同。设任一波长

的光和波长为555nm的光，产生相同亮暗视觉所需的辐射通量分别为A和B，则其比值A/B

称为视觉函数。

4）辉度：指发光物单位面积上所发出的能量值（光功率密度），单位为mW/cm2。

4、波长（WL）：电磁辐射的电场（或磁场）在空间峰-峰值间的长度。峰值波长λP：光谱特

性曲线峰值对应的波长（此波长附件单位波长的辐射能最大），峰值波长由材料禁带宽度决

定。

1）仪器直读波长λP：发光体或物体（经由反射或穿透）在分光仪上所测得的能量分布，其

峰值位置说对应的波长，称为λP（peak）

2）峰值波长λP的测量；

3）人眼波长读值λD，在人眼可见光区（380-780nm），决定发光体或物体的光线主要在什么

波长，该波长称为人眼波长读值λD（Dominat）。

三、色度学和LED相关色参数

1、CIE标准色度学系统简介：以色光三原色RGB为准，以光源、物体反射和配色函数计算

出X，Y，Z刺激值，任何色彩都可以由RGB混色而成，再经由仪器测出光谱辐射能量和反

射率值，即可计算出X，Y，Z三刺激值。

1）颜色匹配实验：把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配；

2）CIE-RGB光谱三刺激值：国际照明委员会CIE规定红绿蓝三原色的波长分别为700.0、546.1

和435.8nm。1931年CIE给出了用等能标准三原色来匹配任意颜色的光谱三刺激值曲线，这

样的一个系统被称为CIE-RGB系统；

3）1931CIE-xyz系统；

4）色坐标及主波长λD的计算。

2、显色指数CRI：以D65（白光参数）标准机测试，并以太阳光为准频谱读取频谱波