LED光源是怎么发光的？LED光源有哪些光性能参数？

LED光源作为一种新型光源，目前已经被广泛的应用于生活中的各个场景中。其作为新一代的绿色照明光源，与传统光源相比，有其自身无可比拟的优点，如光效高，单色性好，寿命长，节能环保等。那么，LED光源是怎么发光的？LED光源有哪些光性能参数？本文为大家做了介绍。

LED光源的发光原理：

LED是一种固态的半导体器件，它能直接把电转化为光。其核心是一个半导体的晶片，晶片的一端是负极，附在一个支架上，另一端连接到电源的正极上，使整个的晶片被环氧树脂封装起来。

半导体的晶片由两部分组成，一部分是空穴占主导地位的P型半导体，另一端是电子的N型半导体。两个部分连接起来时，形成了一个P-N结。当电流通过导线作用在晶片上的时候，电子会被推向P区，在P区里空穴和电子复合，就会以光子的形式发出来能量，这就是LED的发光原理。光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料所决定的。目前也可以制造各种不同波长的LED。一般的LED晶片都是由稼基晶体所形成的，这个稼基晶体里边包含的荧光粉产生的一种特定颜色。

LED光源的光性能参数介绍：

LED光源的性能参数有很多，下面主要介绍LED光源的光度学参数。

1.光通量

光源在单位时间内发出的光量称为光源的光通量，通常用符号Φ表示，单位为流明（lm），LED光通量是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。光源的光通量越大，则发出的光线越多。光通量与工作电流直接有关。随着电流增加，LED光通量随之增大。

2.发光强度

光源在指定方向上的一个很小的立体角元dΩ内所包含的光通量dφ值，除以这个立体角元，所得的商就定义为光源在此方向上的发光强度，以I表示，表达式为：I=dφ/dΩ。单位是坎德拉，符号为cd。

发光强度的概念要求光源是一个点光源，或者光源的尺寸和探测器的面积与离光探测器的距离足够小。辐射强度的定义和要求与发光强度类似。

发光强度常用于说明光源或者灯具发出的光通量在空间各个方向或在选定方向上的分布密度，是表征发光器件发光强弱的重要性能。

3.亮度

在某个方向上的光强与人眼所见到的光源面积之比，定义为光源在该方向上的亮度。亮度的单位为坎德拉每平米，常用L表示。

4.发光效率

发光效率（简称光效）是指一个光源所发出的光通量与光源消耗的电功率之比。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。目前商业白光LED的光效尚未达到荧光灯的水平，但早已超过白炽灯和卤钨灯。

5.光照度

在被照物体表面上，单位面积内所接收到的光通量称为光照度（简称照度）。光照度是表征表面被照明程度的量，以E表示，单位为勒克斯（Lx），1Lx=1 lm/m2。公式表示为：E=dφ/dS。

LED光源光通量与光照度的关系：

照度表示被照面上接受的光的强弱，是单位面积上所得到的光通量。

如果要想求出距离一个光源rm处的光照度，可以设想一个以光源为中心、半径为rm的球面，球面内侧接受的光通量是均匀的，这个球面的面积A为A=4π·r2，照度 E等于光通量除以面积，即E=Фv/A=Фv/4π·r2（lx）。

例如，一个发光强度为1cd的点光源，均匀发出的光通量为4πlm，距离这个点光源1m位置的照度为1lx。距离这个点光源2m位置的照度则为（1/4）1x。

反之，如果已知照度E和被照面积A，也可以求出光通量Фv=EA，光通量等于照度乘以面积。如果被照面积上照度是不均匀的，可把被照面积划分为多个小面积△A1……△An，测出每个小面积上的照度E1……En，用近似公式计算，即每个小面积与其上的照度相乘，再全相加得到光通量。

如果划分的 n 个小面积其面积全相等，则：Фv=A [（E1+……+En）/n]。

这是常用的计算投影机光通量的方法，平均照度乘以投影面积。例如，如果平均照度为10001x，投影面积为3m2，简单相乘可知光通量为30001m。

LED光源发光强度与光照度的关系：

发光强度和照度之间存在一定的关系，发光强度是指光源发出的光强，而照度则是指光源发出的光在某一方向上的光强。发光强度是指光强度的大小，而照度则是指光强度的分布。发光强度越大，照度也越大，反之亦然。因此，发光强度和照度之间的关系是相互影响的，一个影响另一个。

此外，发光强度和照度也受到发光物体的形状和大小的影响。发光物体的形状越复杂，发光强度和照度的差异越大；发光物体的大小越大，发光强度和照度也越大。

发光强度和照度之间存在一定的关系，发光强度越大，照度也越大，发光物体的形状和大小也会影响发光强度和照度。

LED光源光亮度和光照度的区别：

通俗地说，亮度是物体表面明亮的程度。对于发光体，亮度表明了它表面发光的本领，主要与它的发光特性有关；对于本身不发光的物体，它的亮度不仅与照亮它的光源的特性有关，还与物体自身的表面特性有关。例如在同样的光线下，反射率小的黑丝绒亮度低，反射率高的白纸亮度高。照度表明物体表面被光源照明的程度，即单位时间内投射到物体单位表面上光能量的多少。因此亮度与照度的第一个重要区别是：亮度与物体自身的表面特性有关。照度仅由光源的特性（强弱、远近、投射角）确定，与被照明物体的表面特性无关。

亮度与照度的第二个区别是方向性。亮度是有方向的量，谈论某点的亮度还必须同时指明测试或观察的方向。例如点亮的手电筒从正面看比斜看亮得多，劣质的黑板在教室的某些位置会产生强烈的反光。照度是无方向的量，物体上某处的照度是周围环境投射到该处所有光线之和，无论光线从何方射来，只要投射到物体上的光能量相同，对照度的影响都相同。