LED照明適合于混光使用的主要特性
并非所有的光源都適合于混光和調(diào)光，而LED具有譜線窄、在工作電壓范圍內(nèi)發(fā)光亮度與正向電流近似成正比、響應(yīng)速度快和體積小的特點，使其非常適合于混光使用。
2.1 光譜特性
理論和實踐證明，發(fā)光的波長和頻率取決于選用半導(dǎo)體材料的能隙Eg，其公式如下[1]：
Eg=hv/q=hc/(λq) (1)
λ=hc(qEg)=1240/Eg (nm) (2)
式中：λ為發(fā)光波長，v為電子運動速度，h為普朗克常數(shù)，q為載流子所帶電荷，c為光速。
由于不同材料的能隙不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管可發(fā)出不同波長的光。發(fā)光二極管所發(fā)出的光不是純單色光，但是，除了激光外，它的譜線寬度都比其它光源所發(fā)出的譜線窄。例如砷化鎵發(fā)光二極管的譜線寬度只有25nm。因此，可以近似認(rèn)為是單色光，幾種不同顏色的LED通過合理混光后可以得到比較純正的其它色光。
2.2 電流/發(fā)光亮度特性
在正向?qū)ㄖ埃琇ED中幾乎無電流流過，當(dāng)電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上升。因此，LED屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，其發(fā)光亮度L(cd/m2)于正向工作電流IF近似成正比[2]：
L=KIFm (3)
式中：K為比例系數(shù)。
在小電流范圍內(nèi)(IF=1～10mA)，m=1.3～1.5，當(dāng)IF>10mA時，m=1，式(3)可簡化為：
L=KIF (4)
即，LED發(fā)光亮度與電流成正比。使用時應(yīng)根據(jù)所要求的顯示亮度以及具體的LED參數(shù)來選取合適的IF值，這樣既保證亮度適中，也不會損壞LED，若電流過大，就會燒毀LED的PN結(jié)。因此，可以在LED的工作電流范圍內(nèi)通過調(diào)節(jié)流過LED的電流來調(diào)節(jié)LED的亮度。
2.3 響應(yīng)時間特性
LED照明的響應(yīng)時間是標(biāo)志其反應(yīng)速度的一個重要參數(shù)，尤其是在脈沖驅(qū)動或電壓調(diào)制時顯得非常重要。
LED的時間響應(yīng)特性指LED隨電信號變化啟亮和熄滅的延遲特性，用響應(yīng)時間來描述，響應(yīng)時間包括上升時間和下降時間，上升時間是從接通電源使LED的發(fā)光亮度達(dá)到正常亮度10%開始到LED的發(fā)光亮度達(dá)到正常亮度90%所經(jīng)歷的時間，下降時間是LED斷電后，發(fā)光亮度由正常值的90%下降到正常值的10%所經(jīng)歷的時間。LED響應(yīng)時間主要取決于載流子的壽命、器件的結(jié)電容和電路阻抗，與流過管子的電流大小無關(guān)。不同種類LED的響應(yīng)時間是不同的，即使是同類LED其響應(yīng)時間也有差別，一般在5納秒至500納秒之間。
因此，LED可利用交流供電或脈沖供電獲得調(diào)制光或脈沖光，調(diào)制頻率可高達(dá)幾十兆赫，并且LED的高頻亮滅及亮滅次數(shù)不會影響其使用壽命。
2.4 LED體積小
在景觀照明應(yīng)用中，要產(chǎn)生全彩動態(tài)變化效果，就需要將紅、綠、藍(lán)光LED根據(jù)配色要求按一定比例構(gòu)成發(fā)光單元，在同一個發(fā)光單元中，LED應(yīng)緊密排列，這樣可使得各LED的光斑在觀賞者眼中成像重疊，相鄰發(fā)光單元中心距應(yīng)相同，并且該中心距應(yīng)滿足：
D≥2Ltan(θ/2) (5)
式中:D為相鄰發(fā)光單元的最小中心距，L為正常使用時觀看點與光源部位的垂直距離，θ為人眼最小分辨角。
LED體積小的特性也比較適合于混光使用。
相關(guān)文章：
1.LED照明不可忽視的技術(shù)細(xì)節(jié)
2.LED照明顯示屏光污染的防范