LED具有哪些特性与性能参数？

LED的光学参数中重要的几个方面就是：光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长。

LED（发光二极管）具有以下主要特性与关键性能参数：

一、主要特性：

电致发光： 直接将电能转换为光能，效率高。
单向导电性： 只允许电流单向通过（阳极到阴极），具有二极管特性。
低压驱动： 工作电压较低（通常2-4V，白光/蓝光等较高），适合低电压电路。
响应速度快： 点亮（微秒级）和熄灭时间极短，适合高频开关和通讯。
体积小、重量轻： 芯片微小，结构紧凑，便于集成和设计。
抗震抗冲击性好： 固态发光，无灯丝、玻璃泡等易碎部件。
色彩丰富： 可通过不同半导体材料和荧光粉发出从红外到紫外的各种单色光及白光。
环保： 不含汞等有毒物质，符合环保要求。
指向性强： 发出的光具有一定方向性（与灯泡的全向发光不同），易通过透镜控制光型。
长寿命： 理论寿命可达数万小时（实际受使用条件影响，远长于白炽灯、荧光灯）。
冷光源： 电能主要转化为光而非热（但仍有发热），表面温度相对较低（但芯片结温仍需管理）。

二、关键性能参数：

电学参数：
- 正向电压： 在额定工作电流下，LED两端所需的电压降。单位：伏特。不同材料和颜色的LED不同（如红黄约1.8-2.2V，蓝/绿/白约2.8-3.6V）。
- 额定正向工作电流： LED正常工作时推荐的最佳电流值（如20mA、350mA、700mA、1A等）。单位：毫安或安培。必须使用限流措施驱动！
- 最大正向电流： 允许瞬时通过的最大电流值（如脉冲电流），超过可能损坏。
- 反向电压： LED所能承受的最大反向电压，超过此值可能击穿损坏。单位：伏特（通常较低，如5V）。使用中应避免反接或过高反向电压。
- 功耗： 工作功率，等于正向电压乘以工作电流。单位：瓦特。
光学参数：
- 光通量： LED发出的总可见光能量。衡量其“亮度”。单位：流明。
- 发光效率： 将电能转化为可见光的效率。光通量除以输入电功率。单位：流明每瓦。LED的核心优势指标（远超白炽灯）。
- 发光强度： 在特定方向上的发光强弱（光通量在空间的密度）。单位：坎德拉。受封装和透镜影响。
- 峰值波长： LED光谱能量最强的光波长。单位：纳米。决定颜色（红：620-750nm，黄：570-590nm，绿：500-570nm，蓝：450-500nm）。
- 主波长： 人眼感知到的颜色的对应波长（单色LED通常峰值波长≈主波长）。
- 色坐标： 在白光或多色LED中，用于在色度图上精确描述其颜色的坐标值（通常用CIE xy坐标或uv坐标）。
- 显色指数： 对白光LED，衡量其正确显示物体颜色的能力。最大值100（日光）。单位：Ra或CRI。
- 色温： 对白光LED，描述其颜色外观是偏冷（高色温，如>5300K，蓝白）还是偏暖（低色温，如<3300K，黄白）。单位：开尔文。
- 半峰宽度： 光谱能量分布中，峰值一半强度处的波长宽度。单位：纳米。表示单色光的纯度（越窄越纯）。
- 发光角度： LED光强为其轴向中心光强一半时对应的张角（2θ°）。单位：度。如120°，30°，15°等，决定光束扩散范围。
热学参数：
- 结温： LED芯片PN结的温度。单位：摄氏度。是影响寿命和性能的关键参数。
- 热阻： 衡量热量从芯片（结）传递到环境或参考点难易程度的参数（单位：℃/W）。热阻越低，散热越好，工作越可靠。通常指结到焊点或结到环境的热阻。
- 最大结温： 允许LED芯片内部达到的最高工作温度（如150℃）。超出会极大缩短寿命甚至损坏。
寿命与可靠性参数：
- 光衰： LED光输出随着使用时间的增加而逐渐降低的现象。
- 寿命： 通常指在额定工作条件下，光通量衰减到初始值的某一特定百分比（如70%，L70或L50）所对应的工作小时数。如：>50,000小时（L70）。是重要优势指标，远超传统光源。
- 工作温度范围： LED能够正常工作的环境温度范围（如-40℃到 +85℃）。