LED照明技术术语详解手册

LED照明技术术语详解手册一、基础概念类术语1.LED（发光二极管）发光二极管（Light-EmittingDiode）是基于半导体PN结电致发光原理的固态光源。当PN结施加正向电压时，半导体中电子与空穴复合，多余能量以光子形式释放产生光。其核心为PN结，常用半导体发光材料有氮化镓（GaN）、铟镓氮（InGaN）等，衬底材料多为蓝宝石、碳化硅（SiC）。LED具备体积小、寿命长、能耗低、响应快等特点，是照明领域核心光源。2.色温（ColorTemperature）色温以开尔文（K）为单位，描述光源光色，模拟“黑体”加热到不同温度呈现的颜色。如2700K左右呈黄红色暖光（类似白炽灯），6500K呈蓝白色冷光。暖色温（2700K-3500K）宜营造温馨氛围（家居、酒店）；冷色温（5000K-6500K）适合清晰视觉场景（办公、商业展示）。3.显色指数（ColorRenderingIndex，CRI，通常以Ra表示）显色指数衡量光源还原物体颜色的能力，以太阳光显色指数（Ra=100）为基准，对比被测光源与基准光源下物体颜色得出比值。Ra越高还原能力越强，博物馆、美术馆需Ra>90，普通家居照明Ra>80即可。二、光学性能类术语1.光通量（LuminousFlux，Φ）光通量是光源发射（或反射）的总光能量，单位流明（lm），反映光源“发光能力”。如1W高品质LED光通量80-150lm，40W白炽灯约450lm。照明设计中，光通量是确定灯具数量和功率的依据，如20㎡客厅需200-300lx照度，可据此选灯。2.照度（Illuminance，E）照度指被照表面单位面积接收的光通量，单位勒克斯（lx），描述“被照区域明亮程度”。国家规定普通办公室桌面照度300-500lx，家庭卧室100-200lx。其计算与光源光通量、灯具配光曲线、安装高度、房间结构等相关。3.亮度（Luminance，L）亮度是发光体（或反光体）单位投影面积的发光强度，单位坎德拉每平方米（cd/m²），体现“人眼感知的明亮程度”，与光强分布、发光面积、观察角度有关。如手机屏亮度300-1000cd/m²，城市主干道路面亮度2-3cd/m²。4.光效（LuminousEfficacy，η）光效是光通量与光源输入功率的比值，单位流明每瓦（lm/W），衡量“节能效率”。LED光效从早期几十lm/W发展到如今超200lm/W，远高于白炽灯（约15lm/W）、荧光灯（60-80lm/W），是选光源的关键指标。5.光束角（BeamAngle）光束角是灯具发光强度降至峰值50%（或1/10）时的夹角，描述“光线分布范围”。射灯光束角小（15°、24°），适合重点照明（照射装饰画）；吸顶灯、面板灯光束角大（120°），适合环境照明（照亮房间），其大小影响照明效果和空间氛围。6.色容差（ColorTolerance）色容差衡量一批光源与额定/平均色品的偏离程度，反映颜色一致性，数值越小一致性越好。大规模照明项目（商业综合体、场馆）对色容差要求高，通常需≤3SDCM，避免灯具颜色差异影响视觉效果。7.波长（Wavelength）波长描述光的颜色特性，不同波长对应不同颜色，如蓝光450-480nm、红光620-760nm。LED芯片发光波长决定基色，荧光粉可转换光色。波长还影响植物光合作用（植物生长灯需特定波长）、人眼视觉舒适度（蓝光危害与波长相关）。三、驱动与控制类术语1.恒流驱动（ConstantCurrentDriving）恒流驱动是LED驱动电源的工作方式，保证流过LED的电流恒定。因LED正向电压随温度、时间变化，恒压驱动会使电流波动，导致光衰或损坏。恒流驱动通过电路设计（如恒流芯片、电感反馈）稳定电流，保障发光稳定和寿命。2.PWM调光（PulseWidthModulationDimming）PWM调光通过调节脉冲占空比调节亮度，脉冲频率高于人眼视觉暂留频率（≥100Hz）时，人眼感知为连续光。改变占空比可调节平均电流，进而改变亮度。其调光范围宽（0-100%）、色温变化小、无频闪（或低频闪），适用于室内智能照明。3.功率因数（PowerFactor，PF）功率因数是交流电路中，有功功率与视在功率的比值，反映电能利用效率。LED驱动电源功率因数低会增加电网无功功率，造成损耗和负担。民用照明要求PF>0.9，医院、数据中心等需PF>0.95甚至接近1。4.THD（TotalHarmonicDistortion，总谐波失真）THD是电流（或电压）中谐波分量与基波分量的比值，反映谐波对电能质量的影响。LED驱动电源THD过高会干扰其他设备、影响电网稳定，照明类驱动电源THD一般≤20%，高端应用需≤10%。电磁兼容性指设备或系统在电磁环境中能正常工作，且不对其他设备产生不可承受的电磁干扰的能力，包括电磁干扰（EMI）和电磁抗扰度（EMS）。LED照明产品（驱动电源、智能控制模块）需满足EMC要求，否则会干扰或受干扰。四、封装与材料类术语1.COB封装（Chip-on-Board，板上芯片封装）COB封装将多个LED芯片直接贴装在金属基板（铝、铜基板）上，经键合线连接电路后整体封装（硅胶或环氧树脂）。其集成度高、散热好（芯片与基板直接接触，热阻小）、出光均匀，常用于筒灯、射灯、轨道灯等。2.SMD封装（Surface-MountedDevice，表面贴装器件）SMD封装将LED芯片封装成表面贴装形式，常见型号有2835、5050、3030等。此类LED体积小、贴装密度高，适合自动化生产，广泛应用于面板灯、灯带、吸顶灯等，不同型号在功率、光通量、色温等参数上有差异。3.荧光粉（Phosphor）荧光粉能吸收短波长光（如LED蓝光）并转换为长波长光（如黄光、红光），是白光LED的关键材料。常用“蓝光芯片+黄色荧光粉”方案，荧光粉品质（量子效率、色坐标稳定性、温度特性）影响LED色温、显色指数和光效，还有多色、量子点荧光粉提升颜色性能。4.硅胶（Silicone）硅胶在LED封装中作封装和光学透镜材料，封装时透光率≥90%、耐高低温（-50℃至200℃）、耐老化（长期使用不易黄变），可保护芯片和电路；作透镜时，可通过光学设计（球面、非球面、阵列式）控制光线出射角度和分布，实现聚光、散光等效果。5.透镜（Lens）LED透镜用于调节光线传播方向和分布，分聚光（射灯透镜，提高光强）、散光（吸顶灯透镜，增大照明范围）、防眩光（减少直射眩光）等类型。材质有PMMA（亚克力）、PC（聚碳酸酯）、硅胶等，不同材质在透光率、耐温性、抗冲击性上各有优劣，按需选择。五、应用与检测类术语1.IP防护等级（IngressProtectionRating）IP防护等级由两个数字组成，首数表防尘（0-6，6为完全防尘），尾数表防水（0-9K，9K为承受高温高压水喷射）。如IP65灯具完全防尘且防低压喷水，适合户外、浴室；IP20灯具仅防直径>12mm物体侵入，适合室内干燥环境。2.LM-80测试（LM-80Test）LM-80测试由美国能源之星制定，评估LED光源（芯片、封装、模组等）在不同温度（55℃、85℃及指定温度）下的光通量维持率，测试周期≥6000小时（部分≥____小时），测量不同时间点光通量和色品参数，评估光衰和寿命，是LED产品进入国际市场的重要认证依据。3.IES文件（IlluminatingEngineeringSocietyFile）IES文件是美国照明工程学会制定的光强分布数据文件，记录灯具不同方向的发光强度、光通量、色温等参数。照明设计时，导入DIALux、Relux等软件可模拟实际照明效果（照度分布、眩光值、均匀度等），优化灯具选型和布置。4.DALI协议（DigitalAddressableLightingInterface）DALI协议是数字可寻址照明控制协议，通过DALI总线对多个照明设备（灯具、开关、传感器）单独或分组控制，每个设备有唯一地址，可实现调光、开关、场景设置、故障诊断等功能，控制精度高、兼容性好、布线简单，适用于商业建筑、智能楼宇照明系