如何选择高亮度LED并使其正常运作

现在的LED市场可说是非常火热。随着能源成本增加，以及对于气候变迁的关注，各国政府和工业界开始推动高效率的照明解决方案。由于LED具有高效率及使用寿命长等特性，因此是极佳的解决方案。同时，LED技术正在经历一段快速变化和创新的过程，将持续推出更明亮且更有效率的产品，但这将使得大多数的工程师难以跟上最新产品的步伐。幸好，协助选择LED组件以及产品规划设计的工具程序已经非常完善，这将使得工程师们在选择适当的LED及LED驱动器更为容易。即使拥有了功能强大的设计工具，但是工程师们仍然需要了解会影响LED选择的参数有哪些，才能真正发挥工具的最大效能。

如何选择LED

第一个步骤是选择LED的颜色。各种不同颜色的LED主要是因为不同的主波长以及紫外线到红外线区间内可提供的波长。白光LED是针对其色温与暖白光LED所设定，通常色温为 2800K 到 3500K 范围内，适合用于室内照明。与白光LED相比较，传统的普通钨丝灯泡色温范围约为 3000K。冷白光LED的色温范围则介于 6300K 到 7500K 的区域，而白光LED则是属于从 3600K 到 6200K 的中间范围。

LED亮度应为多亮？

光通量（以流明为单位）一般用于量测LED的亮度。这是在人类双眼所能识别之光谱内所发出的光量总数。表1显示一些典型光源的光通量值。

个别高亮度LED光通量值通常小于100 流明（虽然这个值正迅速攀升）。因此在大多数的应用中都会将LED组合成数组的形式，以达到更高的亮度。对于多个LED照明大多采用并联串数组组合，并利用单一电流控制驱动器来驱动。但并联的方式可能会因为LED的顺向电压和流经每个灯串内的电流不同，导致灯串产生不同的亮度。因此，最好使用串联的LED，使亮度和色彩能够保持一致。然而，串联电压会随着使用较多的LED而提高，如此将影响到可使用的驱动器拓朴、降压与升压。由于LED发光具有方向性的特质，因此在不同的角度观看时会呈现不同的亮度，在某个视角的条件下，我们所观察到的亮度可能会降低至50%。在定向应用中，实际感受到的亮度会高于采用球形发光方式的点光源。换句话说，如果某些应用需要采用球形发光方式，则必须针对应用来设计相对应的数组，可以使用光学来扩散或聚焦光线。

照明组件的效率测量基准为发光效率，其单位为流明∕瓦。由于LED研发及设计的数量激增，使得具有 75 流明∕瓦发光效率值的组件快速增加，而市场上最近也开始出现具有 115 流明∕瓦的LED。用相同的标准来比较不同的光源的发光效率，钨丝灯泡大约 17 流明∕瓦、省电灯泡大约为 60 流明∕瓦，以及低压钠路灯的 100 到 200 流明∕瓦。

电压和电流

LED的顺向电压是LED制程的一个特点，一般而言，黄光∕橙光∕红光 LED的顺向电压值范围在 2-3V，而蓝光∕绿光∕白光 LED的顺向电压值范围在 3-4V。流过LED的电流控制了LED亮度，同时也会影响呈现的色彩，因此LED会在稳定电流模式下运作。高亮度LED通常会采用0.35A、0.7A、1.0A、1.4A 以上的电流。另外还需要考虑的是LED的尺寸和高度。所提供的产品必须具备散热功能，这个功能将成为高电流应用的关键。当然，成本是另一个关键性的参数需要一并纳入考虑。

选择LED更容易

许多LED供货商相继推出线上选择工具，使得LED的选择变得更为容易。这些工具能够逐一比对多种解决方案并提供图形分析，这可以让LED的设计工程师快速地取得最佳的解决方案。