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LED灯光谱对人体的影响

新型LED（light emitting diodes，发光二极管）照明光源以其节能、环保、耐用的特点，正逐渐取代常规照明光源大有成为主流世界照明的发展趋势。随着LED产业的扩大，应用的广泛，LED对人体的影响开始受到关注。然而，全球对LED照明的光生物安全评估至今未有定论。仅仅以节能环保为宗旨大力推行LED照明可能为未来产业发展中埋下隐患，如LED照明存在人体生物安全方面的风险将使未来这一新兴战略型产业的发展受到质疑和重创。有必要集合政府、学术界、商界力量开展LED光生物安全战略研究。科学理性地进行产业发展的时空布局，从技术角度寻找减除LED生物危害的解决方案，不仅关乎LED光照明产业的健康持续发展，而且可以通过LED光照明国家标准之谋划以及相关专利之布局，争取标准制定之话语权，对于整个新型半导体照明产业突破专利壁垒，培育自主知识产权的新一代照明核心技术都具有至关重要的战略意义。

LED（Light Emitting Diode，发光二极管），是一种固态的半导体部件，它可以直接把电能转化为照明光。LED是一种绿色光源：工作电压低，耗电量少，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，消耗能量较同光效的白炽灯减少80%；性能稳定，寿命长(一般为10 万小时)；抗冲击，耐振动性强。LED照明产品能提升照明系统的光效，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；改善眩光，减少和消除光污染。尽管LED照明技术在节能及高效照明方面具有明显优势，但同时，LED光源对视网膜的危害以及对生物日常生活节律的影响也在提示我们要清醒地看到LED照明对人体生物安全方面的风险。

在光辐射波段中，紫外线及蓝光波段对人体的危害尤为明显。LED的光谱中有不同比例的紫外及蓝光谱段，其中可见光蓝光部分会对视网膜色素层产生损伤。目前已经发现的几种主要光辐射危害有：光致角膜炎和光致结膜炎、白内障、视网膜灼伤、视网膜蓝光损害、皮肤晒黑、紫外红斑、皮肤老化、皮肤癌等。多芯片集成及二次光学设计技术发展，令LED芯片功率及外量子效率日益提高，紫外和蓝光波段的短波LED芯片被广泛应用，技术与市场占有率的提高均使得LED的危害性更加显著。有别于日光，LED是利用特定波长组分单色光通过配光方案模拟自然光，光源光谱具有不连续，特定组分单色光高亮度的特点。短波段蓝光除了对人眼尤其是视网膜有潜在损伤威胁外，对松果体产生的褪黑素比其他类型人造光源有更明显的降低作用。有研究指出LED照明光源连续输出光谱中的蓝光成分对正常的恒河猴的视网膜具有损伤作用；过强的短波蓝光容易引起视网膜上感光细胞的光化学损伤和色素上皮功能的退化，过强的辐射还会引起视网膜的热损伤。

随着光生物学研究的快速发展，近几年LED的光生物安全日益引起国际社会的关注。从2002年开始，有关人类第三种非视觉光接收器（细胞）、光辐射对生理节律及内分泌系统的影响等基础研究的进展，为人们发现和研究人工光源在应用过程中出现的潜在危害提供了有效分析工具和证据。Melanopsin是一种视网膜神经节细胞表达的感光视蛋白，是哺乳动物继视锥和视杆细胞之外的第三种光感受性细胞，其功能是参与非视觉成像系统, 参与调控生物节律、瞳孔对光反射的活动。现有研究表明，Melanopsin是感受周围环境光辐射照度的，这种感光蛋白比较与于三种感光色素来说对440-480 纳米谱段更敏感，这种光刺激对机体的生物节律调节机制是非常重要的。非哺乳脊椎动物存在多种能感受光节律性变化的组织，如松果体及其周围组织、皮肤黑色素细胞等。哺乳动物仅有melanopsin/pRGC系统能够感受光节律变化。有实验结果发现melanopsin对瞳孔对光反射的调节作用较视锥细胞的调节作用大3倍。

上述研究表明人类生物节律的调节有可能受到LED光辐射极大的影响，不规范的LED照明可能在人群中广泛产生失眠，眩晕，头痛，情感障碍等广泛的神经系统功能异常。

目前市场上大多是高色温、高亮度的LED产品。随着芯片功率的提升，光子晶体等新技术的应用，芯片射出光的辐射亮度大幅度提高，通过增大驱动电流、多芯片集成，增大二次光学设计，如采用透镜汇聚等，使得LED光束越来越窄，视网膜受到的损伤越来越大。与此同时，紫外及短波蓝光LED被广泛应用，波长在440nm左右的蓝光辐射对人眼视网膜产生的光化学危害明显提高，尤其是婴儿和儿童，眼睛对短波长光的过滤能力不如成年人。近50年来我国青少年近视发生率的显著上升也与光源的不合理光谱组合和亮度配置有重要的相关性。老年人的视网膜黄斑区功能性退化与蓝光辐射的伤害也有直接关系。

值得注意的是，政府近年来逐年加大对LED照明产业的投入，各地LED企业正在建造一系列新型照明LED芯片生产线。在如火如荼的新型照明产业发展背后，LED光源隐含的的生物安全技术风险问题却常被人们忽视。首先，LED光源自身的特点使其强度过大，易造成人眼损伤。LED照明光谱是较窄，所以具有低能耗，高亮度的优点。但相对自然光的全光谱性，缺乏了全光谱带来的对眼睛的护目特性，过高的亮度，使其缺乏自然光的柔和性，对眼睛有较大的刺激性。其次，窄谱光显色性差，易导致色弱。窄谱光显色性差，不能还原真实颜色，虽然短时间内光线本身未使视觉感受发生变化，但实际上是对人眼的“欺骗”。LED的光谱不连续,波长单一,而且短波长的光谱能量很高,长期在一种波段的强光照射下，必然会降低对其他颜色的分辨能力，导致色弱的可能性会很高。最后，长时间使用易造成视觉疲劳。当下的各种灯具在光源方面提出了各种改良方案，却未考虑到近视物体，且长时间暴露于非自然光下的人眼疲劳。这与视网膜微循环短期障碍，血供障碍造成的眼睛干涩疲劳有密切关系。由于LED属于窄光谱光，与自然光的连续光谱有很大区别，LED光谱更窄，看起来较刺眼。LED的光谱不连续,波长单一, 而且短波长的光谱能量很高,长期在一种波段的强光照射下，必然会降低对其他颜色的分辨能力，导致色弱的发生率升高。

LED 是定向式、窄光束的光源。，发光特性不同于传统光源，并且经多颗LED 组成后的照明产品其发光特性又不同于单颗LED。如何准确的评价LED 照明产品的光特性是个新课题也是重要而关键的技术，至今还未有准确性的评估方法和结论。眩光是现代照明质量评价的重要指标,常用的眩光评价方法有美国的视觉舒适几率(VCP)、英国的眩光指数(GI)、德国的眩光限制系统(亮度限制曲线)、北欧的眩光指数方法和近几年来国际照明委员会(CIE)的统一眩光指数(UGR)。迄今为止，眩光评价应用最广的是CIE 的统一眩光指数。鉴于目前光生物安全评估指标的含糊性，LED 照明产品会产生的不舒适眩光迫切需要准确测量和评价。

LED光生物安全的评估需要高精度的LED成像亮度计，目前中国远方具备了成像亮度计的自主开发制造能力，产品指标可以与美国Radiant、德国Opteema 相媲美。在LED光生物安全的评估的另一项重要基础设备LED分布光度计技术方面，我国远方公司也具备了与德国LMT、美国Lingting Science 等高精度分布光度计抗衡的研发制造能力。LED 照明产品有时其颜色看似很高，但测出的显色性却不高，经常会造成视觉与测试结果的相反情况，这主要是因为目前评价LED 照明显色性的体系依然是60 年代设计的评价传统照明的体系，而传统照明与LED 照明有着截然不同的特性。关于显色性测试及评价方面，日本色彩研究所指出，由于照明光种类将造成观看对象的差异，在反射率不变的情况下，人眼对于R、G、B 形成3 色不同波长的感测反应，会随着光源及分光分布变化而产生认知差异。日本照明相关国际规格委员会工作小组已达成决议要在两年内，针对新光源显色性评鉴方法提出新案。如何准确

反应人眼判读的实验已经成为国际关注的焦点，对该问题的系统化研究将是光生物安全研究的重要热点，我国将在LED光生物安全标准测量及制订的初始阶段牢牢把握该重要领域的话语权。

目前国际上主要LED厂商都在利用其所掌握的若干核心专利技术，采取横向和纵向扩展方式，在世界范围内设置专利网，产品标准并通过专利授权和产品质量认证来抢占国际市场。鉴于现有LED照明系统中美、日、台湾地区中巨头的垄断地位，我们更需要以光生物安全战略引导具有中国特色的LED照明产业的知识产权建立及积累大步走向世界的资本。目前美、日、台湾地区巨头垄断下的LED体系具有一个共同的致命缺陷便是其生物安全性没有统一的标准，这也必将成为我们整个产业的突破点。虽然各国存在着一系列的LED光生物安全评价标准，但是各个标准间存在着较大的差异。同时不能排除照明巨头将自身利益凌驾于生物安全进行暗箱操作的可能性，从而影响了其客观指标对整个产业的指导意义。面对现在国内LED 产业的蓬勃发展之势，我们必须积极进行位于世界前沿的光生物安全研究，以避免整个产业由于忽视光生物安全性的研究而处于被动地位导致的巨大战略损失。正是由于LED产业生物安全检测标准的缺位，令目前政府、社会公众对于LED的危害认识不足，统一的科技技术认定可以有效地协调产业的健康发展。只要我国建立起世界认可的生物安全标准，便可以掌握整个产业中的话语权，从而指导上游各种生产及安全标准的制定，进一步以此为依据建立一整套完善的拥有自主知识产权的LED标准。

常规的光生物安全研究主要集中在器质性损害，以及各种形态学变化方面，但这种光生物安全评估是建立在实验动物基础上的。光生物安全的最终立足点应该是无创性的人类学实验，利用神经科学技术与光生物安全检测体系进行整合将奠定中国光生物安全在全球照明产业的主导地位。随着功能核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)的迅猛发展，以反映器官功能状态为成像目的的磁共振成像技术为功能性研究提供了一条崭新的道路。基于临床与基础医学结合的LED光生物安全功能核磁共振检测中心的建设将有利于光生物安全相关标准的制定及相关技术的革新，促使更健康、更环保的LED照明新产品的问世，对我国LED产业自主知识产权的发展及维护有重要意义，有利于争取LED照明领域的国际话语权。在全国建设一个照明LED测试标准制定平台，给各个机构之间的沟通交流架设一个桥梁，并最终在我国建立起标准化的测试体系，这将对我国照明LED产业的发展提供有力的支持，将有利于引导LED生产厂商生产对人体健康无害的LED照明光源，使LED照明产业向真正利国利民的方向健康发展，使人民群众真正从高新技术发展的成果中受益。同时新型照明标准的制定也将为整个照明产业打出了一片天空，进而可以促进全球的产业布局，为民族企业的发展开辟一片天空。

LED光源的结构、特性、应用与传统光源相比存在较大差别，用于传统光源的检测标准和评估手段大多不适用于LED光源的生物安全评估和检测。LED应用产品的多样性、多变性、创新性，相关技术的突破发展和新产品的不断涌现，加深了LED照明的检测、评估工作的难度。仅依靠生产企业自行对产品进行检测，会极大增加工作量，效率低下，标准的不统一。建立科学合理检测系统必须依靠科研实力强的高等院校和科研院所。最佳资源配置方案是由企业和科研机构多方合作、互利共享的共性技术的LED光生物安全检测平台。

基于功能核磁共振技术的LED光生物安全功能核磁共振检测中心是一个高效、准确的光生物安全检测平台。该中心的建立将有利于将高等院校、科研院所以及企业的资源的整合，实现资源共享；通过构建现代化管理体系，提高检测的效率，降低社会成本；优化战略布局，

促进公平竞争。值得欣慰的是，中国现阶段LED光生物安全标准化工作已得到国家“863”计划的支持及国际社会的肯定。中国专家正积极争取LED光生物安全领域的国际标准主导权。在全国建设照明LED光生物安全测试标准制定平台，构建保障人民群众健康的的光生物安全测试体系，最终实现检测技术标准化，这将成为中国照明LED产业发展的有力技术指导，切实规避LED照明生物安全隐患，为产业的健康发展保驾护航。

银行LED灯光改造方案教材

银行LED照明节能方案

LED日光灯安装的环境，对其进行独特的造型设计，在设计阶段我们认真分析项目的需求，通过与客户的沟通，了解项目的需求关键，根据我们丰富的LED日光灯制作经验以及生产工艺部门的参与，我们制定完整的项目方案，确保该方案能够满足客户的整体要求，并具有高实用性、高可靠性、高观赏性。我们的设计原则是功能、结构、外形三位一体，协调统一。既要保证日光灯的功能完善、结构合理、外观现代、大气，同时又要与周围环境很好的融合与呼应，让整个日光灯在所安装的环境中独具匠心。一、LED的发展趋势由于建筑布局的原因，高层写字楼在白天也需要进行人工照明, 照明用电已成为写字楼的主要能耗之一。分析表明，大厦公共通道、地下车库、电梯厅等公共区域照明能耗占基本能耗的7.9%，大厦照明因而成为节能减排重要环节。LED 光源在通用照明方面的优势也逐步显现出来。LED被称为第四代照明光源具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，随着LED 发光效率的不断提高, 2009年，LED开始在发达国家进入主照明普及。在电费较高，使用时间较长的商业应用场所，LED灯具迅速成为市场的新宠。 LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测，美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED 取代，每年节省350亿美元电费，每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%白炽灯换成LED，可减少1～2座核电厂发电量，每年节省10亿公升以上的原油消耗。台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光LED

取代，每年节省110亿度电。 LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术。随着LED 技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。基于LED灯具的全寿命周期的成本分析，LED照明灯具与同等效能的传统灯具相比，已经有LED球泡灯、LED射灯、LED筒灯的全周期成本都明显低于传统照明，已经具备明显的竞争优势。而LED直管灯的全寿命周期成本与传统照明基本持平，预计在2012年将显现出较为明显的成本优势，实现替代使用的推广。在户外照明灯具中，用于替代250W高压钠灯的LED灯具中，LED路灯和隧道灯的成本都要低于传统照明成本，成本差距约在30%左右，LED路灯和隧道等竞争优势已经显现。根据LED照明灯具价格不断降低、性能不断提升的发展趋势，预计在2013年前，绝大多数LED灯具的全寿命周期的综合成本将明显低于传统灯具，成为主流的照明光源。二、LED灯具产品介绍我公司生产的LED商用照明灯，采用国际优质LED光源，引进台湾先进的工艺制作而成。公司作为专业致力于中高档LED光电产品研发、设计、制造、销售于一体的现代化科技型企业，可为用户提供专业售前咨询、专业LED照明光源设计方案、专业售中安装指导、专业售后维护等一系列节能照明配套服务。

LED灯光秀

LED灯光秀：功能特性： LED作为当今最具环保及应用潜力的照明产品，在大型户外场景应用大显身手，展现了其智能化、多元化特性。如北京奥运会、上海世博会和广州亚运会的场景照明与美轮美奂的舞台表演，无不展示了国内亮化工程强劲的发展势头。功能应用： LED照明的城市化应用上，传统城市照明灯光往往表现单一，文化介绍缺少生动场景，文化景观缺少声、光、画面多媒体展示的局面。阳光照明则独辟蹊径，创新突破传统城市景观照明灯光诸多缺陷。把简单的产品提供上升到精心规划设计，将LED照明与城市文化发展历史、风俗传统、地理位置相结合，用LED照明光结合LED显示屏的画面并配以动听音乐的灯光秀来创建一个全新的城市多媒体展示平台，打造独有的城市形象新名片。其中，灯光秀是彩色激光数字灯、投光灯、光束灯、LED显示屏与水幕、音响系统等等多产品多元素的巧妙融合，这种融合开拓了照明艺术的跨领域发展，通过声、光、电的结合达到震撼的视听效果，现场不仅会吸引市民和游客驻足观赏，同时引导人们了解当地的风土文化与魅力，而且还美化宣传了城市，达到促进招商引资的综合效果。在我国LED照明行业，同时覆盖从LED技术研发到生产制造、市场营销等各个领域的企业并不多见，阳光照明作为这样多方面发展的引领者，为国内LED照明树立了良好的标杆。其建立的上海芯片研发中心，浙江上虞、福建厦门生产基地不仅实现了LED的布局规划，还将LED产品销售渗透到了全国各个区域。另外，在LED照明的大型工程项目投标上，阳光照明也频传捷报，如2010年成功中标由三部委联合招标的国家半导体照明应用示范性项目，2011年荣获国内首批LED照明产品节能认证证书等。阳光照明将继续以先行者的姿态，把LED灯光秀与城市文化发展完美结合推广到更多的城市，真正地做到让城市亮化工程体现城市艺术、人文特色，来推动照明多媒体技术与城市发展艺术化相结合的全新时代。

LED智能照明系统设计

LED智能照明系统设计 LED被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。白炽灯，卤钨灯的光效为12～24lm/W，荧光灯50～70lm/W，钠灯90～140lm/W，而且大部分的耗电变成了热耗。LED可达到50～200lm/W，而且单光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。在相同照明效果的情况下，耗电量约为白炽灯的十分之一，荧光灯的二分之一。同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。LED的平均寿命达10万小时，安全可靠性强，不含汞，钠元素等可能危害健康的物质，有利于环保，被称为“绿色照明光源”。 2 智能照明控制方案设计利用光敏电阻检测室内光线的强弱，被动热释红外探测器可探测人体的特征，传感器将检测数据传送给控制核心———单片机，根据处理结果去控制照明设备的开启、关闭和照度。图1为智能照明控制方案原理框图。该系统主要由三部分组成：传感器部分，控制器部分和LED驱动电路和照明系统，见图1。 3 系统硬件设计3.1 传感器部分 3.1.1 被动式热释电红外探测器该探测器有三个关键元件：菲涅尔滤光芯片，它通过截止波长8～12μm的滤光芯片，起带通滤波器的作用，使环境的干扰受到明显的控制；菲涅尔透镜，聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在热释电红外传感器上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号，这样热释电红外传感器就能产生变化的电信号；热释电红外传感器将透过滤光芯片的红外辐射能量的变化转换成电信号，即热电转换。人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm 左右的红外线通过菲涅尔滤波片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通过采用热释电

照明用LED灯具标准

LED灯具标准一、范围本标准适用于对公司所生产的灯具制定统一检验项目和检验的说明。本标准规定了LED灯具的技术要求、试验方法、检验规则、标志方式、包装、运输和储存条件。 LED灯具是指以LED作为发光器件的照明灯具，与高压钠灯、金卤灯为光源的传统灯具相比,具有节能、环保、长寿命等优点。二、参考依据：《GB7000.1-2002灯具一般安全要求与试验》《整体式LED路灯的测量方法》《外壳防护等级（IP代码）GB4028-93》三、检验项目： 1、电性能参数： a) 工作电压。b) 工作电流。 c) 功率。d) 功率因素。 e) 灯具安全等级。 2、光学参数： a) 光强：光强分布曲线、等光强曲线。 b) 光通量：总光通量、有效光通量、区域光通量表格、环带光通量表格。 c) 照度：照度分布、等照度曲线。 d) 光源：光源数量、光源型号、光源的组成、光源封装。 e) 色温。 f) 灯具发光角度。 3、结构与外观： a) 外壳结构材料。b) 灯具的类型。 c) 灯具的重量。d) 灯具的标签。 e) 灯具防护等级。 4、可靠性试验： a) 温升试验。b) 开关电试验。 c) 振动试验。d) 发光维持特性与老化试验。 e) 灯具功能检验。四、检验说明： 1、电学参数： a) 外置电源控制的直流供电灯具：用电压、电流表测量的电压、电流。（注意：测量电流需要测量LED单灯和单一颜色的电流记录在附表一） b) 内置电源控制的交流供电灯具：用数字功率仪测量灯具的电压、电流、功率、功率因素等参数。 c) Ⅰ类灯具必需做抗电强度、漏电电流、绝缘电阻测试。抗电强度是220V接线端与外壳1500V，1min 击穿现象。漏电电流≤1.0mA。绝缘电阻≥2MΩ。 d) 灯具的安全等级可分四种类型： 0类灯具：无地线灯具，依靠基本绝缘作为防触电保护的灯具，这意味着，灯具的易触及导电部件没有连接到设施的固定线路中的保护导体，万一基本绝缘失效，就只好依靠环境了。 Ⅰ类灯具：有地线灯具，灯具的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括附加的安全措施，即把易触及的导电部件连接到设施的固定线路中的保护接地导体上，使易触及的导电部件在万一基

LED室外照明灯具设计注意事项

LED室外照明灯具设计注意事项 2009/6/23/14:59 来源：中国半导体照明网作者：吴继德室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。 [慧聪灯饰网]关键词：灯具设计发光二极管室外照明室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。一、工作环境 LED室外照明灯具由于工作环境比较恶劣，受风吹雨淋日晒，阳光中紫外线照射，昼夜温差变化，空气中沙尘，化学气体等条件影响，灯具年复一年的受大自然时效老化处理。设计时应充分考虑这些因素的影响。二、LED灯具材料及散热方式选择外壳和散热器设计为一体，用来解决LED的发热问题，这种方式较好，一般选用铝或铝合金，铜材或铜合金，以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热，（喷气致冷散热也是类似热管散热的一种，但结构更复杂一些。）选择什么样的散热方式，对灯具的成本有直接影响，应综合考虑，与设计产品配套选出最佳方案。灯罩的设计选材也是至关重要，目前使用的有透明有机玻璃，PC材料等，传统的灯罩是透明玻璃制品，究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关，一般来说，室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品，它是制造长寿命，高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩，做室内灯具的灯罩较好，用于室外则寿命有限，因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净，使灯罩透明度降低影响光线输出。三、LED芯片的封装目前国内生产的LED灯具（主要是路灯）大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装，这种方法热阻较先进封装技术的产品高，不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装，以达到所需要的功率，这些LED 的封装材料有用环氧树脂封装，有用硅胶封装的。二者的区别是：环氧树脂封装耐温较差，时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好，使用时应注意选择。

大功率LED隧道智能照明控制系统设计

大功率LED隧道智能照明控制系统设计【摘要】本文分析了原有高速公路照明控制存在的问题，采用大功率LED 智能照明控制系统的组成，给出了上位机软件设计结构图、控制终端设计框图及改造后的效果。【关键词】隧道照明；智能控制；控制终端；LED 0 前言随着我国高速公路的发展，特别是山区高速公路需穿越大量的隧道，为了确保车辆通行的安全，需配置大量的照明，隧道的运行成本越来越高。为了实现隧道照明降低用电量、避免洞内、洞外光差，确保车辆安全、实行分段照度控制、提高照明灯具的使用寿命，提高隧道照明安全稳定运行、便于日常维护管理等。采用光效好，无污染的冷光源节能的大功率LED灯作为隧道照明灯具，并采用智能控制系统实现隧道照明控制是技术发展的必然，是节能减排的需要，也是实现高速公路安全运行的必然。 1 智能照明控制系统的组成隧道照明系统采用分布式控制，通讯采用RS485通信，系统组成如图1所示。系统主要由上位控制计算机、控制终端设备和现场采样设备组成。上位机与中间层、现场层设备之间通过RS485通信总线进行信息的传递，实现数据的上传和下达。上位机是大功率LED隧道照明控制的心脏，也是系统的控制中心和信息处理中心，负责系统的决策、指令发送、数据采集、显示和存储系统数据等任务。控制终端主要实现LED照明灯具的控制，采集照明灯具的温度和照明通过的电流、调节照明灯的工作电流等。同时把相应的参数上传到上位机，并执行上位机发出的相应得控制命令，对照明进行及时的调控。采样设备主要由通行车辆检测器、光亮度检测器和车速检测器，用来采集隧道通过的车辆、隧道洞内洞外光亮度、运行车速等相关的现场实时数据。 2 上位机软件设计隧道智能照明控制系统上位机软件结构按结构层次可以划分为人机对话界面层、现场数据采集层、隧道现场车辆检测通信层，软件系统结构框图如图2所示。人机对话界面为操作员工提供简单方便的操作平台，有系统的主界面和相应的对话框。现场数据处理层是计算机处理采样数据的，计算机中的数据包括终端采集的原始数据，中间处理数据和计算好的输出的最终数据，分别保存在上位机不同的储存器中。数据处理层需计算判断的数据很多、计算函数复杂多样，有采样原始数据的采集函数，有计算中间数据的各种相关的关系函数和计算最终数据需要的调用函数等。隧道检测通信层是软件的现场间隔层，是系统的输入输出口，负责对各种信号的进行采集和把最终结果输出控制照明灯具。三层软件结构紧密相连，实习系统软件的全部功能。上位机软件结构按使用功能的不同可分为：

LED照明灯具培训知识

LED照明灯具培训知识一、照明知识常用术语：照明照明是以人们的生活、活动为目的对光的利用，从广义上讲，应包括对生命体、生物有作用的视觉与光信息、紫外线、可见光及红外线等各部分。光源能够发光的发光体，光源按其发光原理可分为热辐射光源、气体放电光源、固体发光光源。 A、热辐射光源：指当电流通过并加热安装在填充气体泡壳内的灯丝，其发光光谱类似于黑体辐射的一类光源。如白炽灯、玻璃反射灯、卤素灯等。 B、气体放电光源：在适当的条件下，例如强电场、光辐射、粒子轰击和高温加热等，组成气体的分子可能发生电离，产生可自由移动的带电粒子，并在电场作用下形成电流。这种电流通过气体的现象称为气体放电，而这样的原理发光的光源称为气体放电光源。如荧光灯、紧凑型荧光灯、低压钠灯、高压钠灯、汞灯、金属卤化物灯、霓虹灯、激光等。图（一）、荧光灯、白炽灯结构 C、固体发光光源：指某种固体材料与电场相互作用而发光的现象。如无极感应灯、微波硫灯、发光二极管LED等。灯具：灯具是一种产生、控制和分配光的器件。在灯具的设计及应用当中，最为强调的是灯具的控光部件，主要由反射器等组成。灯具包括：光学系统(反射器、透镜、格栅等)，电气附件(镇流器、启动器等)，机械结构件(灯座、外壳、支架、调节调焦机构、防减震器等等) 视觉 A、明视觉：眼睛适应于至少为几坎德拉每平方米亮度时的视觉。明视觉主要由锥状细胞来调节。L> m2（坎德拉/米2） B、暗视觉：调节眼睛以适应几百分之一坎德拉每平方米的亮度水平时的视觉情况。在这种情况下，杆状细胞

被认为是主要的活跃成分。L< m2（（坎德拉/米2）光的定义光是我们通过视觉与外界交流的媒介。如果没有光，我们将无法感知客观世界的一切。光是一种能量，这种能量能从一种物体传播到另外一种物体表面。其传播的形式是以直线方式进行传播。光可分为可见光和不可见光。人眼能够识别的电磁波谱，即波长为380-780nm之间的为可见光。除了可见光以外的电磁波谱我们称为不可见光，如紫外线和红外线。图(二)、光的成份光通量光源在单位时间内发出的光线称为光源的光通量，用φ表示，单位名称：lm（流明）。光强光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的光强度，用I表示。 I=特定角度的光通量Ф÷特定角度Ω（cd/㎡）亮度发光体在某特定方向上单位立体角单位面积内的光通量。用L表示。L=I/S （cd/㎡），坎德拉/米2，又叫辉度。照度：单位面积上受到的光通量，用E表示。勒克司(Lx) E=dФ/dS(Lm/m2) E=I/R2（R=光源到被照平面的距离）图（三）、亮度、照度关系色温当某一种光源（热辐射光源）发出的光颜色与某一温度下的完全辐射体（黑体）的产生的光颜色，完全相同时，完全辐射体（黑体）的温度，简称色温（K）。色温是用来描述某发光体发出光线颜色的一个参数。显色性指的是某照明光源对物体色表（该物体本身颜色或质感）的影响，该影响是由于观察者有意识

LED灯光照明设计开发的发展趋势(精)

LED灯光照明设计开发的发展趋势居室照明离不开灯具,而灯具是照明的集中反映,它既是完成居室建筑功能、创造视觉条件的工具,又是居室装潢的一部分,是照明技术与建筑艺术的统一体.现代灯具不仅在居室内起照明作用,也是营造居室环境氛围的主要组成部分.利用灯具造型及其光色的协调,能使居室环境具有某种氛围和意境,体现一定的风格和个性,增加建筑艺术的美感,使室内空间更加符合人们心理、生理的需求和审美情趣.LED作为一种新型的照明技术,其应用前景举世瞩目,尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源,必将引起照明领域一场新的革命. 自从白光LED出现,无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势,因此,LED照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势,LED与传统白炽灯和日光灯一起,为居室照明开辟了崭新的天地.灯具设计的内容与形式主要是光,LED新光源促使照明灯具设计开发的革新,从很大程度上改变了我们的照明观念,使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来,灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立,灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间,居室照明灯具将向更加节能化、健康化、艺术化和人性化发展. 一、节能化研究资料表明,由于LED是冷光源,半导体照明自身对环境没有污染,与白炽灯、荧光灯相比,节电效率可以达到70%以上.在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/10,荧光灯管的1/2.如果用LED取代我们目前传统照明的50%,每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和,其节能效益十分可观. 二、健康化 LED是一种绿色光源.LED灯直流驱动,没有频闪;没有红外和紫外的成分,没有辐射污染,显色性高并且具有很强的发光方向性;调光性能好,色温变化时不会产生视觉误差;冷光源发热量低,可以安全触摸;这些都是白炽灯和日光灯达不到的.它既能提供令人舒适的光照空间,又能很好地满足人的生理健康需求,是保护视力并且环保的健康光源. 由于目前单只LED功率较小,光亮度较低,单独使用有时不能达到照明亮度要求,而将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明灯具则具有广阔的应用前景.灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求,决定灯具光学系统的形状、LED的数目和功率的大小;也可以将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”,根据组合成的“二次光源”来设计灯具. 三、艺术化光色是构成视觉美学的基本要素,是美化居室的重要手段.光源的选用直接影响灯光的艺术效果,LED在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势;目前彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围,且单色性好,色彩纯度高,红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度(1670万色)的选择具有较大的灵活性.灯具是发光的雕塑,由材料、结构、形态和肌理构造的灯具物质形式也是展示艺术的重要手段.LED技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合,打破了传统灯具的边边框框,超越了固有的所谓灯具形态的观念,灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上,以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题.我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合,材质、结构设计的优势,提高设计自由度来弱化灯具的照明功能,让灯具成为一种视觉艺术,创造舒适优美的灯光艺术效果.例如半透明合成材料和铝制成的类似于蜡烛的LED灯,可随意搁置在地上、墙角或桌上,构思简约而轻松,形态传达的视觉感受和光的体验,让灯具变成充满情趣与生机的生命体. 四、人性化毋庸置疑,光和人的关系是一个永恒的话题,“人们看到了灯,我看见了光”,正是这句经典的话语改变了无数设计师对灯的认识.灯具的最高境界是“无影灯”也是人性化照明的

led照明灯具的详细参数

led照明灯具的具体参数 LED是操纵化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学本性：I-V本性、C-V本性和光学本性：光谱响应本性、发光光强指向本性、时间本性以及热学本性。 1、LED电学本性 1.1I-V本性表征LED芯片pn结制备遵从首要参数。LED的I-V本性具有非线性、整流本质：单导游电性，即外加正偏压表示低交兵电阻，反之为高交兵电阻。 (1)正向死区：(图oa或oa′段)a点对付V0为关闭电压，当V (2)正向任务区：电流IF和外加电压呈指数干连 IF=IS(eqVF/KT–1)-------------------------IS为反向饱和电流。 V>0时，V>VF的正向任务区IF随VF指数上升IF=ISeqVF/KT (3)反向死区：V<0时pn结加反偏压 V=-VR时，反向漏电流IR(V=-5V)时，GaP为0V，GaN为10uA。 (4)反向击穿区V<-VR，VR喻为反向击穿电压;VR电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压不停增进使V<-VR时，则泛起IR俄然增进而泛起击穿现象。由于所用化合物材料种别差距，各种LED的反向击穿电压VR也差距。 1.2C-V本性鉴于LED的芯片有9×9mil(250×250um)，10×10mil，11×11mil(280×280um)，12×12mil(300×300um)，故pn结面积大小纷歧，使其结电容(零偏压)C≈n+pf支配。 C-V本性呈二次函数干连(如图2)。由1MHZ交流信号用C-V本性测试仪测得。 1.3最大允许功耗PFm 当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率损耗为P=UF×IF LED任务时，外加偏压、偏流未必促使载流子复合分发光，还有一一部分变为热，使结温上涨。若结温为Tj、外部状况温度为Ta，则当Tj>Ta时，内情热量借助管座向外传热，闲逸热量(功率)，可表示为P=KT(Tj–Ta)。 1.4响合时间响合时间表征某一表示器跟踪外部动态变卦的快慢。现有几种表示LCD(液晶表示)约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S(us级)。 ①响合时间从使用角度来看，就是LED点亮和燃烧所拖延的时间，即图中tr、tf。图中t0值很小，可忽略。 ②响合时间首要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。 LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发亮光度达到畸形的10%开始，不停到发亮光度达到畸形值的90%所经历的时间。 LED燃烧时间——降落时间tf是匡畸形发光减弱至副本的10%所经历的时间。差距材料制得的LED响合时间各不同样;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响合时间<10-9S，GaP为10-7S。是以它们可用在10~100MHZ高频体系。 2、LED光学本性发光二极管有红外(非可见)和可见光两个系列，前者可用辐射度，后者可用光度学来量度其光学本性。 2.1发光法向光强及其角分布Iθ 2.1.1发光强度(法向光强)是表征发光器件发光强弱的紧要遵从。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的感化，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其和程度面交角为90°。当偏离处死向差距θ角度，光强也随之变卦。发光强度随着差距封装形态而强度交付角方向。 2.1.2发光强度的角分布Iθ是刻画LED发光在空间各个方向上光强分布。它首要取决于封装的工艺(包含支架、模粒头、环氧树脂中增长散射剂和否)

地下停车场LED智能照明控制系统

地下停车场LED智能照明控制系统设计报告 Underground parking lot LED intelligent lighting control system design repo r t

原创性声明本组郑重声明：本小组声明所呈交的电子设计作品是该小组所有成员在导师指导下进行的创新设计工作及取得的研究成果。尽我们所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果。项目负责人签名：蔡茂何承谦张伟忠莫永强日期：2013年10月30日

目录摘要.............................................................. I Abstract ........................................................... I I 引言............................................................ I II 1. 地下停车场LED智能照明控制系统总体设计方案 (1) 2. 系统设计与方案选择 (1) 2.1照明灯的选择 (1) 2.2照明灯的控制方式 (2) 2.3检测器件的选择 (2) 2.4显示屏的选择 (3) 2.5无线小车通信方式选择 (3) 2.6控制核心选择 (4) 3. 单元硬件电路设计 (5) 3.1照明灯控制电路设计 (5) 3.2自动调光电路设计 (5) 3.3.LED照明灯低功耗与正常状态切换电路设计 (6) 3.4射频感应电路设计 (6) 3.5红外对管电路设计 (7) 3.6烟雾监测电路设计 (7) 4. 软件实现与相关流程图 (8) 4.1系统总流程图 (8) 4.2无线小车控制流程图 (9) 5. 地下停车场LED智能照明控制的开发特色与创新之处 (9) 6. 作品设计图与实物图 (10) 参考文献 (11)

基于单片机的智能照明控制系统

基于单片机的智能照明控制系统一、产品介绍本系统设计了一套应用于宿舍、工作室及大型停车场的LED智能照明系统。利用9 V变压器与LM7805组成交流转直流5 V稳压源为系统供电,通过热释电红外探测器采集数据,无线模块实现全区域内的数据传输,采用大功率LED恒流驱动方案,并利用可调光芯片BP1360和先进的PWM技术对LED灯进行调光,同时利用脉宽调制技术控制舵机,使得LED灯在两个自由度(各180°)上自由旋转,自动锁定空间的5个位置实现照明,同时可以通过手动遥控器进一步对系统进行控制,自由选择照明方式,体现对LED灯的智能化和人性化,进一步实现绿色照明。本设计无论是单个模块还是整体的功能，都能较好地实现。针对照明时出现的一些资源浪费进行改善，通过检测是否有人控制灯的亮灭．而且根据人数的多少进行亮度的调整和区域照明范围的改变，实现资源利用的极大化，更满足人们对照明的需求。本系统稳定性较好，实现了既定的各个功能，即能准确检测到人出现在区域的位置(0，1，2，3，4)，并发出对应的信号给单片机，单片机根据信号相应调整LED灯的亮度和舵机转向位置，达到了资源利用的高效化，同时也能实现手控遥控器控制。

二、产品功能产品功能：（1）可以通过热释电红外探测器感应是否有人，将此信号传给单片机，单片机来控制灯的亮灭。（2）可以实现根据人数的多少进行亮度的调整和区域照明范围的改变，实现资源利用的极大化。三、产品特色 1、恒流驱动电路和单片机PWM 调光的设计的应用 2、利用单片机作为主控芯片，控制简单、易操作、维修成本低。 3、利用稳压源为系统供电。通过热释电红外探测器采集数据监测移动物体和光亮度的设计，无线模块实现全区域内的数据传输。 4、采用大功率LED恒流驱动方案，并利用可调光芯片对LED灯实行调光；同时利用脉宽调制技术控制舵机，使得LED射灯在两个自由度(各180°)上自由旋转，自动锁定空间的5个位置实现照明，同时可以通过手动遥控器进一步对系统进行控制．自由选择照明方式．四、产品的系统构成以及应用领域产品总体框图如下图所示：产品总体框图恒流驱动电路和单片机PWM 调光的设计选用贴片的STC89C52RC单片机作为主控制芯片，大大地节省了驱动电路的体积。电源方面采用220 V转9 V变压器．再通过稳压芯片LM7805和一些滤波电容等器件做成。本设计LED光源采用相互并联方式，共由5只1 W 高亮度白光LED灯珠组成；每只LED灯珠的压降约3.1 V，工作电流约20 mA。由白光LED的正向伏安特性可知，当LED端电压超过其正向导通电压后，较小的电

LED照明灯具的特点

1、高纯度，鲜艳丰富的色彩。目前LED几乎覆盖了整个可见光谱范围，且色彩纯度高。而获得色彩光的传统方式是白炽灯加滤光片，大大降低了光效。 2、超长寿命。LED的时机寿命超过5万小时，为一般光源的几倍甚至几十倍。 3、光源中没有水银，光书中不含紫外线。LED是固定体发光光源，绿色环保，特别适用于香水店、珠宝店、博物馆、美术馆等专业场所，可满桌器展示商品对照明的特殊要求。 4、固体发光，抗震性能好，牢固可靠。 5、节能，经济，免维护，一般节能量在50%至80%。 6、动态的色彩控制，明暗可调，三原色的LED组合可采用PWM实现颜色的变化。 7、LED有很强的发光方向性，光通量利用率高，且体积小，易于LED灯具的外观设计和光强分布的控制。 8、LED可采用直流低压供电，安全可靠。 9、LED不受启动温度控制，开在低压110V正常启动，启动不受升温时间的影响，且能暂态启动及暂态达到全光通量输出。 LED灯具有什么优点

1、节能。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯（T5、T8、T9等节能灯）的1/4. 2、长寿。LED灯的寿命可达10万小时以上，对普通家庭照明可谓有“一劳永逸”的好处。 3、可以工作在高速状态。节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快坏掉。 4、固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕震动，基本上用不着考虑散热。 5、LED灯具技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低，一个白光LED灯具进入家庭的时代正在迅速到来。 6、环保，没用汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收。总结：很明显，只要LED灯具的成本随LED技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代。目前国家越来越重视照明节能及环保问题，已经在大力推行使用LED灯具了。特别是政府改造路等项目首先就是LED路灯，就指明得用LED路灯可见LED灯具替代节能灯、白炽灯的势头。 led灯管、led日光灯：https://www.wendangku.net/doc/d810402683.html,

基于单片机控制的太阳能LED智能路灯照明系统

基于单片机控制的太阳能LED 智能路灯照明系统张晓晖，杜学东（山东科技大学信息科学与工程学院，山东青岛266590）摘要：系统本着充分利用太阳能供电，并且实现路灯照明系统的智能化为目的，以AT89S51单片机为控制核心，自行设计了一套太阳能LED 路灯智能照明系统。在该系统中以单片机与模数转换器构成数据采样模块，实现蓄电池的过充与过放保护电路；数码管显示电路显示蓄电池的电压和当前时间；通过光敏电阻感知外界环境亮度，实现LED 路灯的开启与关闭；无线模块实现对LED 路灯人为的控制。实验结果表明该系统性能稳定、实时性高、节能、智能，具有良好的应用前景。关键词：蓄电池过充；过放保护；AT89S51；ADC0809；无线收发；光敏电阻中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2012）07-0128-04 Solar LED intelligent lighting system based on the micro control unit ZHANG Xiao -hui ，DU Xue -dong （Information Engineering College ，Shandong University of Science and Technology ，Qingdao 266510，China ） Abstract:The Solar LED intelligent lighting system makes full use of the solar power supply for the purpose of the intelligent lighting with AT89S51MCU as the control core.In the system the data sampling module composed by MCU and the analog -to -digital converter ，to realize the battery overcharge and over discharge protection circuit.Digital tube display circuit displays the battery voltage and current time.Through photosensitive resistance to perceive the external environment brightness ，to realize the opening and the closing of the LED street lamp.Wireless module to realize the LED street lamp artificial control.The experimental results show that the system has stable performance ，high real -time performance ，energy -saving ，intelligent ，and has good application prospect. Key words:battery overcharge ；over discharge protection ；AT89S51；ADC0809；wireless transceiver ；photosensitive resistance 收稿日期：2012-01-06 稿件编号：201201016 基金项目：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（BS2010DX026）；山东省高等学校科技计划项目（J10LG24）；青岛经济技术开发区重点科技发展计划项目（2010-2-43）作者简介：张晓晖（1965—），女，山东青岛人，高级实验师。研究方向：单片机、嵌入式系统及应用。我国经济的高速发展必然伴随着能源的大量消耗，节约资源和保护环境是政府坚持的基本国策，目前国家大力倡导既环保又再生的能源（水电、风电、太阳能发电等）的开发，特别是太阳能的应用。本文基于此，结合单片机设计了一种太阳能LED 路灯控制器，利用太阳能对蓄电池充电和LED 路灯照明，并且具过充电、过放电保护功能、可根据白天晚上亮度自动启动和关闭LED 灯等智能功能的路灯照明系统。 1系统总体结构图1为该系统结构图[1-5]，由7个模块组成，分别为主控模块、数据采集模块、显示模块、过充电保护模块、过放电保护模块、光控模块和遥控模块组成。1）主控模块主要负责数据处理与外部电路控制；2）数据采集模块主要用于采集蓄电池两端的电压并将其转化为数字量输出；3）显示模块主要用于显示当前电压和时间；4）过充电保护模块主要用于避免蓄电池被过度充电而损坏；5）过放电模块主要用于避免蓄电池过度放电而损坏；6）光电模块主要用于根据白天和晚上的亮度自动启动和关闭LED 灯；7）遥控模块主要用于实现对LED 灯的人为控制。 2 系统硬件设计 2.1 主控及数据采集模块主控及数据采集电路[2]如图2所示，包括单片机最小系统和 A/D0809芯片，其中单片机P1口向数码管发送显示数据；P0 口连接A/D0809芯片数据输出端，用于接收模数转换的数据；ALE （30引脚）连接A/D0809的CLOCK 端，用于给A/ D0809提供时钟信号；P2.7，P2.6分别用于控制过充过放电电子设计工程 Electronic Design Engineering 第20卷 Vol.20 第7期No.72012年4月Apr.2012 图1系统结构框图 Fig.1System structure diagram －128－

LED照明灯具基础知识介绍

LED照明灯具基础知识介绍 LED 是取自Light Emitting Diode 三个字的缩写，中文译为发光二极管，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。日前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线，日前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光LED 上涂上荧光粉，将蓝光转化成白光的白光LED。 LED的色彩与工艺：制造LED的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以操纵LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。历史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga) ,其正向PN结压降(VF，可以理解为点亮或工作电压)为1.424V，发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga)，其正向PN结压降为2.261V，发出的光线为绿光。基于这两种材料，早期LED 工业运用GaAs1-xPx材枓结构，理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED，下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光LED，GaAs0.35P0.65 的橙光LED，GaAs0.14P0.86 的黃光LED等。由于制造采纳了鎵、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN （氮化镓）的蓝光LED 、GaP 的绿光LED和GaAs红外光LED，被称为二元素发光管。而日前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。发光强度：发光强度的衡量单位有照度单位（勒克司Lux）、光通量单位（流明Lumen）、发光强度单位（烛光Candle power）1CD（烛光）指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方厘米面积的发光强度。（以前指直径为2.2厘米，质量为75.5克的鲸油烛，每小时燃烧7.78克，火焰高度为4.5厘米，沿水平方向的发光强度）1L（流明）指1 CD烛光照耀在距离为1厘米，面积为1平方厘米的平面上的光通量。1Lux（勒克司）指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。一般主动发光体采纳发光强度单位烛光CD，如白炽灯、LED等；反射或穿透型的物体采纳光通量单位流明L，如LCD投影机等；而照度单位勒克司Lux，一般用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。比如：假如说一部LCD投影机的亮度（光通量）为1600流明，其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸（1平方米），则其照度为1600勒克司，假设其出光口距光源1厘米，出光口面积为1平方厘米，则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀，亮度将大打折扣，一般有50％的效率就很好了。实际使用中，光强计算经常采纳比较轻易测绘的数据单位或变向使用。对于LED显示屏这种主动发光体一般采纳CD／平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000CD／平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。一般室内LED，最大亮度在700～2000 CD／平方米右左。单个LED的发光强度以CD为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的外形和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半球面上累计的光通量不变。当多个LED较紧密规则排放，其发光球面彼此叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时，需按照LED视角和LED的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以30％～