1، اصل کار و راندمان نورانی LED
LED (دیود ساطع کننده نور) یک دستگاه نیمه هادی است که با تحریک الکترون های موجود در مواد نیمه هادی از طریق جریان، نور ساطع می کند و باعث انتقال آنها از سطوح کم انرژی به سطوح انرژی بالا می شود. هنگامی که الکترون ها به سطوح کم انرژی برمی گردند، انرژی آزاد می کنند که به صورت گسیل نور آشکار می شود. روشنایی LED مستقیماً با بزرگی جریان ارتباط دارد. هر چه جریان بیشتر باشد، الکترون های بیشتری برانگیخته می شوند و نور ساطع شده قوی تر است.
با این حال، روشنایی LED ها نه تنها با بزرگی جریان، بلکه با بازده نوری آنها نیز تعیین می شود. بازده لومینسانس به کارایی LED در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نوری اشاره دارد که معمولاً بر حسب لومن بر وات (Lm/W) بیان می‌شود. هر چه بازده نوری یک LED بیشتر باشد، نور ساطع شده با همان قدرت روشن تر است.
2، رابطه بین وات و روشنایی LED
وات (قدرت) نرخی است که وسایل روشنایی LED انرژی الکتریکی مصرف می کنند که معمولاً بر حسب وات (W) اندازه گیری می شود. در فناوری LED، رابطه بین قدرت و روشنایی صرفاً متناسب نیست. زیرا بازده نوری محصولات مختلف LED متفاوت است و حتی با همان قدرت، لامپ های LED با راندمان نوری بالاتر روشن تر خواهند بود.
به عنوان مثال، یک چراغ LED 10 وات با بازده نوری 100 lm/W شار نوری 1000 لومن (lm) را ساطع می کند. و یک چراغ ال ای دی دیگر با همان توان 10 وات که اگر بازده نوری آن 150 lm/W باشد شار نور آن 1500 لومن است. بدیهی است در این صورت دو لامپ ال ای دی با قدرت یکسان بازده نوری روشن تری خواهند داشت.
3، درک روشنایی توسط چشم انسان
علاوه بر این، ما باید درک روشنایی توسط چشم انسان را نیز در نظر بگیریم. درک سطوح مختلف روشنایی توسط چشم انسان خطی نیست، بلکه لگاریتمی است. این بدان معنی است که وقتی روشنایی تا حدی افزایش می یابد، افزایش درخشندگی درک شده توسط چشم انسان تدریجی خواهد بود. بنابراین، صرفاً افزایش قدرت LED لزوماً افزایش قابل توجهی در روشنایی به خصوص در محدوده روشنایی بالا به همراه ندارد.
4، ملاحظات عامل جامع
هنگام انتخاب لامپ های ال ای دی، علاوه بر در نظر گرفتن قدرت و بازده نوری، باید به عوامل متعددی مانند طراحی لامپ، زاویه پرتو و رنگ منبع نور نیز توجه شود. این عوامل همگی بر اثر روشنایی واقعی لامپ تأثیر می گذارند. به عنوان مثال، یک چراغ روشنایی با طراحی خوب می تواند از نور بهتر استفاده کند و کارایی نور را بهبود بخشد. زاویه پرتو محدوده نور را تعیین می کند و بر یکنواختی روشنایی تأثیر می گذارد. رنگ منبع نور به فضای نور و جلوه بصری مربوط می شود.
