LED能源效率相关术语学习

 发光效率：光源每消耗1瓦特电力所產生光的总量。通常我们常用的量测单位是流明/瓦(lm/W)。
 
光色品质：愈有效率的LED通常与色温成正比，比如说5000K以上比5000K以下的发光更有效率。然而暖色系(2600~3500K)也有相当明显的改善，发光效率已经与日光灯接近，演色指数(CRI)达到80，也与日光灯相当。
 
驱动损失：日光灯与HID灯若没有驱动器提供啟动电压与限电流则无法作用；LED也需要额外的驱动装置才能正常作用目前大多数的LED驱动装置的效率约80~85%，所以LED的实际发光效率也必须将驱动装置15~20%的效率损失一併计算进去。下表蒐集了一些不同光源的能源效率供大家参考：
光源 能源效率lm/W
灯泡(无驱动器) 10~18
卤素灯(不含驱动器) 15~20
日光灯(含驱动器) 35~60
T5日光灯(含驱动器) 50~100
金属卤素灯(含驱动器) 50~90
冷白色LED5000K(含驱动器) 50~80*
暖白色LED3300K(含驱动器) 40~70*

*2009年平均技术水準
 
热损：一般来说LED製造商所公布的发光效率的数据是实验室控制LED发热接合点温度(Tj)在25℃时，在开放空间操作约20微秒(µs)所得到的数据，这是与大家所认知的略有不同的地方。实际应用上，Tj的温度在LED发光设备中搭配了散热器，加上空间大小、环境温度与工作时间的多重影响之下，大约会造成10~15%的发光效率损失。
   
 
LED与传统光源的比较：我们习惯性会拿LED与传统光源做比较。举例来说，就拿日光灯与LED作比较，基本分析就必须先比较各自的驱动器效率的差异。我们可以先从LED製造商提供的规格数据取得LED的光通量(lm)假设是144lm、工作电流(mA)假设是200mA、工作电压(V)假设是12V与热接点温度(Tj)。用光通量除以工作电流与工作电压的乘积，可以得到起始发光效率：
光通量144lm/(200mA×12V)＝60lm/W
如果计入驱动损失，就必须乘以LED驱动器的效率假设是85%，得到51lm/W，算式如下：
60lm/W×85%＝51lm/W
如果再计入热损，假设是10%，得到发光效率46lm/W，算式如下：
51lm/W×90%＝46lm/W
不过，以上的计算有些是概念上的数据，实际的数据，还是必须在发光设备上做实际测量為準。
应用效率：发光效率虽然是代表能源效率的一项重要指标，但是在照明设备上并不能决定一切，正因為LED有发光方向性的重要特性，能让光源更有效率的被应用，使LED有潜力取代传统光源。比如说日光灯与灯泡因无特定的发光方向性，在应用上，许多光源损耗在灯具内，殊為可惜。LED因為有特定的发光方向性，反而在灯具设计上，可以不用过分注重反射与扩散的设计，能源可以做更有效的运用，可以减少狠多无谓的能源消耗。光源的应用效率，目前并无任何的标準定义，在此，我们愿意另外提供一个设计上的思维方向：用最低的能源输入使达到特定应用照明上更加的照明程度与更好的光质。我们相信LED即使发光效率低於其他光源，也可以因為LED具有发光方向性与发光强度的特性，而能轻易的设计出更高应用效率的照明设备。