LED植物灯珠光量子效率参数规范

植物灯光谱技术 · 2018-11-01

本规范提供了 LED 植物灯珠主要参数-光量子效率 QE 值和 MQE 值的极限值、 当前值、 最小值, 目的是向行业提供参考范围, 对植物灯的设计与应用提供技术参数规范。

本参数采用光谱级的算法计算。当前值的参数规范根据技术现状不定期的发布。

声明:

本标准由佛山市南海区桂城好亮固体光源研究所制定发布(OURLED) , 版权归 OURLED, 未经OURLED 许可不得随意复制; 其他机构采用本标准的技术内容制定标准需经 OURLED 允许; 任何单位或个人引用本标准的内容需指明本标准的标准号。

1、灯珠光量子效率参数规范的意义

随着LED芯片技术与封装技术的发展,用于植物灯的灯珠光量子效率不断提升,植物灯光谱设计需要的主要灯珠的平均QE值达到1.8umol/J以上,优质的灯珠QE值达到2.1umol/J以上,为LED植物灯提供了更加广泛的应用。

对于植物灯设计者与使用者,需要科学的了解这个参数值的应用范围和极限值与最小值,尤其在实际应用中,需要规避使用低于QE最小值的产品。

从目前的行业情况来看,虚标参数和超标参数的问题存在,不利于行业的发展,本规范的提出,有利于LED植物灯这种技术参数化的产品健康发展。

2、LED灯珠光量子效率参数的可靠性

灯珠的光量子效率QE值与MQE值是一个与测量技术关联不大的主要性能参数,是检验LED植物灯性能的主要手段,参数的算法经过光谱级的效验,误差小于0.1%,本参数规范通过对数百种灯珠数据验算,历经5个月完成,参数的可靠性高,算法准确,有光谱级的算法效验,充分体现了参数的科学性。

3、关键术语和定义

光量子能效 Quantum Efficiency(QE)表示人造辐射源在 400-700 nm 范围里, 每焦耳电能转换为光量子数量的能力, QE 与辐射效率和波长相关, QE 数值越高, 表示的是辐射源对光量子的转换能力越强, 电能的利用效率越高。 单位: μmol/J光量子能效 QE 计算式:QE=PPF/w 其中: w 为辐射源耗电功率, 单位: 瓦QE 适用的对象有灯珠, 光源, 灯具。注: QE 值存在 SPD 绿光成分含量大而引起效率失真的问题, 需要基于相同光质下的比较。

测量范围的光量子能效 Measured Quantum Efficiency(MQE)表示人造辐射源在 380-800 nm 范围里, 每焦耳电能转换为光量子数量的能力, MQE 与辐射效率和波长相关, MQE 数值越高, 表示的是辐射源对光量子的转换能力越强, 电能的利用效率越高。 单位: μmol/J测量范围的光量子能效 MQE 计算式:MQE=MPF/w 其中: w 为辐射源耗电功率, 单位: 瓦MQE 适用的对象有灯珠, 光源, 灯具。注: MQE 值存在 SPD 绿光成分含量大而引起效率失真的问题, 需要基于相同光质下的比较。

极限值以 LED 灯珠的光谱形态所能达到的辐射效率理论极限后的量子效率值, 是理论极限值。

当前值当前 LED 芯片技术与 LED 封装技术可以达到的范围值。

最低值LED 灯珠的光量子效率低于此值, 表明灯珠能耗过大, 不适合应用在植物灯制造。

单色光以某一波长为峰值, 光谱形态是峰值两边呈衰减分布的单色光灯珠。

白光以照明为目的, 色温为 2500K-8000K 之间, LED 灯珠光谱为连续光谱, 封装不加入红光芯片。

蓝光激发的复合光以种植工艺光谱要求为目的, LED 灯珠光谱为连续光谱或者非连续光谱, 封装不加入红光芯片。

4、常用灯珠的参数规范

注: 波长 390nm 的光谱跨越到 400nm 区间的辐射量极少, 没有计算这部分的 QE 值。

注: 波长 730nm 的光谱超出波长 700nm 区间限制, 且在 PAR 区间的辐射量极少, 不计算 QE 值。

注: 该色温的显色指数 Ra=70-85 范围。

注: 该色温的显色指数 Ra=70-80 范围。

其他波长的参数规范将在后续的微信公众号陆续发布。

5、参数规范的应用

本参数规范适用于植物工厂设计,温室补光,用户的参数效验,LED封装企业的参数规格书以及相关研究机构的参考。

2018年11月1日