1, LED의 작동 원리와 발광 효율
LED(Light Emitting Diode)는 전류를 통해 반도체 소재에 있는 전자를 여기시켜 빛을 방출하여 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 전환시키는 반도체 소자입니다. 전자가 낮은 에너지 준위로 돌아가면 에너지를 방출하여 빛 방출로 나타납니다. LED의 밝기는 전류의 크기와 직접적인 관련이 있습니다. 전류가 높을수록 더 많은 전자가 여기되고 더 강한 빛이 방출됩니다.
그러나 LED의 밝기는 전류의 크기뿐만 아니라 발광 효율에 의해서도 결정됩니다. 발광 효율은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 LED의 효율을 나타내며 일반적으로 와트당 루멘(lm/W)으로 표시됩니다. LED의 발광 효율이 높을수록 동일한 전력에서 방출되는 빛이 더 밝아집니다.
2, 전력량과 LED 밝기의 관계
와트(전력)는 LED 조명기구가 전기 에너지를 소비하는 비율로, 일반적으로 와트(W) 단위로 측정됩니다. LED 기술에서 전력과 밝기의 관계는 단순히 비례하지 않습니다. 이는 LED 제품마다 발광 효율이 다르며, 동일한 출력에서도 발광 효율이 높은 LED 램프가 더 밝아지기 때문입니다.
예를 들어, 광효율이 100lm/W인 10와트 LED 조명기구는 1000루멘(lm)의 광속을 방출합니다. 그리고 동일한 전력 10W를 갖는 또 다른 LED 조명기구의 광효율이 150lm/W라면 광속은 1500루멘입니다. 분명히 이 경우 동일한 전력을 가진 두 개의 LED 램프는 더 밝은 발광 효율을 갖습니다.
3, 인간의 눈에 의한 밝기의 인식
또한 인간의 눈이 밝기를 인식하는 방식도 고려해야 합니다. 인간의 눈이 다양한 밝기 수준을 인식하는 것은 선형이 아니라 대수적입니다. 이는 밝기가 어느 정도 증가하면 인간의 눈에 감지되는 밝기의 증가가 점차적으로 증가하는 경향이 있음을 의미합니다. 따라서 단순히 LED 전력을 증가시킨다고 해서 반드시 휘도가 크게 증가하는 것은 아니며, 특히 고휘도 범위에서는 더욱 그렇습니다.
4, 포괄적인 요소 고려 사항
LED 램프를 선택할 때는 전력 및 광효율을 고려하는 것 외에도 램프 디자인, 빔 각도, 광원 색상과 같은 여러 요소에도 주의를 기울여야 합니다. 이러한 요소는 모두 램프의 실제 조명 효과에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 잘 설계된 조명기구는 빛을 더 잘 활용하고 조명 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 빔 각도는 조명 범위를 결정하고 조명 균일성에 영향을 미칩니다. 광원의 색상은 조명 분위기 및 시각 효과와 관련이 있습니다.
