LED应用照明内部培训.ppt

2019/2/5,1,上课之前， 请把手机调为 震动或是关机！,2019/2/5,2,led应用照明内部培训,培训人：照明工程师,3,内容,一 led应用产品分类 二 led照明产品配件构成与生产工艺 三 led光源知识的讲解 四 led软硬灯条的构成及性能指标 五 led日光灯的构成及命名方法 六 led球泡灯，射灯的构成及命名方法 七 led照明灯具的优点与品质因素,4,一、led应用产品分类,led应用分为亮化和照明两大部分。 亮化以七彩色为主，产品有显示屏，护栏管，舞台灯。 照明以白光为主，分家用照明，商业照明，电子照明， 道路照明 家用与商业照明产品有：软硬灯条，日光灯，球泡灯，射灯，面板灯。 电子照明产品有：汽车车灯，摩托车车灯，设备指示灯 道路照明产品有：路灯，交通指示灯。,5,二、led照明产品的配件构成,1.光源：照明领域的光源，贴片为主。3528，5050，3014，335，5060，xp-e，xr-e 2.pcb：fpc，fr-4，铝基板。 fpc：柔性软板，基材加绝缘胶加铜箔加保护膜油层5层构成，铜箔为电解铜和亚盐铜，目前亚盐铜更为稳定，可刷白，黑，黄油层。 fr-4: 玻璃纤维板，由树脂，玻璃纤维和铜箔构成，耐高压稳定性好，导热一般。 铝基板：铝材+绝缘层+铜箔+白油层，目前行业里使用最多的是6063航空铝，导热1.0，耐压2500-3000v，导热性能良好。,6,3.外壳：pvc外壳，pc罩，铝合金，透镜 pvc套管，软硬灯条专用 pc罩：分为扩光，透明，条纹，球泡和日光灯专用 铝合金：灯板的散热体，主要是6063航空铝，日光灯外壳属于拉伸铝，球泡灯射灯属于压铸铝 透镜：射灯，路灯专用，利用2次光学知识，将光线进行聚集合理利用。 4.电源：恒压驱动电源，恒流驱动电源 恒压驱动电源：输出稳定的电压，电流根据产品自动调节，一般需要串联电阻用来降压稳流。因为led工作随着温度的升高，vf值降低，所以恒压的状态下，led工作不稳定，价格低，操作方便。也叫开关电源,7,恒流驱动电源：以稳定的电流输出，使得led处于一个稳定的工作状态，延长led寿命，恒流驱动目前市场上分为隔离和非隔离恒流驱动，隔离电源是采用变压器线圈产生感应电动势，不需要线路上的连接，而非隔离电源，是采用导线的连接输入输出端。led的亮度，只与驱动电流有关系。 led照明产品，是由结构工程师根据光的效果以及散热，设计出外型，电子工程师设计相应匹配的灯板和电源，组装而成，其主要的生产工艺为：刷锡膏-贴片-回流焊-检测-焊接电源-组装-老化测试-包装,8,三、led光源知识的讲解,3.1.根据封装形式分为：dip插件和smd贴片 5草帽灯，食人鱼灯，为插件led 3528，5050，3014，xpe，为贴片led 3.2.根据功率分为：小功率，中功率，大功率 0.04-0.08w为小功率led，驱动电流10-30ma 0.15-0.5w为中功率led，驱动电流为50-150ma 1-100w为大功率led，驱动电流为350-35000ma 3.3.根据颜色分为：红，绿，蓝，黄，紫，正白，暖白led,9,3.4、波长与颜色, 波长决定光的颜色 不可见光的波长 * 红外线长于 770nm * 紫外线短于 380nm,10,3.5、光谱图,11,3.6、 白光与色温,任何颜色都是由红，绿，蓝3种基础的颜色混合而成，白光就是这3种颜色重叠混合区域形成，白光的等级不用波长判断，用色温去衡量。 暖白在3000k色温值左右，正白在6000k左右，冷白在6500k以上（如下图）：,12,13,3.7、 led主要性能参数,光通量： 发光体每秒种所发出的光亮之总和，单位-流明（lm）。 光强： 光线都是向不同方向发射的，并且强度各异，可见光在某一特定方向内所发射的强度称为光强，单位-坎德拉（cd） 照度：照度是光通量与被照面的比值，单位-勒克斯lux（lux ）。1 lux的照度为1 lm的光通量均匀分布在面积为一平方米的区域。 光衰：led光衰是指led经过一段时间的点亮后,其光强会比原来的光强要低,而低了的部分就是led的光衰。25度85%湿度1000小时千分之三的光衰 光效：代表光源将所消耗的电能转换成光的效率，单位-流明每瓦（lm/w）可理解为光源的性价比。 显色指数： 是光源显色性的定量描述，表示符号为ra。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度。 发光角度：视野内可见光的角度 平均寿命：led从开始使用到超过30%的光衰的时间，称之为led平均寿命,14,3.8、电压与电流，功率,led正向压降用vf表示： 一般红光，黄光驱动电压vf=1.8-2.4v 白，蓝，绿驱动电压vf=3.0-3.6v 外界温度升高时，vf会下降。 led灯功率用p表示： p=vf*if,led正向驱动电流用if表示： 3528驱动电流是if=20ma 5050驱动电流if=60ma xpe驱动电流if=350ma,15,3.9、led使用注意事项,1.直流供电：直流恒压或者直流恒流驱动，交流会损坏led 2.单向导电性：led有正负极，贴片时严格注意极性。 3.防止静电：员工需戴静电环，桌面铺静电皮，工作台 面应该接地 4.防水防潮：led受湿度影响，在生产前需放入干燥箱中除湿。 5.工作温度：led工作温度-20-60，温度过高会带来严重的光衰 6.焊接温度：烙铁温度300，时间5s，烙铁一定接地,16,四，led软硬灯条的结构与性能指标,led软灯条，作为应用照明类的早期产品，属于低压恒压驱动，软灯条通常采用3528或5050灯珠，1米30灯或者1米60灯，采用fpc作为基板，可弯曲，容易安装，常规3528灯条板宽8mm，5050灯条板宽10mm，软灯条分为不防水，滴胶，套管灌胶3大类，主要参数为灯珠的色温，灯条的功率，灯珠的数量。led软灯条广泛应用于室内外装饰，走廊，楼梯照明，招牌建筑边框装饰。固定方式：3m胶纸粘贴固定，卡座打螺丝固定，安装非常方便。led软灯条一般为12v/24v供电，电源为外接，常规软灯条包装方式为5米/卷，可从连接处任意裁剪。,17,led硬灯条，也称之为铝条灯。作为一款高端的柜台照明，壁橱照明，衣柜照明的led产品，有着美观，安装方便，亮度大等优点，硬灯条分为防水与不防水两大类，工作电压通常为12v，采用5050灯珠，宽度为12mm，铝件增加其散热功能。硬灯条主要性能参数为：每米灯数，功率，光通量，灯珠色温。安装方式为卡座打螺丝固定，连接处为排针排母对接。单独包装，恒压驱动模式，电源外接。,18,五，led日光灯的结构与性能指标,led日光灯外壳、堵头、灯珠、线路板、电源组成，每个件都可以折除，其中任何一个部件坏了，都可以维修或更换，led灯具的所以材质都可以回收再利用，是一种较为环保的照明产品。 led灯管是第四代新型冷光源，主要使命是为了代替现有的荧光灯，因此，其结构尺寸和现在的荧光灯是一致的，常用的灯管依据灯管的直径来标称，如t5、t8、t9、t10等，而t是tube的简写，意指管状灯具，就是普通的日光灯管，每个t就是1/8 inch （英寸） t8灯管也就是灯管直径为一英寸的灯管。1英寸=25.4mm。 常用灯管的长度有0.6m、0.9m、1.2m 、1.5m等。,19,5.1 led日光灯主要结构,驱动电源,灯板,pc+散热铝外壳,堵头,20,5.2 led灯管常用驱动电源的分类与特点,led日光灯因为是直接取代之前的荧光灯，所以产品是外接在85-265v的市电供电系统中。由于led不能直接用交流供电,因此,要使led能正常、稳定的工作,则必须在前面加一个ac-dc的转换电源,目前广泛应用于led灯管的转换电源分为（需注意，在更换灯管前，需要将荧光灯中的镇流器去除，再安装led日光灯）：,1.非隔离式恒流电源： 非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险，因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端，从而引起触电的危险。通常led和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层可以耐2000v高压，但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象，因此，在安全上存在隐患。 2.隔离式恒流电源：隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。 由于隔离式开关电源在电气安全上占有绝对的优势，因此，在led照明领域得到广泛的应用，但是由于隔离式开关电源比非隔离电源多加了一个变压器，而且变压器的体积也比较大，因此，led灯管内置隔离电源受到成本和空间的制约。,21,5.3 led灯管结构设计的发展,二、pc+散热铝 在全pc灯管的散热问题被发现后， 研发工程师们针对这一现象对灯管的 结构重先设计，而以pc+散热铝+铝基 板组成的led铝塑管因其具有散热性 能好、光线分布均匀、不易变形等特 点而成为目前市场上主流产品。（目 前pc管已经渐渐淡出市场，还有一种 玻璃灯管因其散热效果和pc管一样，而且 易碎、不易运输已经被市场所淘汰）介绍一下pc罩的种类。,22,六.球泡灯，射灯的构成及命名方法,球泡灯，通常为球面扩光灯罩，e27灯头，常规有3瓦，5瓦，7瓦。灯板选用面光源，因为球泡灯体积的限制，光源热量比较聚集，所以灯杯的散热结构非常重要，射灯通常采用mr16，gu10灯头，采用1瓦大功率封装灯珠，铝基板，灯杯对散热的要求很高，筒灯与天花灯都属于射灯类，通常加透镜将光线聚集，照亮某特定区域。电源放置于灯杯中。主要参数为灯杯尺寸，灯头类型，灯具功率，灯具光效，灯珠类型。,23,par16 par30 par38. par是说的形状。接口类型统一为e27灯头. 工作电压220v. 16，30，38表示最大外径尺寸。 如38的，最大外径尺寸 (1/8) 38 25.4120.0mm 38是以英寸为单位，换算关系如下： 1个单位=1/8英寸 1英寸=25.4毫米,141mm,120mm,27mm,24,gu 接口类型gu10，g表示灯头是插入式，u表示灯头部分呈现u字形，工作电压220v.后面数字（10）表示灯脚孔中心距。gr16的口径：16mm 1/8 = 2英寸50mm gr16的外型尺寸:50 56 mm,56 mm,50 mm,10 mm,25,mr16是一种命名编号，其中“mr”是代表直插式的射灯，接口是gu5.3,即是pin脚处的中心距.工作电压12v. 16代表灯具的直径单位， 后面数字表示灯杯口径（单位是1/8英寸）， mr16的口径：16mm 1/8 = 2英寸50mm mr16的外型尺寸:50 46 mm,46mm,50mm,5.3mm,26,七，led照明灯具的优点与品质因素,1、高效节能 一千小时仅耗几度电（普通60w白炽灯十七小时耗1度电，普通10w节能灯1百小时耗1度电），低压驱动，超低功耗（单管0.05w）.光效高，比普通照明灯具节能60%-80%. 2、超长寿命 半导体芯片发光，无灯丝、无玻璃泡、不怕震动、不易破碎、使用寿命3万到5万小时（普通的白炽灯使用仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）相当于不间断照明3年时间。 3、健康 光线健康光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射（普通灯光线中含有紫外线和红外线） 4、保护视力 由恒流源驱动，无频闪现象。,27,灯具的主要优点,5、绿色环保 不含汞和铅等有害元素，不会对环境产生污染。 6、响应时间快 led 一般可在几十毫秒（ns）内响应，因此是一种高速器件，这也是其 他光源望尘莫及的。 7、易于调光、调色、可控性大： led 作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长led 的配置实现色彩的变化与调节。,28,灯具的主要性能指标与品质因素,一、散热与寿命 led灯管的热量累计不仅影响led的电气性能，还可能最终导致led失效。使用高导热系数的铝基板，配合独特的散热结构铝外壳来加强散热。led日光灯管，在工作温升30度以下时，寿命超过6万小时，所谓的led灯具失效，并不是死灯，而是led灯的光衰超过30%定义为失效。 二、光源芯片 led属于点状光源，如果使用较差的芯片，那么led在工作过程中会放出大量的热量,使芯片结温迅速上升,led功率越高,发热效应越大.led芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效。 三、驱动电源 led电源的稳定性直接制约了led产品的可靠性 ，因此，国际市场上国外客户对led驱动电源的转换效率、功率因素、恒流精度、电源寿命、电磁兼容（ce emi，emc）的要求都非常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。,29,灯具的主要性能指标与品质因素,四、光学因素 灯具普遍存在的光学问题，主要分为眩光，频闪，光斑，暗区，解决这类问题主要是通过选择pc罩的材料