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此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除嘉善嘉银电子科技有限公司LED培训资料 工程部：郑宇骏制作日期：2012-2-9第一章 Who is LED主要含义：LED 是英文单词Light Emitting Diode的缩写，中文意思是发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长（光的颜色），是由形成P-N结材料决定的。按电光源的发光机理分类： 第一代光源:电阻发光如白炽灯。 第二代光源:电弧和气体发光如钠灯。 第三代光源:荧光粉发光如荧光灯。 第四代光源:固态芯片发光如LED。 总结：LED，中文意思为发光二极管，由P极跟N极组成，可直接将电转化为光。第二章 LED的前辈白炽灯、节能灯白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。众所周知，白炽灯是爱迪生的重要发明，自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯，这个重要的发明使人类从此告别了黑暗，迎来了光明，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极小的卤钨灯。但是在所有用电的照明灯具中，白炽灯的效率是最低的，它所消耗的电能只有很小的部分，即12%18%可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失了。至于照明时间，这种电灯的使用寿命通常不会超过1000小时。在这一点上，卤素灯就比一般的白炽灯要长很多。卤素灯的外形一般都是一个细小的石英玻璃管，和白炽灯相比，其特殊性就在于钨丝可以“自我再生”。实际上，在这种灯的灯丝和玻璃外壳中充有一些卤族元素，如碘和溴。当灯丝发热时，钨原子被蒸发向玻璃管壁方向移动。在它们接近玻璃管时，钨蒸气被“冷却”到大约800并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨、溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央移动，又落到被腐蚀的灯丝上。因为卤化钨很不稳定，遇热后就会分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补了被蒸发的部分。如此循环，灯丝的使用寿命就会延长很多。所以，卤素灯的灯丝就可以做的相对较小，灯体也很小巧。卤素灯一般用在需要光线集中照射的地方，比如用于写字台或居室局部的照明。近期澳大利亚政府推出了一项逐步采用节能荧光照明设备，以减少温室气体排放的计划，从2010年开始将禁止使用白炽灯泡。 这是世界上第一个打算淘汰白炽灯泡的计划。为了节能，为了环保，白炽灯泡将要寿终正寝了！总结：1879年爱迪生发明第一个白炽灯，人类告别传统的煤油灯进入光电时代。不过保持等的光能利用率低，仅为12%-18%，且寿命短，污染严重。钠灯是利用钠蒸气放电产生可见光的电光源。钠灯又分低压钠灯和高压钠灯。低压钠灯的工作蒸气压不超过几个帕。低压钠灯的放电辐射集中在589.0纳米和589.6纳米的两条双D谱线上，它们非常接近人眼视觉曲线的最高值（555纳米），故其发光效率极高。高压钠灯的工作蒸气压大于0.01兆帕。钠灯是一种高强度气体放电灯泡。由于气体放电灯泡的负阻特性，如果把灯泡单独接到电网中去，其工作状态是不稳定的，随着放电过程继续，它必将导致电路中电流无限上升，最后直至灯光或电路中的零、部件被过流烧毁。 钠灯同其他气体放电灯泡一样，工作是弧光放电状态，伏安特性曲线为负斜率，即灯泡电流上升，而灯泡电压却下降。在恒定电源条件下，为了保证灯泡稳定地工作，电路中必须串联一具有正阻特性的电路元件来平衡这种负阻特性，稳定工作电流，该元件称为镇流器或限流器。电阻器、电容器、电感器等均有限流作用。 电阻性镇流器体积小，价格便宜，与高压钠灯配套使用会发生启动困难，工作时电阻产生很高的热量，需有较大的散热空间、消耗功率很大，将会使电路总照明效率下降。它一般在直流电路中使用，在交流电路中使用灯光有明显闪烁现象。节能灯的出现使人们找到了一种新的光源来替代白炽灯。节能灯的正式名称是稀土三基色紧凑型荧光灯，又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯，是指将荧光灯与镇流器（安定器）组合成一个整体的照明设备。节能灯的尺寸与白炽灯相近，与灯座的接口也和白炽灯相同，所以可以直接替换白炽灯。这种光源在达到同样光能输出的前提下，只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4，从而可以节约大量的照明电能和费用。节能灯的工作电压宽：170V250V适合中国供电需求，长寿命，平均使用寿命8000小时，相当普通灯泡的6倍。无噪音、无频闪，对通讯、家用电器设备无干扰。比普通白炽灯泡省电80%。采用优质纯三基色荧光粉灯管，光效高、光衰小，光线自然，耗电少，发热低，色温有2700K、6400K，是照明光源的最佳选择。不过节能灯扔存在着一些不足之处：1、节能灯启动慢 2、节能灯是明线光谱（不连续），所以通常的节能灯偏紫色光，在节能灯下看东西会严重变色。蓝色会变紫，红黄色看上去会更鲜艳。所以在配色的工作场合不宜使用节能灯。总结：节能灯是将荧光灯与镇流器（安定器）组合成一个整体的照明设备，耗电量仅为普通白炽灯的1/5，寿命达到8000小时。不过启动慢，色泽上存在偏差，且仍有污染问题存在。第三章 LED发展史1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，它是用锗材料作成的可发出红外光的LED，当时的单价约为45美元。其后不久，Monsanto（孟山都公司）和惠普公司推出了用镓砷磷材料制作的商用化红色LED。这种LED的效率为每瓦大约0.1流明，比一般的60至100瓦白炽灯的每瓦15流明要低上100多倍。 1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使镓砷磷器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。到了1971年，业界又推出了具有相同效率的磷化镓绿色芯片LED。 80年代早期的重大技术突破是开发出了铝镓砷 LED，它能以每瓦10流明的发光效率发红光，这一技术进步使LED能够应用于室外运动信息发布以及汽车中央高位刹车灯(CHMSL)设备。1990年，业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的铝铟镓磷化物技术，这比当时标准的镓砷磷器件性能要高出10倍。 当今，效率最高的LED是用透明衬底铝铟镓磷化物材料做的。在1991年至2001年期间，材料技术、芯片尺寸和外形方面的进一步发展使商用化LED的光通量提高了将近30倍。 1994年，中村修二在氮化镓基片上研制出了第一只蓝色发光二级管，由此人们看到了白光LED的曙光以及氮化镓基LED广阔的市场前景和巨大商机，也由此引发了对氮化镓基LED研究和开发的热潮氮化镓基LED迅速发展，并逐渐进入到应用市场领域。蓝光LED的出现大大加速了大屏幕显示应用，从20世纪90年代中期开始，许多广告、体育和娱乐场所开始应用LED大屏幕显示。在紫外和蓝光技术上的突破使得另外一种生成白光的技术成为可能，即在单枚LED上通过蓝光激发荧光粉，生成白光，20世纪90年代后期制成了第一只这样的LED。 LED作为指示应用已经成熟，作为信号、显示等方面的应用还需要进一步发展，而作为照明应用，还属于起步阶段。随着技术的不断进步，近年来白光LED的发展相当迅速，白光LED的发光效率已经达到130 lm/W，实验室研究成果甚至可达到300lm/W，大大超过白炽灯，而向荧光灯迫近。白光LED的应用曙光已经显现。中国LED发展史2003年6月17日，由中国科技部牵头成立了跨部门、跨地区、跨行业的“国家半导体照明工程协调领导小组”，提出了我国实施半导体照明工程的总体方针，确定从协调领导小组成立之日起，到2005年年底前的这段时间，为半导体照明工程项目的紧急启动器，并在“十五”攻关计划中紧急启动半导体照明产业化关键技术重大项目，在此期间要结合制定国家中长期科技发展规划和第十一个科技五年计划，研究提出中国半导体照明产业发展的总体战略和实施方案。从2006年的“十一五”开始，国家将把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。 目前，科技部已经批准上海、大连、南昌、厦门以及深圳作为产业化基地。今年6月，深圳“国家半导体照明工程产业化基地”在宝安区光明高新技术园区奠基挂牌，产业基地的目标是至2010年，上、中、下游及应用产品企业超过200家，年销售收入接近1000亿元，创汇超过25亿美元。 2004年通过科技部产业化基地批准的南昌市，计划建设以“一区”（南昌国家高新技术产业开发区）、“一校”（南昌大学）为基本框架，在以企业为投资主体的同时，市政府每年拨出600万元专项资金，用于支持企业研发、技术公共平台建设和项目贷款贴息，并通过人才资源整合及创新机制，集中力量新建两个国家级工程技术研究中心。按照基地建设阶段目标，“十五”和“十一五”期间，基地内企业投资将分别达10亿元和20亿元，至2005年和2010年，其半导体发光材料和器件、显示屏照明光源和LED灯具将分别达到每年30亿元和100亿元的经济规模。最早被科技部批准成为产业化基地的厦门市将光电产业作为新型产业给予政策和资金等方面的倾斜支持。厦门市高新区已决定设立“厦门光电子孵化器”，以创业孵化方面的经验和优势，在资本、技术、人才、管理等多个方面为这些科技型中小企业提供专业化的服务和支持，推动这些企业的快速成长。同时加快由“孵化企业”向“孵化产业”推进，迅速培育出一条产业链和产业带。另外，中国台湾作为全球第二大LED产业基地，而厦门正是台湾企业转移的最佳目的地之一。近两年来，台湾的光电产业正在向祖国大陆进行大规模的产业梯度转移。目前在厦门大型光电企业中，有三分之一来自台湾，落户厦门火炬高新区的大型LED企业中就有自台湾明达、趋动等。厦门市已经确立了建立台湾光电产业二次创业产业基地目标。预计到2010年，厦门光电子产业规模将达到200亿元的规模。 粗略计算5大产业基地到2010年，整个中国LED产业将超过1500亿元的规模。第四章 LED的优势特点1、体积小：LED是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。2、耗电量低：白光LED的能耗仅为白炽灯的1/7，节能灯的1/2； 3、使用寿命长：LED理论寿命可超过10万小时，对普通家庭照明可谓“一劳永逸”； 4、环保：光源中没有水银汞(Hg)等对环境有害的物质，不会对环境造成破坏。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收。LED不含红外、紫外线，所以不招虫。5、显色性好：比传统灯具发出的光可以更加接近白光，在这种光线照射下，物体的颜色可以更加接近其本色。6、响应速度快：LED响应速度快，不受启动温度限制，可暂态启动，一般为几个ms，且能暂态达到全光通量输出。彻底消除了传统高压钠灯启动过程长的缺点。7、高纯度，鲜艳丰富的色彩。目前LED产品几乎覆盖了整个可见光谱范围，且色彩纯度高。而获得彩色光的传统方式是白炽灯加滤光片，大大降低了光效。 8、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，也可以通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。 9、LED有很强的发光方向性，光通量利用率高，且体积小，易于LED灯具的外观设计和光强分布的控制。 10、LED可采用直流低压供电，安全可靠。11、可以工作在高速状态：节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快损坏；12、固体发光，抗震性能好，方便运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，牢固可靠。总结：很明显，只要LED灯具的成本随led技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代。目前国家越来越重视照明节能及环保问题，已经在大力推行使用LED灯具了。特别是政府改造路灯项目首先就是LED路灯，就指明得用LED路灯可见LED灯具替代节能灯、白炽灯的势头。拓展为什么要使用LED 节能 LED 具有特殊光源特性，LED发光效率高达85200lm/w，比普通白炽灯节能高达90，比高压钠灯节能70%，比日光灯、荧光节能灯省电50%以上。 电力公司对电力作更有效的分配。 减少光害 LED 光源具有指向性，光源直接抵达待照射区域，传统灯具的光害问題可获得最佳改善。 LED低压供电，发热量少，电光转化效率高，性能安全可靠。 LED为单一波长光源，不像传统光源具多元波长容易对动植物造成影响，可大幅改善农民的作物生长品质以及维护整个生物链的生态平衡。 LED光线均匀，柔和，不刺激人眼，无不良眩光，无频闪，不含红外、紫外线，是真正的绿色环保光源。 节省原物料成本 使用更少的铜线电缆，有效降低新路建设成本。 节省维护成本 LED使用寿命长，LED理论寿命100，000小时，实际使用寿命50，000小时以上，可大幅减少传统灯具更换灯泡的次数及维护成本。 环境保护 LED灯具不含汞，不会造成重金属污染。 LED灯具耗电量低，相对于传统灯具所产生的二氧化碳为少，可有效改善全球温室效应。 LED灯具为直流驱动，最适合与太阳能发电结合达到节能省电的最大功用化。第五章 光学术语1、波长：光的色彩强弱是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。单位：纳米（nm） 2、亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit） 3、光强：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。单位：坎德拉（cd）4、照度：勒克司(lux，lx)照度的单位。等于1流明的光通量均匀照在1平方米表面上所产生的照度。 5、光通量：光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量（）。单位：流明（Lm） 6、光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。 7、显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做显色指数。 8、色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。单位：开尔文（k）。 9、眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。 10、防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。11、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。计算方法：N小时的光衰=1-（N小时的光通量/0小时的光通量）第六章 LED灯具的组成LED灯具一般由灯珠、驱动、透镜、基板、外壳、灯头组成。第一节 灯珠 一、封装LED灯珠总体可以分为插件、贴片、大功率、集成（COB）几大类。1.插件灯珠：即传统的直插式LED发光二极管，以插脚可分为两只角的，三只角的，四只角的等。安装灯珠外形还可分为草帽跟食人鱼两大类。草帽LED又可按灯头的尺寸细分为3（灯头的直径是3mm），5（灯头直径是是5mm）；或按灯头的形状细分为无边、薄边、厚边、圆头等，按灯头透明与否可分为透明，雾状等。食人鱼LED同样可以按灯头的尺寸分为3，5，按灯头的形状分为圆头（即最常见的食人鱼灯）、平头等。2.贴片灯珠：插件灯珠的改进产品，灯珠的体积更加小巧了，无针脚是焊锡更加方便，而贴片机的出现使人们告别了焊锡丝的困扰。按放光方向分侧面发光和正面发光。正面发光的有1206、1204、0805、0603、5050、3528、3014等，侧面发光的有335、020、215等。3.大功率灯珠：相对于小功率led来说，大功率led单颗功率更高，亮度更亮，价格更高。根据功率大小可分为0.5W，1W，3W不等， 主要亮度单位为lm（流明），小功率的亮度单位一般为mcd(毫坎德拉，1cd=1000mcd)，也就是发光强度I。根据封装后成型产品的总的功率而言不同而不同. 根据其封装工艺不同分为:大尺寸环氧树脂封装、仿食人鱼式环氧树脂封装、铝基板（MCPCB）式封装、TO封装、功率型SMD封装、MCPCB集成化封装等等。根据其光衰程度不同可分为低光衰大功率产品和非低光衰大功率产品。散热和可靠性是影响大功率LED应用主要因素 。LED封装光源的散热问题，一直是LED产品开发中遇到非常重要的问题，其中产品材料的导热性能就非常之关键。陶瓷材料是导热性能非常好的材料，它有导热率高，良好的物量性能（不不收缩，不变形），良好的绝缘性能与导热性能。因此，采用陶瓷材料将是未来LED产品开发的主流趋势。特点： 1、耗电量少：光效为75lm/w的LED较同等亮度的白炽灯耗电量减少80%； 2、寿命长：产品寿命长达5万小时，24小时连续点亮可用7年 3、纳秒级的响应速度，使亮度和色彩的动态控制变得容易：可实现色彩动态变化和数字化控制 4、设计空间大：可实现与建筑的有机融合，达到只见光不见灯的效果。 5、环保：无有害金属汞，无红外线和紫外线辐射。 6、颜色：不同波长产生不同彩色光，鲜艳饱和，无需滤光镜，可用红绿蓝三原色控制后形成各种不同的颜色，可实现全彩渐变等各种变色效果。4.COB封装：即chip On board，就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电连接。如果裸芯片直接暴露在空气中，易受污染或人为损坏，影响或破坏芯片功能，于是就用胶把芯片和键合引线包封起来。人们也称这种封装形式为软包封。传统的LED做法是：LED光源分立器件MCPCB光源模组LED灯具，主要是由于没有现成合适的核心光源组件而采取的做法，不但耗工费时，而且成本较高。实际上，我们可以将“LED光源分立器件MCPCB光源模组”合二为一，直接将LED芯片集成在MCPCB上做成COB光源模块，走“COB光源模块LED灯具”的路线，不但省工省时，而且可以节省器件封装的成本。与分立LED器件相比，COB光源模块在应用中可以节省LED的一次封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中，实际测算可以降低30%左右的光源成本，这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上，通过合理的设计和微透镜模造，COB光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端；还可以通过加入适当的红色芯片组合，在不明显降低光源效率和寿命的前提下，有效地提高光源的显色性。在应用上，COB光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便，有效地降低了应用成本。在生产上，现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的COB光源模块的大规模制造。几种常用灯珠的介绍3014：3014灯珠是SMD(Surface mountdiode）表面贴装二极管的一种规格类型。产品尺寸为：3.0(长)1.4(宽)0.8(厚)mm 3014灯珠规格（参数）正向电流=30mA 电压=2.8-3.6 显色指数=65-85 光通量=9-12LM 功率=0.1W 寿命50000小时 尺寸=3.0(长)1.4(宽)0.8(厚)mm3014灯珠优势一、3014灯珠尺寸小，现在灯具的发展方向都是走轻、薄、小的路线，贴片LED相对其它他的LED而言，更薄，设计更方便.。从3014的名字就可以知道，和普通贴片灯珠相比，贴片光源3014的优点之一就是，尺寸小，仅为（3.0 *1.4 *0.8毫米） 二、3014灯珠高亮度达11-12LM 三、3014灯珠低光衰。热阻低导热性能好；热阻为40/W（市场上一般3528为160/W）。在而且该LED在常温下测试，优于一般贴片。 四、成本低，产品成本与性能分析：同目前市场3528/3020比较的话，3528颗数更多，从整个灯具成本相比较，3014占有绝对的优势。因此，目前在LED日光灯上是比较好的产品选择。3528：3528灯珠是SMD(Surface mountdiode）表面贴装二极管的一种规格类型。产品尺寸为：3.5(长)2.8(宽)1.9(厚)mm工作电流：IF=20mA 色泽电压（V）主波段光通量（mlm）色温（k）角度（）白光3.0-3.42200-28006500-120红光1.8-2.4620-630600-9002200120蓝光3.0-3.4460-470300-5001000120黄光1.8-2.4585-590500-8002000120绿光3.0-3.4515-5301000-12003000120优点： 1. 光衰小，LED工作后，20MA正常连续点亮，亮度会逐渐增加，至1500小时左右，亮度增加12%；10000小时，光衰低于25% 2. 贴片最大可通过电流为40MA，正常20MA，30MA点亮不影响光衰3. SMD LED经严格分光分色，光色、亮度均匀一致 4.高亮度，色区集中，大角度，低热阻，超低光衰工艺，超长寿命。5050：指产品尺寸为5(长)5(宽)1.6(厚)mm的贴片发光二极管，但是他的发光亮度却不可小视，其亮度可以达到5500-6000MCD（纯白光，暖光的稍微小一点）。他的工作电压和普通的led一样，只需要3.2-3.4V。光电特性参数： 电流越大，电压越高，温度越高。正向使用电流是60mA，反向电压最大不能超过5V， 工作温度在-35+60之间最好。如果不考虑光衰寿命问题，也可在+85度以下工作， 功率：0.18W（与市面上号称0.2W的相同功率）， 此款LED白光应用参数： 1、电流：43-46mA（这是最理想的驱动电流）；最大使用电流不能超过60mA； 2、电压2.8-3.6V（要求灯珠的瞬间电压不能超过5V）3、环境温度-20+40（要求灯具的散热设计做得比较好，LED灯引脚的温度不能超过60度）； 4、如果电流在14-20mA的时候，每降低1mA电流，其亮度相应降低4%； 5、功率在43-46mA的时候为0.12W，在46-53mA的时候为0.15W，在54-60mA的时候为0.18W； 优点：1、耗电量低：LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电能一般不超过0.1W。 2、使用寿命长：在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达5-10万小时。 3、高亮度、低热量：比HID或白炽灯更少的热辐射。 4、环保：LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。 5、坚固耐用LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。 6、可控性强易于实现颜色的变化和亮暗变化，而且反应迅速。二、灯珠的组成一、支架1）、支架的作用：用来导电和支撑2）、支架的组成：支架由支架素材经过电镀而形成，由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。3）、支架的种类：带杯支架做聚光型，平头支架做大角度散光型的Lamp。SMD 支架可分为PCB类与TOP类 A:PCB类目前有0603，1206等，其单颗尺寸分另为1.6*0.8mm和3.2*1.6mm.其材质为纤维板，表面镀铜/镍/金(812u) B:TOP类可分为2810，3020，3528，5050等，其单颗长宽分2.8*1.0mm，3.0*1.0mm，3.5*2.8mm，5.0*5.0mm，材质多为PPA/PA9T加铜支架表面镀银120u二、银胶银胶的作用：固定晶片和导电的作用。银胶的主要成份：银粉占75-80%、EPOXY（环氧树脂）占10-15%、添加剂占5-10%。银胶的使用：冷藏，使用前需解冻并充分搅拌均匀，因银胶放置长时间后，银粉会沉淀，如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。三、晶片（Chip）：光二极管和LED芯片的结构组成1）、晶片的作用：晶片是LED Lamp的主要组成物料，是发光的半导体材料。2）、晶片的组成：主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(i)这几种元素中的若干种组成。3）、晶片的结构：焊单线正极性（P/N结构）晶片，双线晶片。晶片的尺寸单位：mil，晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。4）、晶片的发光颜色：晶片的发光颜色取决于波长，常见可见光的分类大致为：暗红色（700nm）、深红色（640-660nm）、红色（615-635nm）、琥珀色（600-610nm）、黄色（580-595nm）、黄绿色（565-575nm）、纯绿色（500-540nm）、蓝色（450-480nm）、紫色(380-430nm)。白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。5）、晶片的主要技术参数：A、晶片的伏安特性图：伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，以此画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线图。这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。B、顺向电压（VF）：施加在晶片两端，使晶片正向导通的电压。此电压与晶片本身和测试电流存在相应的关系。VF过大，会使晶片被击穿。C、顺向电流（IF）：晶片在施加一定电压后，所产生的正向导通电流。IF的大小，与顺向电压的大小有关。晶片的工作电流在10-20mA左右。D、逆向电压（VR）：施加在晶片上的反向电压。E、逆向电流（IR）：是指晶片在施加反向电压后，所产生的一个漏电流。此电流越小越好。因为电流大了容易造成晶片被反向击穿。F、亮度（IV）：指光源的明亮程度。单位换算：1cd=1000mcd G、波长：反映晶片的发光颜色。不同波长的晶片其发光颜色也就不同。单位：nmH、光：是电磁波的一种。波长在0.1mm-10nm之电磁波称为光。光可分为：波长大于0.1mm称为电波；760nm-0.1nm叫红外光;380nm-760nm叫可见光; 10nm-380nm叫紫外光；波长小于10nm的是X线光。四、金线：金线的作用：连接晶片PAD（焊垫）与支架，并使其能够导通。金线的纯度为99.99%Au；延伸率2-6%，金线的尺寸有：0.9mil、1.0mil、1.1mil等。五、环氧树脂（透镜）：环氧树脂的作用：保护Lamp的内部结构，可稍微改变Lamp的发光颜色，亮度及角度；使Lamp成形。封装树脂包括：A胶（主剂）、B胶（硬化剂）、DP（扩散剂）、CP（着色剂）四部份组成。其主要成分为环氧树脂（Epoxy Resin）、酸酐类（酸无水物 Anhydride）、高光扩散性填料（Light diffusion）及热安定性染料（dye）六、模条：模条是Lamp成形的模具，一般有圆形、方形、塔形等。支架植得深浅是由模条的卡点高低所决定。模条需存放在干净及室温以下的环境中，否则会影响产品外观不良。 三、LED灯珠几个常见问题解答1、在不通电的情况下。怎样分辫LED灯珠发什么颜色的光？ 不通电的情况下，对无色封装的LED是没有办法分辨发什么颜色的光的，如果为了在购买时挑选方便，建议备一只3V的纽扣电池，在挑选时用该电池可方便的检查出LED发什么光。2、大功率led灯珠烧掉的原因？ a.上下各有两根纯金灯丝，叫做金线，做导电用，两根正极，两根负极，真正好的产品会有第五根线，焊在齐纳管上，起保护作用的。 b.灯丝变短就表示这个等已经被大电流烧掉了，相当于断路了。 c.大功率1W的驱动电流在350mA左右，工作电压在3.2-3.6V之间，使用时请一定要注意，过大的电流一定会烧坏灯珠的。 d.一般LED灯都需配有驱动，很少有直接就220V使用的，一定要接上驱动才能接到220V电源上。3、LED灯珠发黄的原因及解决方法。 LED外封胶发黄原因多半为环氧树酯与固化剂不匹配所致，但也不能排除外封胶烘烤时间过长导致。 解决方法：购买成套外封胶及固化剂，另注意生产管控，严格按作业指导操作，避免烘烤时间过长或不足等原因，此情况是很好掌握的4、LED灯珠漏电现象是怎么造成的？ 机台设备未接地，人员未佩戴静电手环。造成的静电防护不当。再就是封装过程中，焊线PAD焊偏，最后就是芯片本身质量隐患问题。 5、LED灯珠光衰大与哪些因素有关？ a.铁支架导热不良。 b.环氧树酯黄化。 c.芯片与支架接触不够紧密。 d.芯片衰减大。 如果是白光，还有荧光粉衰减的问题。国外LED芯片厂商：CREE（科瑞），惠普（HP），日亚化学（Nichia），丰田合成，大洋日酸，东芝、昭和电工（SDK），Lumileds（流明），旭明（Smileds），Genelite，欧司朗（Osram），GeLcore，首尔半导体，普瑞，韩国安莹（Epivalley）等。台湾芯片厂商：晶元光电（Epistar）简称：ES、（联诠、元坤，连勇，国联），广镓光电（Huga），新世纪（Genesis Photonics），华上（Arima Optoelectronics）简称：AOC，泰谷光电（Tekcore），奇力，钜新，光宏，晶发，视创，洲磊，联胜（HPO），汉光（HL），光磊（ED），鼎元（Tyntek）简称：TK，曜富洲技TC，燦圆（Formosa Epitaxy），国通，联鼎，全新光电（VPEC）等。华兴（Ledtech Electronics）、东贝（Unity Opto Technology）、光鼎（Para Light Electronics）、亿光（Everlight Electronics）、佰鸿（Bright LED Electronics）、今台（Kingbright）、菱生精密（Lingsen Precision Industries）、立基（Ligitek Electronics）、光宝（Lite-On Technology）、宏齐(HARVATEK)等。大陆LED芯片厂商：三安光电简称（S）、上海蓝光（Epilight）简称（E）、士兰明芯（SL）、大连路美简称（LM）、迪源光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大，山东华光、上海蓝宝等。全球八大芯片生产商公司名简介1.NICHIA日亚化学，著名LED芯片制造商，日本公司，成立于1956年，开发出世界第一颗蓝色LED(1993年) ,世界第一颗纯绿LED。2,CREE著名LED芯片制造商，美国公司，产品以碳化硅(SiC),氮化镓(GaN),硅(Si)及相关的化合物为基础,包括蓝,绿,紫外发光二极管(LED),近紫外激光,射频(RF)及微波器件,功率开关器件及适用于生产及科研的碳化硅(SiC)晶圆片3,OSRAMOSRAM 是世界第二大光电半导体制造商，产品有照明，传感器，和影像处理器。公司总部位于德国，研发和制造基地在马来西亚。OSRAM最出名的产品是LED，长度仅几个毫米，有多种颜色，低功耗，寿命长4、ToyodaGosei丰田合成，总部位于日本爱知，生产汽车部件和LED，LED约占收入10%,丰田合成与东芝所共同开发的白光LED，是采用紫外光LED与萤光体组合的方式，与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同。5、Agilent（安捷伦）作为世界领先的LED供应商，其产品为汽车、电子信息板及交通讯号灯工业设备、蜂窝电话及消费产品等为数众多的产品提供高效、可靠的光源。这些元件的高可靠性通常可保证在设备使用寿命期间不用再更换光源。安捷伦低成本的点阵LED显示器、品种繁多的七段码显示器及安捷伦LED光条系列产品都有多种封装及颜色供选择。6,TOSHIBA东芝半导体是汽车用LED的主要供货商，特别是仪表盘背光，车子电台，导航系统，气候控制等单元。使用的技术是InGaAlP，波长从560nm（pure green）到630nm（red）。7,LUMILEDSLumileds Lighting是全球大功率LED和固体照明的领导厂商，其产品广泛用于照明，电视，交通信号和通用照明，Luxeon Power Light Sources是其专利产品，结合了传统灯具和LED的小尺寸，长寿命的特点。还提供各种LED晶片和LED封装，有红，绿，蓝，琥珀，白等LED. Lumileds Lighting总部在美国，工厂位于荷兰，日本，马来西亚，由安捷伦和飞利浦合资组建于1999年，2005年飞利浦完全收购了该公司。8,SSC（首尔半导体）主要业务乃生产全线LED组装及定制模组产品，包括采用交流电驱动的半导体光源产品如：Acriche、侧光LED、顶光LED、切片LED、插件LED及食人鱼(超强光)LED等。第二节 驱动：一、概述：LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器， 通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。 二、特点：1高可靠性：特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。 2高效率：LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。 3高功率因素：功率因素是电网对负载的要求。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。4驱动方式：现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。 5浪涌保护：LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。 三、注意事项：1电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。 2外安装型灯具的电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。 3驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。 4要符合安规和电磁兼容的要求。 随着LED的应用日益广泛，LED驱动电源的性能将越来越适合LED的要求。四、分类：1、按驱动方式可分为两大类：（1）恒流式: a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高； b、恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路。c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高。d、应注意所使用最大承受电流及电压值，它限制了LED的使用数量； （2）稳压式： a、当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化；b、稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路。c、以稳压驱动电路驱动LED，每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均。d、亮度会受整流而来的电压变化影响。 2、按电路结构方式分类 （1）电阻、电容降压方式：通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED的瞬间电流极大，容易损坏芯片。易受电网电压波动的影响，电源效率低、可靠性低。 （2）电阻降压方式：通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，降压电阻要消耗很大部分的能量，所以这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠也较低。 （3）常规变压器降压方式：电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%60%，所以一般很少用，可靠性不高。 （4）电子变压器降压方式：电源效率较低，电压范围也不宽，一般180240V，波纹干扰大。 （5）RCC降压方式开关电源：稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可以做到70%80%，应用也较广。由于这种控制方式的振荡频率是不连续，开关频率不容易控制，负载电压波纹系数也比较大，异常负载适应性差。 （6）PWM控制方式开关电源：主要由四部分组成，输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定（即相应稳压电源或恒流电源）。电源效率极高，一般可以做到80%90%，输出电压、电流稳定。一般这种电路都有完善的保护措施，属高可靠性电源。非隔离是指在LED负载端和220V输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险。220V和铝壳之间只有铝基板的极薄绝缘层的隔离，通常不容易通过CE和UL认证。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。也容易通过CE或UL认证。 阻容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。因此，电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。采用电容降压时应注意以下几点： 1 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率。 2 限流电容必须采用无极性电容，绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。 3 电容降压不能用于大功率条件，因为不安全。 4 电容降压不适合动态负载条件。 5 同样，电容降压不适合容性和感性负载。 6 当需要直流工作时，尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流， 因为全波整流产生浮置的地，并在零线和火线之间产生高压，造成人体触电伤害。而且要满足恒定负载的条件。五、现阶段存在的不足：(1) 生产LED照明及相关产品的公司的技术人员对开关电源的了解不够，做出的电源是可以正常工作，但一些关键性的评估及电磁兼容的考虑不够，还是有一定得隐患； (2) 大部分LED电源生产企业都是从普通的开关电源转型过来做LED电源，对LED的特点及使用认识还不够； (3) 目前关于LED的标准几乎没有，大部分都是参考开关电源和电子整流器的标准； (4) 现在大部分LED电源没有统一，所以量大部分都比较小。采购量小，价格就偏高，而且元器件供应商也不太配合； (5) LED电源的稳定性：宽电压输入，高温和低温工作，过温、过压保护等问题都没有一一解决； 首先是驱动电路整体寿命，尤其是关键器件如：电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命； 其次是LED驱动器应挑战更高的转换效率，尤其是在驱动大功率LED时更是如此，因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散，电源转换效率的过低，影响了LED节能效果的发挥； 目前在功率较小（1-5W）的应用场合，恒流驱动电源成本所占的比重已经接近1/3，已经接近了光源的成本，一定程度上影响了市场推广。第三节 透镜 LED透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。透镜的优势：1、无论远近，灯罩（反光杯）与透镜没多大区别，均匀性来讲，透镜会优于反光杯； 2、用小角度的LED透镜，效果比灯罩好，因为要射得远的!灯罩聚光已经过透镜(因为LED本身一定会有透镜的)再经过一次光罩聚光，这次会浪费很多光的，还不如在透镜就聚光了，而透镜的发光角度很好处理! 例:如果空间可以的话，用3个1W的，比使用一个3W的效果要好得多! 3、相比之下，灯罩发光均匀点范围大，但是投光度不好，透镜则相反； 4、LED透境显得要高档些。透镜的材料种类：1.硅胶透镜a. 因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装LED发光器件。 b. 一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm。 2.PMMA透镜a. 光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力）。 b .塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右）；缺点：温度不能超过80（热变形温度92度）。 3.PC透镜a. 光学级料Polycarbonate（简称PC）聚碳酸酯。塑胶类材料。 b. 优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率稍低（3mm厚度时穿透率89%左右）；缺点：温度不能超过110（热变形温度135度）。 4玻璃透镜光学玻璃材料，优点：丰富的光学参数特性（可选择），具有透光率高（3mm厚度时穿透率97%）、耐温高等特点；缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产