半导体照明基础知识培训资料说课材料

1、半导体照明基础知识笫一部分 光源基础1. 光致发光有大量材料受到紫外线的激发而辐射出可见光 , 称为光致发光 荧光这个词用来表示材料受到激发后立即发光 . 荧光灯属 . 光致发光2. 电致发光将电能直接转化为光能的一种物理现象 . 光- 电转换不需经过其他 物理过程.如丄ED发光属电致发光.3 . 光源分类热辐射 : 白炽灯, 卤钨灯气体放电 : 高压气体放电灯 : 汞灯. 钠灯 . 舍金卤化物灯 . 低压气体放电灯 : 钠灯, 荧光灯 .电致发光: 发光二极管（ LED）4.性能参数光效 : 光源将其他形式的能量转化为可见光的能力的量 ,光源所发出的光通量和光源所消耗的电功率之比。即 /Pi

2、单位：ml/w 光源寿命: 全寿命, 平均寿命 , 有效寿命。有效寿命是指光源的 光通量下降到初始值的 70%5光通维持率 在规定条件下对 LED 照明产品进行燃点， 在寿命期间内燃点达到一特 定时间时所发出的光通量与初始光通量的比值，用百分数表示。6. 光分布 光源的分布分为漫射性和指向性。笫二部分光度学基础1. 光通量光通量：光源在单位时间内发出的光量称为光源的光通量用表示。单位 : ml2发 光强度 光源在某一方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向 上的发 光强度。(简称光强) 用符号 ：I 表示 , 单位 ： (cd) 表示3. 光照度光照度(简称照度)是表征表面被 照明程度

3、的 量,是单位表面接受到的 光通量 用符号 ：E 表示, 单位 ：lx, 例： 晴天中午地面照度为了 100000 lx4. 亮度光源在某一方向的亮度(L)是光源在该方向上的 单位投影面在单位立 体角中发射的光通量 .笫三部分色度学基础1. CIE标准色度学系统规定RG系统的三色光波长700.0nm（红光R）546.1 nm（绿光 G）435.8nm（蓝光 B）2. 色温将标准黑体加温，黑体颜色将由：红，橙红，黄，黄白，蓝白依次变化。 光源色温定义为和黑体颜色相近时的黑体温度。用热力学温度 K表示。 色温用CT表示，单位:K当光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度 称

4、为该光 源的颜色温度 , 简称：色温3. 相关色温光源发出的光的颜色和各种温度下的黑体辐射的颜色都不完全相同， 通常选用 与其光颜色最为接近的黑体的温度为 该光源的相关色温，用CCT表示 单位:K4. 显色指数光源对物体颜色的还原能力用 显色指数表示。显色指数用 Ra 表示。 最高值为 100笫四部分名词解释(一) LED照明产品1. 反射型自镇流LED灯类似于MR16、PAR20、PAR30和PAR38的，含有LED光源和保持其稳定燃点所必需的元件并使之成为一体的，灯头符合GU10、B22、E14或E27的LED灯，球泡灯，灯在不损坏其结构时是不可 拆卸的。2丄ED筒灯LED光源和保持其启动

5、和稳定燃点所需元件一体化的，或驱动装置分离式的，LED下射灯。3. LED日光灯管：LED光源和保持其启动和稳定燃点所需元件一体化的。结构等同于荧光灯管：T5/T8/T9/T10/T124. ED道路/隧道照明产品满足道路/隧道照明要求的组合式LED照明装置，除了发光二极 管(LED)作为光源发光外，还包括其他部件，例如光学、机械、电 气和电子部件，并将这些部件组合成一个整体。注：所指LED道路照明产品其驱动控制装置可为分离式结构。30001m、54001m、9000lm 和 140001m 四种规格。三）额定值额定工作条件下上述LED照明产品的参数值，该值由产品生产商 或责任销售商指定， 包

6、括额定光通量、 额定相关色温和额定功率 等参数。四）初始值为使新出厂的 LED 照明产品达到性能稳定以进行评估，对产品 进行规定小时数的老炼并在产品达到稳定工作时所测得的参数 值称为产品的初始值，初始值用于评价 LED 照明产品的初始性 能，包括初始光通量、初始光效、初始相关色温、初始显色指数 等参数。注：在目前条件下，考虑到LED照明产品的技术发展水平，结合 产品的实验室测试结果统计分析， 本规则中定义初始值为对 LED 照明产品进行1000h老炼后产品稳定工作时的参数值。五）光束角和中心光强在通过反射型自镇流LED照明产品光束轴线的平面上的两条给 定直线之间的夹角， 这两条直线分别通过灯的

7、正面中心和发光强 度为中心光强 50%的发光点。此处所指中心光强是指反射型自镇流 LED照明产品在光束轴线 上测得的发光强度值， 单位为坎德拉； 所指光束轴线是指对反射 型自镇流LED照明产品光强分布，其周围的光强度分布大体呈对 称状态的轴线， 该轴线不一定与通过灯头的灯轴线或垂直于基准面的灯轴线相同。七）显色指数维持率是指产品在规定条件下燃点， 在寿命期间内燃点达到一特定时间 时的LED照明产品的显色指数。注：为考察室内LED照明产品的颜色随时间的变化，给出了反射 型自镇流LED照明产品和LED筒灯的3000h显色指数变化要求。八）平均寿命和额定寿命产品在规定条件下燃点，当一定比例（X）的L

8、ED照明产品光通 维持率达到一特定值（Y）时的累计燃点时间，称为产品的平均 寿命。产品生产商或责任销售商所指定的该寿命称为产品的额定 寿命。注：本规则中平均寿命是指 50%的 LED 照明产品光通维持率达 到 70%时的累计燃点时间，即， X=50% ， Y=70% 。九）.相关技术要求产品的基本技术要求如下：（1）适用电压范围：额定电压90%106%范围内应能正常工作；（2）适用环境要求：-10 C40 C的条件下应能正常工作，同时 尚应满足具体使用地的环境温度、湿度和腐蚀性等其他特 殊要求；（ 3 寿命：不低于 30000h十）电性能测试1.试验一般要求(1)实验室环境条件光电参数测量应在

9、环境温度25 C ± C,相对湿度最大为65 %的 无对流风的环境中进行。寿命试验环境温度为 25C±15 C,应该 保证照明产品周围的气流是由该产品所造成的正常对流气流， 不 允许有照明产品的振动和冲击。2. 电压要求产品测试所用的电源应该在 50Hz的额定工作频率下提供 220V 正弦波形的电压，以保证测试过程中谐波含量不超过3%。在稳定期间，电源电压应稳定在额定值的士 0.5%范围内；测量时，电 源电压应稳定在额定值的士 0.2%范围内；寿命试验的电源电压应 稳定在±2%以内。3. 老炼和寿命试验在满负荷条件下进行老炼和寿命试验， 试验中反射型自镇流LED

10、照明产品和LED筒灯为连续点灯，LED道路/隧道照明产品为燃 点11.5h，关断0.5h，关断时间不计入老炼和寿命时间。4. 定判定条件稳定时间随产品不同而不同，稳定状态通过如下方法判定：30分钟内对光输出和电功率进行至少3次读数，以15分钟的读数计 算，光输出和电功率的偏差应低于0.5%。5. 电参数的试验LED灯老炼1000h后，用数字功率计测量灯功率、线路功率因数。6 光度参数的试验（1）光通量和颜色参数的试验 产品在经过老炼规定时间后达到稳定工作状态时使用积分球测 试系统或分布光度计测试系统测试产品的光通量和颜色参数，其中，LED道路/隧道照明产品的光通量应采用分布光度计测试系统 进行

11、测定，测试参照 GB/T 9468。（3）光束角和中心光强对反射型自镇流LED丁老炼1000h后.进行测试。笫五部分LED 驱动电源设计要点1. LED 驱动电源工作模式为 CC ：模式 ，即恒流输出。 输出电压允许有一 定的范围。2. LED驱动电源工作模式不可设计为 CV:模式，即恒压输出。说明：A : LED （发光二极管）的vf值有微小变化。电流变化很大。LED工作不稳定。B :在LED （发光二极管）的vf值不变的条件下，随环境温度的升 高，LED结温升高，电流增大。会超出设计的额定输出电流过冲。 加速LED光衰。会提前结束LED使用寿命。3.4.输出电流过冲：理想设计实现输出电流过冲接近0%说明：以Cree的LED灯珠为例：驱动电流3501000mA。过冲电流V 1800 mA。从此数据分析：LED驱动电源输出电流过冲V 1800 mA LED灯珠仍然可正常工作。但是：LED灯珠每发生电流 时其PN结结面的物理结构都会受到不同程度的冲击，冲击次数过 多，PN结的发光效率降低