LED灯的资料2015-10课件

1、Light Emitting Diode光源工作原理01020304目录CONTENTS应用方向特殊用途L E D灯工作原理ONE L E D灯工作原理最初L E D用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的L E D在交通信号灯、汽车信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的L E D开发成功。这种L E D是将芯片和钇铝石榴石封装在一起做成。芯片发蓝光，高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射。蓝光L E D基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。 L

2、 E D基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。对于InGAN/YAG白色L E D，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。这种通过蓝光L E D得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用最多。L E D（Light Emitting Diode），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。L E D的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成

3、，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L E D灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。节能. 白光L E D的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4.长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓一劳永逸.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的坏掉，所以更加安全。固态封装，属于冷光源类型。所以它很运输和安装，可以被

4、装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动。L E D技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光L E D进入家庭的时代正在迅速到来。环保，没有汞的有害物质。L E D灯泡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。配光技术使L E D点光源扩展为面光源，增大发光面，消除眩光，升华视觉效果，消除视觉疲劳；透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用，避免了光的重复浪费，让产品更加简洁美观；大功率L E D平面集群封装，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了L E D散热要求及使用寿命，从根本上满足了L E D灯具结构及造型的任意设计，

5、极具L E D灯具的鲜明特色。节能显著。采用超高亮大功率L E D光源，配合高效率电源，比传统白炽灯节电80%以上，相同功率下亮度是白炽灯的10倍；L E D灯的特点 L E D日光灯以质优、耐用、节能为主要特点，投射角度调节范围大，15W的亮度相当于普通40W日光灯。抗高温、防潮防水、防漏电。 使用电压有:110V、220V可选，外罩可选玻璃或PC材质。灯头与普通日光灯一样。 L E D日光灯采用最新的L E D光源技术，数位化外观设计，节电高达70%以上，12W的L E D日光灯光强相当于40W的日光灯管（用于镇流器和启辉器， 36W的日光灯真正的耗电量为42W至44W）。 L E D日光

6、灯寿命为普通灯管的10倍以上，几乎免维护，无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。绿色环保的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，人性化的照度差异设计，更有助于集中精神，提高效率。 L E D日光灯和普通日光灯对比来说，优点如下：1，节能。2，寿命L E D灯长。3，适用性好，因单颗L E D的体积小，可以做成任何形状。4，回应时间短，是ns（纳秒）级别的回应时间，而普通灯具是ms（毫秒）级别的回应时间。5，环保，无有害金属，废弃物容易回收。6，色彩绚丽，发光色彩纯正，光谱范围窄，并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光。 缺点：1，

7、价格贵。2，能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距。3，能做到的寿命和理论寿命（10w小时）还有很大差距。4，还是有一定的发热量。5，光衰还可以大幅度缩小。不过这些缺点都可以通过工艺的改进克服，所以即使L E D光源还不能完全取代现有传统光源，但随着技术的发展，日后一定是L E D的天下。L E D日光灯1、小心低价陷阱，L E D光源价格差别很大，同颜色同亮度的L E D，价格上都能相差几倍。这种差距主要体现在L E D的可靠性和光衰、外观工艺等性能上面。价格低的L E D其芯片尺寸较小，电极比较粗糙，所使用的材料（荧光粉及胶水）较差，耐电流、温湿度变化差，光衰快、寿命短，所以一味追求低

8、价可能得不偿失。2、认清相关标准，从安全角度看，产品应符合相关的国际、国家标准。由于L E D是新产品，中国国家标准滞后，仅提供产品合格测试。所以国际安全认证（如GS、CE、UL等）才是衡量L E D灯品质的标准，同时拥有国际安全认证和国家产品质量合格证的厂家并不多，采购时需要仔细鉴别证书真伪。有国际安全认证的产品，价格一般较高。3、选用恒流电源的L E D灯，L E D驱动电源的电阻、电容、IC等元器件价格差别很大，整个电源所采用的方案和线路本身设计的合理性都会直接影响产品的质量。有的驱动电源只是恒压，并没有做到恒流，而L E D灯必须要恒流才能更好的确保品质和使用寿命。所以，采购时这一点需

9、要额外注意，特别是对大功率L E D灯。照明方式特点白光 L E D热源少、操作环境广、小型化、耐震动、光束集中日光 （萤光） 灯萤光灯省电、但废弃物易碎有汞污染等问题白炽钨丝灯泡低效率、高耗电、寿命短、易碎关注几点光源蓝光技术 众所周之，可见光光谱的波长范围为380nm760nm，是人眼可感受到的七色光红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如L E D发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的，因为白光不是单色光，而是由多种单色光合成的复合光，正如太阳光是由七种单色光合成的白色光，而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见，要使

10、L E D发出白光，它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的L E D，在工艺条件下是不可能的。 根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即二波长发光（蓝色光+黄色光）或三波长发光（蓝色光+绿色光+红色光）的模式。上述两种模式的白光，都需要蓝色光，所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术，即当前各大L E D制造公司追逐的“蓝光技术”。 国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家，所以白光L E D的推广应用，尤其是高亮度白光L E D在我国的推广还有一个过程。对于一般照明，在工艺结构上，白光L E D通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配

11、合形成白光；第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法 L E D GaM芯片发蓝光(p=465nm），它和YAG（钇铝石榴石）荧光粉封装在一起，当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光，结果，蓝光和黄光混合形成白光。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起，通过各色光混合而产生白光。 L E D光源是低压微电子产品，成功地融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术和嵌入式控制技术等。传统L E D灯中使用的芯片尺寸为0.25mmX0.25nm，而照明用L E D的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。L E D裸片成型的工作台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善

12、其发光效率，从而发出更多的光。L E D封装设计方面的革新包括高传导率金属块基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等，采用这些方法都能设计出高功率、低热阻的器件，而且这些器件的照度比传统L E D产品的照度更大。L E D运用冷光源，眩光小，无辐射，使用中不产生有害物质。L E D的工作电压低，采用直流驱动方式，超低功耗（单管0.030.06W），电光功率转换接近100%，在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。L E D的环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，而且废弃物可回收，没有污染，不含汞元素，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。新型绿色环保光源：L E D为固体冷光源，环氧树脂封装

13、，抗震动，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万10万小时，是传统光源使用寿命的10倍以上。L E D性能稳定，可在-30+50oC环境下正常工作。寿命长：多变换：高新技术： L E D光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256X256X256（即16777216）种颜色，形成不同光色的组合。L E D组合的光色变化多端，可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。光源特点光源的色温光源的色表（人眼直接观察光源时所看到的颜色）又称光源的色温。色温是以绝对温度K来表示。不同的色温会引起人们在情绪上不

14、同的反应，我们一般把光源的色温分成三类：暖色光暖色光的色温在3300K以下，.暖色光与白炽灯光色相近，红光成分较多，给人以温暖、健康、舒适的感觉，适用于家庭、住宅、宿舍、医院、宾馆等场所，或温度比较低的地方。暖白光又叫中间色，它的色温在3300K5300K之间。.暖白光光线柔和，使人有愉快、舒适、安详的感觉，适用于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。冷色光又叫日光色，它的色温在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精力集中，适用于办公室、会议室、教室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。 当物体被试验光源照射时，颜色在视觉上的失真程度，就是这种光源的显色指数。

15、显色指数越大，则失真越少，反之，失真越大，显色指数就越小。 在国际照明协会中一般把显色指数分成五类：类别 Ra 适用范围A90美术馆、博物馆及印刷等行业及场所B 8090家庭、饭馆、高级纺织工艺及相近行业6080办公室、学校、室外街道照明4060重工业工厂、室外街道照明2040室外道路照明及一些要求不高的地方光源对物体颜色呈现的程度称为演色性，也就是颜色的逼真的程度，演色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色 也就较接近自然颜色，演色性低的光源对颜色的表现较差，我们所看到的颜色偏差也较大。演色性的高低之分演色性L E D亮度（MCD）不同，价格不同。用于L E D灯具的L E D应符合雷

16、射等级类标准。抗静电能力抗静电能力强的L E D，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于700V的L E D才能用于L E D灯饰。波长一致的L E D，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。没有L E D分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。漏电电流L E D是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的L E D，寿命短，价格低。发光角度用途不同的L E D其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。如全漫射角，价格较高。寿命不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，寿命长，价格高。晶片L E D的发光体为晶片，不同的晶片，价格差异很大。日本、美国的晶片较贵，一般台

17、湾及国产的晶片价格低于日、美（CREE）。晶片大小晶片的大小以边长表示，大晶片L E D的品质比小晶片的要好。价格同晶片大小成正比。胶体普通的L E D的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的L E D价格较贵，高品质的户外L E D灯饰应抗紫外线及防火。每一种产品都会有不同的设计，不同的设计适用于不同的用途，L E D灯饰的可靠性设计方面包含：电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。从电气安全角度看，应符合相关的国际、国家标准。如何选购?L E D蓝光灯彩色L E D节能灯L E D随身灯指示灯具 蓝光光子的能量高，可以激发荧光。一般用蓝光L E D的蓝

18、光打在荧光粉上产生黄光，黄光被蓝光激发出后，它们一起从L E D里射出来，我们感觉是看到了白光，其实这只是蓝与黄两种颜色混合在一起的复合光。研究发现蓝光的照射可以引起视网膜细胞的损伤，导致视力下降甚至丧失。其中，波长400-480纳米之间的短波蓝光对视网膜的危害程度最大。 需要进行空间限定和引导的场所，如道路路面的分隔显示、楼梯踏步的局部照明、紧急出口的指示照明，可以使用表面亮度适当的L E D自发光埋地灯或嵌在垂直墙面的灯具，如影剧院观众厅内的地面引导灯或座椅侧面的指示灯，以及购物中心内楼层的引导灯等。另外，L E D与霓虹灯相比，由于是低压，没有易碎的玻璃，不会因为制作中弯曲而增加费用，值

19、得在标识设计中推广使用。 由于L E D光源没有热量、紫外与红外辐射，对展品或商品不会产生损害，与传统光源比较，灯具不需要附加滤光装置，照明系统简单，费用低廉，易于安装。其精确的布光，可作为博物馆光纤照明的替代品。商业照明大都会使用彩色的L E D，室内装饰性的白光L E D结合室内装修为室内提供辅助性照明，暗藏光带可以使用L E D，对于低矮的空间特别有利。 对建筑物某个区域进行投射，无非是使用控制光束角的圆头和方头形状的投光灯具，这与传统的投光灯具概念完全一致。但是，由于L E D光源小而薄，线性投射灯具的研发无疑成为L E D投射灯具的一大亮点，因为许多建筑物根本没有出挑的地方放置传统的

20、投光灯。它的安装便捷，可以水准也可以垂直方向安装，与建筑物表面更好地结合，为照明设计师带来了新的照明语汇，拓展了创作空间。并将对现代建筑和历史建筑的照明手法产生了影响。THREE应用方向应用方向3，通讯店通讯行业的终端模式分为两类：一类是大卖场，一类是专卖店，以柜台形式销售。功能上分为：通道区、柜台和销售区。品牌即有销售功能，承载了品牌推广，可分为销售区、入口形象区、体验区、售后服务区。2，西点店西点店铺以经营面包、蛋糕为主，展示上就要求高显色，强调色泽鲜亮、新鲜等因素，对照明的要求较高。在满足上述展示的重点因素外，还需要营造一个舒适的购物环境。同时就西点店铺衍生出的就餐区域，照明应同时考虑功

21、能性和就餐、休闲氛围的营造。推荐产品配置：展示区：收银区：通道区：就餐区：1，食品店食品店由食品摆放的差别分为柜台式和立柜式销售模式，不同的模式所采用照明方式也不同。由于食品本身的体积较小，色彩比较丰富，其照明的强度和显色要求较高。食品店一般由分柜台销售区、收银区和通道区组成。推荐产品配置：柜台销售区：立柜销售区：收银区：通道区：商业用途随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对商业空间的要求也越来越高。照明是店铺空间的重要组成部分之一，灯光设计能够吸引和引导消费者的目光。通过空间光环境的塑造，塑造出引人入胜的展示空间和展示形象，采用多种照明手法展示店铺主题形象，让人产生联想，唤起消费者的

22、共鸣，建立与消费者互通的情感交流。FOURL E D的特殊用途白光L E D灯泡具高效能，在低功耗的市场（如手电筒、太阳能花园灯和行人路灯、自行车灯等）有领导地位。单色L E D灯常用来造交通灯和节日灯饰。L E D灯的特殊用途2010年，L E D灯成为了园艺界和农业的热门话题。美国国家航空航天局率先在太空使用L E D灯栽种，其后家用和商业的室内园艺也跟随。这些栽种专用灯经特别设计，其光波刚好是叶绿素吸收的波长，促进生长之余，亦减少植物不吸收的光波，造成浪费。在可见光谱中，光合作用只需红蓝两色，所以这些灯的设计都有这两种颜色。比起同类产品，这些L E D灯能提供同样光度、不需镇流器、而且发热比气体放电灯少得多 ，用于室内栽种十分适合。发热少能减少蒸散作用，从而减少灌概次数。亦因如此，使用这些栽种灯时，植物亦不宜过份灌概。如何选购L E D灯：1、选购有三包承诺的L E D灯，选购有CCC认证标志的灯具；2、要看L E D灯产品标识是否齐全，正规产品应标识；3、看L E D灯电源线是否有CCC安全认证标志；4、看灯具带电体是否外露，光源装入灯座后，手指应不能触及带电的金属灯头；5、