LED的基本结构与功能

LED技术概述JoeJablonski2009年5月5日议程表

它们是如何工作的？LED的基础知识概述和术语

LED与传统光源的比较

照明设备的发展光学系统电力系统热系统改革与照明设备

LED的寿命LED的基本结构与功能什么是LED?CavityMold发光二级管（LED):是一种通过电流驱动发光的半导体器件封装的发展3.4x3.3x1.9mmAdvancedPowerTOPLEDTOPLED3.5x2.8x1.9mm大功率TOPLED3.5x2.8x1.9mm11.0x6.0x1.8mmGoldenDRAGON®3.0x3.02.8mmOSLON大功率LED封装–

通用照明Dimensions:lengthxwidthxheight尺寸：长×宽×高11.0x6.7x4.2mmDiamond

DRAGON®AdvancedPowerTOPLED®PlusGoldenDRAGONPlus®11.0x6.0x1.8mm3.4x3.2x2.27mmInGaAlP（磷化铝铟镓）红色，琥珀色，橙色，黄色InGaN（氮化铟镓）绿色，蓝色，深蓝色III-V芯片材料系统黄色橙色红色橙色Y=Yellow(InGaAlP)587nmO=Orange(InGaAlP)橙色605nmA=橙红(InGaAlP)617nmS=超红(InGaAlP)

630nmH=超红(GaAlAs)645nm蓝色绿色B=Blue(InGaN)470nmV=VerdeGreen505nmT=TrueGreen(InGaN)525nmP=PureGreen(InGaAlP)560nmG=Green(InGaAlP)570nmB=Blue(GaN)466nm白色W=White(GaN)(x=0.32/y=0.31)W=White(InGaN)(x=0.32/y=0.31)InGaAlP铟镓铝InGaN/GaN氮化铟镓/氮化镓LED芯片发出的光的颜色LED是如何发出白光的？白

=

红+

绿+蓝三色比色法

红/绿/蓝–

基本颜色

白色–3原色混合发射波长400500600700nm蓝色芯片+1Phosphor400500600700nm紫色芯片++3Phosphors400500600700nmRGB-芯片++400500600700nm蓝色芯片+YellowChip白光LED配色方法(%)相对光谱功率Wavelength(nm)InGaNLEDYAG荧光粉波长(nm)白光LED光谱

荧光粉蓝色InGaN芯片+荧光粉=白光LED单晶白光LWW5AM相关色温(CCT)相关色温（CCT）

-被用作不同色调的白光量化方法，与Planckian

轨迹相关（或称黑体曲线）LED与传统光源灯饰的种类室内照明民用照明灯具工商业照明灯具医用照明灯具室外照明民用照明灯具工商业照明灯具灯具系统照明灯+电源供应+灯具LED系统LED照明系统集成LED+光学器件+电路组装板+散热片+电源供应+e灯具LED与其他光源白炽灯卤素灯日光灯金属卤化灯白光LED出光效率

(Im/W)7-2015-2050-10080-11070-110寿命(hrs)750–

2,0002,000–4,0009,000–20,0005,000–20,00050,000+色温(K)2,500–

3,0002,800–3,1502,700–7,5004,0002,700–10,000显色指数9510070-857070-85LED的性能

（取决于色温）LED系统效率-10%-15%-20%75-100lpw系统效率:

55-60%

[lm/W]灯具目标效率35lm/W光损失热损失驱动损失灯泡LPWLEDLPW光学，电和热系统LED

系统光学解决方案LED元件散热解决方案电子解决方案大功率SMTLED亮度模式及基本集成光学发光角度(120x80°)发光角度(50%Iv)+/-80.5(170)发光角度(50%Iv)+/-45°(90°)发光角度(50%Iv)+/-60°(120°)Secondary次级LED光学驱动器和LED镇流器IC驱动器驱动ICs可提供恒流供电并对LED进行电动控制。驱动电路supplier电动控制装置(ECG)提供即插即用的驱动照明系统集成电路（IC）或镇流器LED体系热处理热系统构造热敏电阻网络

LED热系统配置铝基板焊点电介质焊接区散热器芯片连接线模制原料晶粒安装引线脚T结点T焊点T基板T环境RthSBRthBARthJS电子元器件基底技术散热系统基板基板材料热基板材料(e.g.金属芯电路板)提供初级散热使热传递到散热器,连接电路到驱动器和机械装备FR4电路板挠性电路金属芯电路板界面材料散热界面材料散热界面材料(例如：薄膜或散热油脂）加强散热和电路隔离散热器散热器技术与制造散热片散热到周围环境为什么LED的散热设计很重要?目标1–为确保LED的可靠运行，不会发生灾难性故障通过防止LED超出允许的最大结点温度，反复将温度控制在规定的环境温度范围内。目标2–为确保LED寿命避免过早老化为防止LED

在规定的环境温度范围内被过度驱动.目标3–为优化LED的光学性能用可能的最大电流驱动LED，在规定的环境温度范围内.(最低热降解)。良好的热设计可以最大限度地降低LED结点温度，以实现LED“可用”光输出的最大化。LED寿命影响可靠性的因素LED可靠性湿度温度化学品电流和电压机械力光LED寿命，基于流明保持L70/B50:寿命(照明灯)-

一盏灯的寿命小时数大约为一个同类大型灯组的50%。寿命结束意味着灯将不再发光。当时的光源可能低于初始流明输出的50％，取决于光源类型。光通量衰减系数(或流明维持率)–-灯“老化”过程的结果是当它达到额定寿命时，发出流明为初始流明的70％或以下。LED寿命正是基于此定义。

来源：北美能源集团（网站）流明维持率LED模型光输出%LED一般照明应用固态照明成为当今解决方案节能技术定向光源

(最小光损失)高效率，低功率，低电压设计更灵活