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1、产品知识培训 初级 博锐光电2012 03 目录 LED的概念及发展历程LED发光原理及分类LED产业基本情况照明相关术语灯具知识LED产品应用 LED概念 LED LightEmittingDiode 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发展历程 1965年 全球第一款商用化发光二极管诞生 效率0 1lm W 比白炽灯低100倍 售价45 只 1968年 LED的研发取得了突破性进展 利用氮掺杂工艺使GaAsP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 1971年 GaP绿色芯片LED 用途 指示用 长寿命10万小时 可靠
2、80年代AlGaAs技术使得LED效率达到10流明 瓦90年代的AlGaInP技术使得LED效率达到100流明 瓦用途 显示 信号用 用于室外的运动信息发布以及汽车的高位刹车灯 LED发展历程 1994年 中村修二研制出了第一只GaN基高亮度蓝色发光二极管 用途 LED大屏幕显示 1997年 中村修二和美国人修博特先后研制出了GaN蓝色发光二极管激发黄光荧光粉得到白光LED 效率不足10lm W 2000年 日亚报道了15lm W白光LED 2003年 日亚报道的光效达到60lm W 2006年3月 其光效达到100lm W2006年7月 Cree公司报道了130lm W白光LED2006年1
3、1月 日亚报道的光效达到150lm W 其效率已经超过节能灯 实现了真正意义上的照明 用途 照明领域 建筑 景观 家电背光2007年3月 美国CREE公司光效达到157lm W 目前LED的效率向200Lm W前进 2008 2012 各种新材料 新技术及工艺水平迅速提高 发展迅猛 LED发光原理 其核心是PN结 它具有一般P N结的I N特性 即正向导通 反向截止 击穿特性 在正向电压下 电子由N区注入P区 空穴由P区注入N区 进入对方区域的少数载流子 少子 一部分与多数载流子 多子 复合而发光 LED结构 白光LED LED白光实现途径 LED特点及优势 节能高效 LED只消耗白炽灯10
4、的能耗 比荧光节能灯光效提高50 体积减少30 重量减轻40 超常寿命 寿命50000小时 是荧光灯节能灯的10倍 白炽灯的100倍 免维护 绿色安全 光线中不含紫外线和红外线 无辐射 不含汞和铅等有害元素 无气体密封问题 耐冲击 无启动器 镇流器或超高压变压器 不会产生电磁干扰 无频闪 保护眼睛 可控性好 响应时间快 微秒数量级 可反复频繁亮灭 易实现各种调光效果 可塑性强 LED大小形状可根据装饰要求 按照点 线 面 球 异形体乃至任意艺术造型设计 外形美观 LED分类 按封装形式 直插式 贴片 SMD 食人鱼 集成封装 COB 直插 2mm 4 4mm 5mm 8mm 10mm贴片 35
5、28 5050 3010 3014 LED分类 按发光管出光面特征分圆灯 方灯 矩形 面发光管 侧向管 表面安装用微型管等 按发光强度和工作电流分 普通亮度的LED 发光强度100mcd 按功率大小分 小功率 1W以下 大功率 1W以上 按发光颜色分 单色 红 黄 蓝 绿 白RGB全彩 LED产业链 外延片 晶片 芯片 封装 应用 上游产业 中游产业 下游产业 利润比 60 30 10 LED上游产业 工艺 外延材料 衬底 在衬底上生长外延层 外延片成品 外延片 主要设备 外延炉 MOCVD LED中游产业 工艺 金属蒸镀 光罩蚀刻 正负电极制作 切割 测试分选成品 芯片 LED下游产业 封装
6、 芯片粘贴 焊接引线 树脂封装 剪脚成品 LED应用产品 灯具 显示屏 背光源 指示灯 LED产业链 LED产业链代表企业 国内普遍使用芯片品牌 大功率 日亚 菲利普 科瑞 锐 欧司郞 普瑞 丰田和成 首尔 LG 三星小功率 晶元 艾迪生 广镓 国产芯片 照明相关术语 照明相关术语 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 色温越高 光色越冷 色温越低 光色越暖 正午阳光5500K 照明相关术语 通常称角度 指于垂直光束中心线之一平面上 发光强度等于50 最大发光强度的二个方向之间的夹角 光学参数关系图 思考 光通量越大是否发光强度越大 光
7、强越大是否亮度越大 照度越大是否亮度越大 传统光源光学参数 灯具概念及结构 传统灯具 灯体 灯壳 镇流器光源 LED灯具 灯体 灯壳 驱动电源光源 灯具 是指能透光 分配和改变光源光分布的器具 包括除光源外所有用于固定和保护光源所需的全部零 部件 以及与电源连接所必需的线路附件 灯具类别 传统灯具 室内 T8支架 单管 双管 带罩 不带罩 格栅灯 T8 36W 2 1 2米 18W 3 0 6米 T5 28W 2 1 2米 14W 3 0 6米 筒灯 直插 横插 4寸 5寸 射灯 35W 50W 70W灯泡 球泡 烛形泡 灯杯 组合射灯 轨道射灯 室外 路灯 高压钠灯 金囟灯庭院灯 金囟灯 节
8、能灯草坪灯 节能灯地埋灯 节能灯 金囟灯投光灯 钠灯 金囟灯洗墙灯 T8管 T5管壁灯隧道灯 工矿灯 LED照明产品 室内 LED照明产品 室外 LEDVS传统灯具 不同点 驱动电源取代镇流器功率可任意定制光源与灯壳一体化灯具形式更加多样化方便调控 更加智能化 驱动电源 驱动相关概念 驱动方式 总功率 电源效率 功率因数恒流方式恒压方式总功率 光源功率 电源自身损耗的功率 恒流方式 总功率 光源功率 电源自身损耗功率 器件功率 恒压方式 电源效率 输出功率 输入功率功率因数 有用功功率 视在功率 灯具常用接口 G5 T5管 G13 T8管 GX5 3 E 螺口式 B 卡口式 G 双插脚或多插脚
9、 F 单插脚路灯常用接口口径 60mm 72mm 48mm 灯具常见参数及术语 灯具寿命 全寿命 有效寿命 平均寿命 维护系数 灯具效率 结温 热阻 眩光值 光束角 距高比 功率密度 配光曲线 防护等级 全寿命 灯具从开始点燃到不能再启动的时间总和有效寿命 灯具总光通量下降到初始值70 时的总共点燃时间平均寿命 一批灯在额定电源电压和实验室条件下点燃 且每启动一次至少点燃10小时 至少有50 的灯能继续点燃时累计点燃小时 光束角 反映经灯具反光罩反射后发出光斑的最大范围 一般是指同一平面上配光垂直中心光强1 2处两方向间的夹角 功率密度 LPD 单位面积上的照明安装功率 包括光源和电器 单位W
10、 LPD 安装功率 面积 距高比 s h 又称最大允许距高比 指保证所需照度均匀度时的最大灯具间距与灯具计算高度之比眩光 UGR 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 维护系数 照明装置使用一定时期之后 在规定表面上的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下新安装时在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比 灯具效率 在相同的使用条件下 灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比 结温 即P N结的温度 一般也指芯片的温度 结温主要影响光通量 光谱及寿命 影响结温的因素主要是芯片材料及工艺热阻 热量在热流路径上遇到的阻力 反映
11、介质或介质间传热能力大小 单位 W 配光曲线 IP防护等级 IP防护等级是由两个数字所组成 第1个数字表示灯具防尘 防止外物侵入的等级 第2个数字表示灯具防湿气 防水侵入的密闭程度 数字越大表示其防护等级越高 IP防护等级 灯具技术指标检测及依据 检测内容 1 光学 初始光通 光效 显指等 2 光通维持 3 安规 防护等级 等 4 电磁兼容 EMC 光通维持率 燃点3000h 光通维持率不低于96 燃点6000h 光通维持率不低于92 10000h光通维持率不低于86 发改委 安全指标 道路与街路照明照明灯具安全要求 GB7000 5 2005骚扰电压 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限制
12、和测量方法 GB17743 2007谐波电流限值 电磁兼容限值谐波电流发射限值 设备每相输入电流 16A GB17625 1 2003电磁兼容抗扰度 一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求 GB T18595 2001 城市道路照明设计标准 CJJ45 2006 LED应用 指示 电器 交通信号灯显示 LED屏 单色 双色 RGB全彩 景观亮化 建筑 园林 广场等照明 室内 办公 酒店 体育场馆 户外 道路 隧道 广场 其它 背光 汽车 农业 科研 民用 LED现状 基本没有国家标准 产品参差不齐上游产能过盛产品应用户外照明比室内照明成熟 尤其显示屏及景观亮化LED照明应用只占全部照明的3 左右 多集中于市政公建项目 几乎还未进民用阶段价格过高 散热问题还未能很好解决 不同场所照度要求 城市道路照明设计标准 CJJ45 2006 LED市场机会 新建项目节能改造项目灯具替换 部分LED专业网站 阿拉丁照明网中国照明网中国半导体照明网新世纪LED照明网一流LED网 高工LED网中国LED导航网 LED114 THEEND
