《{企业通用培训}LED照明知识培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《{企业通用培训}LED照明知识培训（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LED照明知识培训,报告人：周伟杰 日 期：2014-04-07,目 录, 1 ,第一篇 LED基础知识 第二篇 光学基础知识 第三篇 照明灯具知识 第四篇 LED灯具知识,目 录, 2 ,第一篇 LED基础知识 第二篇 光学基础知识 第三篇 照明灯具知识 第四篇 LED灯具知识,（一）、什么是LED？ LED Light Emitting Diode ：（半导体）发光二极管一种当有一定正向电流通过时能发射出一定波长的光，即可以将电能转化为光能的半导体器件。,一、 LED基本知识, 3 ,（二）、LED(灯珠）的基本结构 LED的基本结构由芯片、金线、管体、透镜、热沉、电极引线等部分组成。,
2、4 ,一、 LED基本知识,环氧树脂管体 正极引脚,芯片 反射杯 负极引脚,大功率LED,普通直插式LED封装,金线,热沉,二、LED的特性与发光原理 LED是一种能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、辐射低与功耗低。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W（2010年）。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则
3、为96lm/W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效理论上可以超过150lm/W，寿命可大于100000小时。, 5 ,一、 LED基本知识,303 lm/W,2014年3月27日:科锐白光功率型LED实验室光效突破300lm/W屏障, 6 ,一、 LED基本知识,LED可以直接把电能转化为光能。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
4、”。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。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的,1、LED的核心是芯片，它决定着LED的基本光色电特性。 2、LED芯片由三个基本功能区组成： P型半导体，多数载流子是空穴； N型半导体，多数载流子是电子； P型区与N型区之间的PN结，通常会形成1至5个周期的量子阱。,（二）、发光原理：, 7 ,一、 LED基本知识,LED灯（LED Lamp） 食人鱼LEd（Piranha LED）,贴片式,2、按功率大小分 小功率LED：额定工作电流If,100mA
5、（单芯片）,大功率LED：大功率LED：额定工作电流If100mA（单芯片),PCB LED,Top View LED,SideView,LED,1、按安装方式分 直插式,(三)、LED的基本类型, 8 ,一、 LED基本知识,芯片集成COB模组,3、按芯片组合数量分,单芯LED 多芯LED, 9 ,一、 LED基本知识,插件式灯珠,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。 按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
6、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,一、 LED基本知识, 10 ,贴片灯珠（SMD）,贴片灯珠也就是俗称的SMD，是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5050、3528、3014、2835、5630等。 侧面发光的有335、020、215等。,一、 LED基本知识, 11 ,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以上，1W，3W
7、不等。,仿流明灯珠,3535灯珠,一、 LED基本知识, 12 ,COB（集成）灯珠,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。 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。 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,一、 LED基本知识, 13 ,4、LED按照发光颜色分类,红光 橙光 绿光 蓝光 白光,红光 橙光 绿光 蓝光 统称为色光，主要应用在
8、指示或装饰方面 白光又可细分为暖白 中性白 冷白。 白光是我们照明行业主要用到的光源。,一、 LED基本知识, 14 ,（四）、LED优点（详细）,LED的内在特征决定了它具有很多优点： 1、体积小、重量轻、耐抗击：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，这是半导体固体器件的固有特点。 。 2、耗电量低：LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近30%。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，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能近80%。 3、使用寿命长：有人称LED光源为长寿灯。它为
9、固体冷光源，环氧树脂封装，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。 4、高亮度、低热量：LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。 5、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。光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源 6、 坚固耐用：LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，使得LED不易损坏。,一、 LED基本知识, 15 ,7、响应时间快：LED一般可在几十毫秒（
10、ns）内响应，这也是其他光源望尘莫及的，采用LED制作汽车的高位刹车灯在高速状态下，大提高了汽车的安全性。 8、多变幻：LED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256256256=16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。 9、技术先进：与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。 10、综合：长寿命：-寿命
11、可超过十万小时，相比钨丝灯泡的寿命只有1000小时，稳固-没有移动部件，没有玻璃，大小-大多数的直径只有5毫米，能耗-高达90%的转换率将电能转化成光能，需要极少的电力供应，环保无毒-没有水银等有毒重金属，多功能性 ，易于调光、调色、可控性大： -可实现各种颜色变化，温度低-比HID或白炽灯更少的热辐射，直流低电压-某些应用场下更安全,一、 LED基本知识, 16 ,LED优点（提炼）,高光效 高节能 光源方向性好 光色多 安全性高 环保 寿命长 光源快速响应 可控性能强,一、 LED基本知识, 17 ,LED优点（提炼）,一、 LED基本知识, 18 ,（五）、LED同几种光源的比较,LED
12、光源在性能方面远远优于其他光源！,一、 LED基本知识, 19 ,白炽灯 卤钨灯,荧光灯 高压钠灯,三基色荧光灯 金卤灯,节能灯 无极灯,一、 LED基本知识, 20 ,目 录, 21 ,第一篇 LED基础知识 第二篇 光学基础知识 第三篇 照明灯具知识 第四篇 LED灯具知识,二、光学基础知识, 22 ,一 、光的基本概念,光在介质中传播，是能量的一种形态，是电磁波的一种（与无 线电波和视频波相同），是整个电磁波谱中极小范围的一部分。 当光进入人眼时将产生视觉感受，人们这才感受到多彩的世界； 光的强弱是一种感觉现象而取决于人眼的灵敏度和它本身的特性；,电磁辐射谱,能够引起人眼视觉部分380n
13、m-780nm,二、光学基础知识, 23 ,颜色和波长,光的颜色是否可以看见是由它的波长决定，光的波长是以纳米（nm）为单位。发光二极管发出的光几乎都是一致的也就是说它几乎都是在一个波长，发出非常纯的颜色。可见光的波长范围为380nm780nm，以下是光的颜色和它的波长： 中红外线红光： 4600nm - 1600nm -不可见光 低红外线红光： 1300nm - 870nm -不可见光 850nm - 810nm -几乎不可见光 近红外线光:（780740nm）,色度图,二、光学基础知识, 24 ,二、常用光学术语,指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对
14、视见率的乘积,2.光强 I,光源在某一给定方向的单 位立体角内发射的光通量 称为光源在该方向的发光 强度，简称光强。,单位：流明（Lm），表示发光体发光的多少，发光愈多流明数愈大。,单位：坎德拉（cd）。,1.光通量,二、光学基础知识, 25 ,3.照 度E,入射到单位面积上的光通量称为照度，即 ，单位勒克斯（lx）。1lm的光通量均匀分布在1m2的平面上所产生的照度为1lx,4.亮度L(luminance),亮度是指发光体（反光体）表面发光（ 反光）强弱的物理量。人眼从一个方向 观察光源，在这个方向上的光强与人眼 所“见到”的光源面积之比，定义为该 光源单位的亮度，即单位投影面积上的 发光强
15、度。 亮度的单位是尼特（ cd/m2 ）,二、光学基础知识, 26 ,光通量，光强，照度，亮度之间的关系,二、光学基础知识, 27 ,眩光,对比眩光,失能眩光,光源太近，光线太亮,镜面、金属面、 光漆面，成像屏幕,5、眩光 眩光：由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察目标细部能力的视觉现象，统称眩光。,对比过大，光源较近,视觉适应后，增加光源或增大亮度,反射眩光,二、光学基础知识, 28 ,光源效率（lm/w）=,流明（lm）,即每一瓦电力所发出的光通量，其数值越高表示光源效率越高，所以，对于点灯时间较长的场所，如办公室、走廊、隧道等，光源效率通
16、常是一个重要的考虑因素。,综合效率（lm/w）=,流明（lm） 系统耗电量（w）,6.光源效率: 光源效率，简称光效， 电光源将电能转化为光的能力是以其所发出的光的流明除以其耗电量所得之值。,耗电量（w）,二、光学基础知识, 29 ,Ra95,7.显色指数 光源对物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色的再现较好，我们所看到的颜色也就较接近的自然原色，显色性低的光源对颜色的再现较差，我们所看到的颜色偏差也较大在光源照射下的色彩的再现度的数值表示以Ra100为基准光，数值越低，与基准光差异越大.,Ra75,二、光学基础知识, 30 ,显色指数分类,二、光学基础知识, 31 ,8.发光角度,又称功率角度，通常我们使用半功率角度，即50%发光强度的角度记做2&1/2 二极管发光角度也就是其光线散射角度，主要靠二极管生产时加散射剂来控制，有三大类： （1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装
