LED灯具知识培训课件

《LED灯具知识培训课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LED灯具知识培训课件（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、W 亮度高：由于采用垂直结构，电流垂直流动，电流密度均匀， 耐冲击型强；同一尺寸芯片，发光面宽，亮度高。 光型好：85%以上光从正面发出，易封装，好配光； 唯一的缺点就是：不方便集成封装。若要集成封装，芯片需 做特殊处理。 我公司全部采用垂直结构的芯片。,水平型芯片性能介绍,水平型产品以普瑞芯片为代表，芯片的主要特点是： 光效一般：最高在 100 lmw左右； 电压高：蓝光在3.44V； 热阻高：使用蓝宝石衬底导热性差。芯片本身的热阻在 46 C/W; 亮度一般：由于采用水平结构，电流横向动，电流密度不均，容易局 部烧坏；为弥补这一缺陷，在芯片的上表面做ITO.ITO将以 减少出光为代价。同一

2、尺寸芯片，发光面窄，亮度低。 光利用率低：65%左右的光从正面发出，35%的光从侧面发出，靠反射来 达到出光，利用率低。 唯一的优点就是：便于集成封装。不过，它也是缺点，由于没解决好散 热，所以集成封装只有加速它的衰减，不可取。,垂直芯片剖析,垂直芯片的制成,垂直LED制造的方法,制造垂直结构LED芯片有两种基本方法： 一、剥离生长衬底； 二、不剥离生长衬底 。 其中生长在砷化镓生长衬底上的垂直结构GaP基LED芯片有两种结构： 一、不剥离导电砷化镓生长衬底：在导电砷化镓生长衬底上层 迭导电DBR反射层，生长 GaP 基LED外延层在导电DBR反 射层上。 二、剥离砷化镓生长衬底：层迭反射层在

3、GaP基LED外延层上， 键合导电支持衬底，剥离砷化镓衬底。导电支持衬底包括， 砷化镓衬底，磷化镓衬底，硅衬底，金属及合金等。,LED封装,1、LED封装图工艺 2、白光LED制造方法 3、白光LED色区的划分 4、 LED与传统灯具的对比,LED封装；,白光LED的实现方法,白光LED的实现方法,一、配色，白平衡 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21，蓝色的亮度为10时，混色后人眼感觉到的是纯白色。但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，称为配色。 二、 LED采用荧光粉实现白光

4、主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。,白光LED的实现方法,第一种方法是：在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。该技术被日本Nichia公司垄断，而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3离子的发射光谱不具连续光谱特性，显色性较差， 难以满足低色温照明的要求。同时发光效率还不够高，需要通过开发新型的高效荧光粉来改善。 第二种方法是：在蓝色LED芯片上涂敷绿色和红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光。该类产品虽显色性较好，但所用荧光粉的转换效率较低，尤其是红色荧

5、光粉的效率需要较大幅度的提高，因此推广也较慢。,白光LED的实现方法,第三种方法：在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉，利用该芯片发射的长波紫外光（370nm380nm）或紫光（380nm410nm）来激发荧光粉，从而实现白光发射。该种LED的显色性更好，但存在与第二种方法类似的问题，且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大，故还没批量使用。 其他方法： 在特殊的场合，白光LED还有其他几种封装方法。这里简单的介绍一下： 第一种：将红、蓝、绿三芯片封装在一起，按照一定的比例对其光色进行控制，混出白光。 第二种：实现方法是用红、蓝、绿

6、、黄四芯片混出白光。,白光LED色区的划分,蓝色芯片加黄色荧光粉所制成白光LED，是目前白光LED制造的主流，由于制程的缺陷，白光LED存在色差在所难免。如何划分LED的颜色才是最佳的呢，下面我来简单的介绍一下。 市场上通常所说的3500K、4000K、6500k等等多少色温的说法其实不是很科学的，因为从CIE图中我们可以看出，同一色温在图中不是对应唯一的点，它跟色坐标是一对多的关系。为了解决这一问题，行业中通常将自己生产的LED对其色坐标进行归纳总结，最终将其肉眼看起来差别不明显的LED归到一起，这样分选出来的LED在CIE中就对应了一个小小区域，这就是色区。 用色区来划分LED产品，是整过

7、行业通用的方法，请看下图：,白光LED色区的划分,White Binning Information,白光LED色区划分坐标,YA 8000 0.282968 0.283772 0.307553 0.310778 0.311163 0.293192 0.289922 0.270316 VM 5300 0.328636 0.368952 0.348147 0.385629 0.346904 0.371742 0.328823 0.356917 ,Y0 8000 0.274238 0.300667 0.303051 0.332708 0.307553 0.310778 0.282968 0.283

8、772 WQ 6000 0.318606 0.310201 0.329393 0.320211 0.329544 0.310495 0.319597 0.301303 ,LED封装形式,为满足不同产品的需要，LED的封装形式也出现了多样化，下面简单介绍一下：,LED封装形式,LED的与传统效率对比,灯具总效率对照： (光源发展的历史：白炽灯直管型荧光灯高效电子节能灯LED灯),各种光源灯具的实际效率,各种光源灯具的实际效率： LED计算：90*0.90*0.90*0.9=65.6流明/瓦 荧光灯计算：80*0.85*0.6*0.6=24.5流明/瓦 普通灯泡计算：20*1*0.6*0.6=7.

9、2流明/瓦 高压钠灯计算：100*0.9*0.60*0.60=32.4流明/瓦 可见，LED灯具实际效率是一般荧光灯的2.6倍，是普通白 炽灯泡的9倍，是高压钠灯的2.02倍。 即：LED灯钠灯之间功率可换算为： 75W LED灯=150W钠灯； 125W LED灯=250W钠灯； 225W LED灯=400W钠灯,节省预算,节省预算：按照一个灯泡来计算节省资金 1、寿命计算 节能灯的寿命一般在1800小时，按照每天6小时照明计算为300天。如果按照 一个节能灯平均15元来计算，10年内要换至少10次灯泡，一万个节能灯泡在10年 内要更换10万个节能灯泡。总花费（150万元） LED灯泡的寿命

10、我们按照最保守的时间来计算，10年内不用更换灯泡，每个 灯泡以5W的功率就可取代15W的节能灯泡，每个灯泡价格在70元，那么1万个灯泡 的价格是70万元， 在灯泡方面可节省80万的费用。 2、耗电计算 节能灯：15W*6小时*365天=32.850W*0.8元*1万只=26.28万元 LED：5W*6小时*365天=10.95W*0.8=8.76元*1万只=8.76万元 公园1万只灯每年可节省电费：17.52万元 3、一次性投资计算 一次性投资70万元，按照每年节省17.52万元计算，在4年收回投资，剩下的 6年可节省105.12万元+80万元（灯泡更换费用），总共可节省185.12万元。,L

11、ED基础知识,1、照明术语介绍 2、重点介绍LED结温和热阻 3、温度对LED的影响 4、 常用LED 光电参数介绍,照明术语,光通量() 是: 点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者(人能感觉出来的辐射通量)即称为光通量。光通量的单位为流明(简写lm),1流明(lumen或lm)定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量。 光照度： 可用照度计直接测量。光照度的单位是勒克斯，是英文lux的音译，也可写为lx。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。 发光强度： 简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。Lc

12、d是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。光源辐射是均匀时，则光强为I=F/，为立体角，单位为球面度（sr）,F为光通量，单位是流明，对于点光源由I=F/4 。左右。,照明术语,光亮度： 表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。 光 效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。 显色性：光源对物体呈现的程度，即颜

13、色的逼真程度。常称“显色指数”单位：Ra。 色 温：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）。 光束角：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 。,LED的结温,结温： 是指管芯 PN 结的平均温度，用 T J 表示。 LED结温高低 直接影响到LED出光效率、器件寿命、可靠性、发射波长等。 是LED器件封装和器件应用设计必须着重解决的核心问题.,热 阻,总热阻为各层热阻之和,热阻：是指反映阻止热量传递能力的综合参量。单位：/W， 即物体持续传热功率为1W时，导热路径两端的温差。,S

14、FT-LED热阻对比表,从上表中我们可以看出，我公司LED的热阻远远低于同行的 热阻，这为我公司LED的高亮度低光衰提供了保障。,光输出与温结的 关系,LED的光输出随着结温的升高而降低,寿命测试表,从光衰曲线中我们可以看出，SFT-LED在2000小时内光通量基本上没什么变化，这也是同行业产品所无法相比的。,测试条件：350 mA 室温 25,温度与压降的关系,SFT-LED的特点,1、热阻低，光衰少，寿命长，耐高温：目前市场使用的固晶材料多数是银胶，如艾笛森，汉城半导体；这种产品缺点是光衰大，不适用于高温环境；而所有的LED产品都对温度非常的敏感，这不利于产品的长时间工作。而我们的产品使用

15、了一种高导热性的材料，能更好的适应高温环境。 2、产品光色与国际大公司接轨：我们产品的企业标准都是根据行业中的国际大公司来制定的，生产过程中严把质量关，这将有利于产品的推广。,LED的特性,1极限参数的意义 （1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。 （2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 （3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。 （4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大

16、大降低。,LED的特性,2电参数的意义 （1）光谱分布和峰值波长：一个发光二极管所发之光并非单一波长， 所发之光中光强最大的波长称之为峰值波长。 （2）光谱半宽度:它表示发光管的光谱纯度.是指1/2峰值光强所 对应两波长之间隔. （3）半值角1/2和视角：1/2是指发光强度值为轴向强度值一半 的方向与发光轴向（法向）的夹角。半值角的2倍为视角（半功 率角）。 (5）正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。 （6）正向工作电压VF：正向工作电压是在给定的正向电流下得到的。 在外界温度升高时，VF将下降。,LED的特性,（7）V-I特性： 发光二极管的电压与电流的关系。在正向电压正小于某一值 （叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正 向电流随电压迅速增加，正向的发光管反向漏电流IR10A 以下。 （8）由于LED具有单向导通、正常工作时阻值小、电压低、随温 度升高阻值下降等特点，因此在给LED供电时，要求恒流