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LED培训资料.doc

LED培训资料

潮涨潮落让谁看
2017-10-23 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《LED培训资料doc》,可适用于工程科技领域

LED培训资料LED行业知识参考资料绿色照明LED应用介绍led光源在照明领域的应用是半导体发光材料技术高速发展及“绿色照明”概念逐步深入人心的产物。“绿色照明”是国外照明领域在上世纪年代未提出的新概念我国“绿色照明工程”的实施始于年。实现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能照明器具节约照明用电减少环境及光污染建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统一、led照明概念led(LightEmittingDiode)又称发光二极管它们利用固体半导体芯片作为发光材料当两端加上正向电压半导体中的载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。(一)led的发展历史应用半导体PN结发光源原理制成led问世于世纪年代初年首先出现红色发光二极管之后出现黄色led。直到年蓝色、绿色led才研制成功。年由日本Nichia公司(日亚)成功开发出白色led。led以其固有的特点如省电、寿命长、耐震动、响应速度快、冷光源等特点广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域在我们的日常生活中处处可见家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制无法作为通用光源推广应用。近年来随着人们对半导体发光材料研究的不断深入led制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用各种颜色的超高亮度led取得了突破性进展其发光效率提高了近倍色度方面已实现了可见光波段的所有颜色其中最重要的是超高亮度白光led的出现使led应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出高亮度led将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后最伟大的发明之一。(二)led发光原理发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光体晶片的面积为mil(mil=平方毫米)目前国际上出现大晶片led晶片面积达mil。其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中当电子经过该晶片时带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应可见光的频谱范围内蓝色光、紫色光携带的能量最多桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙从而能够发出不同颜色的光。led照明光源的主流将是高亮度的白光led。目前已商品化的白光led多是二波长即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光led即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及led背光源等市场。(三)led光源的基本特征、发光效率高led经过几十年的技术改良其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为,流明瓦荧光灯,流明瓦钠灯,流明瓦大部分的耗电变成热量损耗。led光效经改良后将达到达,流明瓦而且其光的单色性好、光谱窄无需过滤可直接发出有色可见光。目前世界各国均加紧提高led光效方面的研究在不远的将来其发光效率将有更大的提高。、耗电量少led单管功率,瓦采用直流驱动单管驱动电压,伏电流~毫安反应速度快可在高频操作。同样照明效果的情况下耗电量是白炽灯泡的万分之一荧光灯管的二分之一、日本估计如采用光效比荧光灯还要高两倍的led替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于亿升原油。就桥梁护栏灯例同样效果的一支日光灯多瓦而采用led每支的功率只有瓦而且可以七彩变化。、使用寿命长采用电子光场辐射发光灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用led灯体积小、重量轻环氧树脂封装可承受高强度机械冲击和震动不易破碎。平均寿命达万小时。led灯具使用寿命可达,年可以大大降低灯具的维护费用避免经常换灯之苦。、安全可靠性强发热量低无热辐射性冷光源可以安全抵摸:能精确控制光型及发光角度光色柔和无眩光不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度调整发光方式实现光与艺术结合。、有利于环保led为全固体发光体耐震、耐冲击不易破碎废弃物可回收没有污染。光源体积小可以随意组合易开发成轻便薄短小型照明产品也便于安装和维护。当然节能是我们考虑使用led光源的最主要原因也许led光源要比传统光源昂贵但是用一年时间的节能收回光源的投资从而获得,年中每年几倍的节能净收益期。二、led照明光源技术的应用前景及趋势长期以来由于led光效低的原因其应用主要集中在各种显示领域。随着超高亮度led(特别是白光led)的出现在照明领域的应用成为可能。据国际权威机构预测二十一世纪将进入以led为代表的新型照明光源时代被称为第四代新光源。(一)前景及发展趋势目前照明消耗约占整个电力消耗的,大大降低照明用电是节省能源的重要途径为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具并达到了一定的成效。但是距离“绿色照明”的要求还远远不够开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。led以其固有的优越性正吸引着世界的目光。美国、日本等国家和台湾地区对led照明效益进行了预测美国,的白炽灯及,的日光灯被led取代每年节省亿美元电费每年减少亿吨二氧化碳排放量。日本,的白炽灯换成led可减少,座核电厂发电量每年节省亿公升以上的原油消耗。台湾地区,的白炽灯及,的日光灯被白光led取代每年节省亿度电。日本早在年就编制“世纪计划”针对新世纪照明用led光源进行实用性研究。近年来日本日亚化工、丰田合成、SONY、佳友电工等都已有led照明产品问世。世界著名的照明公司如飞利浦、欧司朗、GE等也投入大量的人力物力进行led照明产品的研究开发和生产。美国GE公司和EMCORE公司合作成立新公司专门开发白光led以取代白炽灯、紧凑型荧光灯、卤钨灯和汽车灯。德国欧司朗公司与西门子公司合作开发led照明系统。台湾目前的led产量仅次于日本列在美国之前从年开始投入亿台币进行相关开发工作。led发展历史已经几十年但在照明领域的应用还是新技术。随着led技术的迅猛发展其发光效率的逐步提高led的应用市场将更加广泛特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下led在照明市场的前景更备受全球瞩目被业界认为在未来年成为最被看好的市场以及最大的市场也将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。(二)照明应用中存在的主要技术问题近年来led的发光效率正在逐步提高商品化的器件已达到白炽灯的水平景观灯采用的白色led发光效率接近荧光灯的水平并在稳步增长中。但是在照明普及应用方面仍存在一些技术性问题:一是光通量有待进一步提高。采用led作为照明光源必须可以发出更多的光必须具有更高的能量效率。二是led发出的光与自然光仍有一定的差距。白炽灯具有非常强的黄色光的成分给人一种温暖的感觉。而白光led发出的白光带有蓝色光的成分在这种光的照明下人们的视觉不很自然。三是价格较高。这是影响led照明普及的主要原因。但是近年来出于晶片技术的改良制造成本正在急剧下降近三年来led的价格下降了近,其正朝着高效率、低成本的方向发展这为led在照明领域的应用提供了有利条件。此外较好的性价比也可以弥补成本价格方面的不足。三、led照明技术在灯光环境中的应用由于led光源具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强有利于环保等特性近几年来在城市灯光环境中得到了广泛的应用。目前已应用于数码幻彩、护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明系列。许多城市利用led光源照明技术应用于城市灯光环境建设中产生了良好的效果积累了丰富的经验。如广州电力大厦、广州鹤洞大桥、广州工商行大厦、珠海迎宾南路灯光工程、东莞中心城区灯光工程、郑州河南医科大立交桥、上海延安路灯光工程、湖南常德市丹阳天桥、南通市通讯塔灯光工程等。随着全国城市化的进一步发展灯光环境(包括路灯、景观灯、艺术灯等)建设领域将不断扩大led光源的应用也将不断发展。led作为第四代新光源在城市景观灯建设领域中已得到了有效的应用但要在路灯建设和维护中取代大功率的高压钠灯、高压汞灯、金卤灯等光源还需进一步的研究和探讨认真解决led光源在照明应用中存在的技术问题还需led光源生产厂家结合路灯行业的实际情况生产符合路灯建设和维修所需的新产品使第四代新光源在城市照明建设中发挥更大的作用。LED照明的优点高节能:节能能源无污染即为环保。直流驱动超低功耗(单管瓦瓦)电光功率转换接近相同照明效果比传统光源节能以上。长寿命:led光源被称为长寿灯意为永不熄灭的灯。固体冷光源环氧树脂封装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万到万小时比传统光源寿命长倍以上。利环保:led是一种绿色光源环保效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线热量低和无频闪无辐射而且废弃物可回收没有污染不含汞元素冷光源可以安全触摸属于典型的绿色照明光源。配套投资小:由于led照明灯具以极小的功率达到倍功率的照明灯具的效果其配套投资小。没有整流器低电压冷光源不会引起火灾所需导线规格也大大低于目前照明灯具所用导线规格由于led照明灯具寿命长可维修其后续维护量也大大小于目前的传统灯具。多变幻:led光源可利用红、绿、篮三基色原理在计算机技术控制下使三种颜色具有级灰度并任意混合即可产生**,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。LED基本术语光通量(lm):光源每秒钟发出可见光量之总和。例如一个瓦(w)的灯泡可产生lm一支瓦(w)的日光灯可产生lm的光通量。发光强度(cd):光源在单位立体角内发出的光通量也就是光源所发出的光通量在空间选定方向上分布的密度。光强的单位是坎特拉(cd)也称烛光。如:单位立体角度内发出流明的光称为坎特拉(cd)。亮度:发光二极管是一种发光器件亮度系指单位面积之照度单位为:烛光平方米发光二极管标准之驱动电流为mA。色温(k):以绝对温度(k=)K来表示即将一黑体加热温度升到一定程度时颜色逐渐由深红浅红橙红黄黄白白蓝白蓝变化。当某光源与黑体的颜色相同时我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。如:当黑体加热呈现深红时温度约为即色温为K。光效(lmw):光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。它是衡量光源节能的重要指标。显色性(ra):光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性。也就是颜色的逼真程度。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为。各类光源的显色指数各不相同。如:白炽灯ra荧光灯ra=。可视角度:角度分X轴(左、右)Y轴(上、下)当中心轴为之亮度左右或上下轴亮度达时之夹角为可视角度例可视角度系指从中心点向上下或左右各。波长:二极发光管所发出光的波长一般红色波长在nm纯绿nm蓝色nm黄色nm黄绿nm请参考色度图不同波长发出光之颜色不同两种颜色之混光亦不同。四元系:指以ALInGaP四个化学元素所制作成的发光二极管可以发出黄绿黄色橙色红色(波长nm)之间的光具有亮度高、衰减度低的特性为目前户外发光二极管之主流产品。纯绿黄绿:传统绿色led是以黄绿为主波长从nm价格低亮度也低衰减快年日本亚制造公司制造出了纯绿(波长nm)价格高亮度高衰减慢广泛在户外显示屏上使用此两种产品有着极大的差异设计时必须区分清楚。单色双基色全彩屏:三原色为红色绿色蓝色若一颗象素管中含有此三种发光二极管则称为全彩显示屏若只有红绿称为双基色屏若只有一种颜色如红色或黄色则称为单色显示屏单色显示屏以播放纯文字内容为主双基色则以文字图案动画为主全彩屏则以播发视频信号为主。使用寿命:系指发光二极管亮度达到初始值一半的时间又成为半衰期不同的芯片使用在不同的环境中会有不同的使用寿命。亮度衰减曲线:各种芯片在一定条件下(温度、电流)亮度与时间的曲线此曲线可以真正了解到芯片的特性好坏。芯片单灯象素管:二极发光管为半导体材料其发光元件称芯片用芯片封装成可以点亮的最小单元称单灯许多小灯组装灌胶封装成一个大颗的管子加上外罩成为象素管。点直径:指象素管之直径。点间距:指两相邻象素管中心间之距离标准可分辨之灯点间距=灯点直径×。可视距离:指在此距离可以清楚看出显示屏体所显示之内容此距离与显示文字的字高有关简易速算公式:,,,最近可视距离:×字高高度(米),,,最远可视距离:×字高高度(米)亮度自动调整:发光二极管随着环境亮度的强弱而对自身的亮度亦作强弱之调整一般以降低电流的方法来达到降低亮度的目的。点密度:指每平方米有多少个象素管。操作温度:显示屏可以正常使用的最低温度及最高温度。LED光源模组简介一、基本定义:LED光源模组是结合现代制造技术和照明技术为一体的现代标识产品主要用于展示广告字体(压克力、吸塑)和标识的夜间效果它以文字或标识为媒介安装在楼宇顶部或墙面既能表现标识白天效果,又能利用LED作为发光光源在夜间表现出另外一种效果再配以LED照明应用控制系统对文字或标识进行动态视频控制在一些娱乐气氛较浓的场所LED光源模组已经成了企业展示自我形象的最重要的选择之一。二、基本参数:LED光源模组按颜色种类可以分为单色、七彩、全彩单点控制三种按单颗LED的功率又可以分为小功率(W以下)、中功率(W)、大功率(W及以上)三种按密封性又可以分为防水和不防水两种目前用得最多的是食人鱼、草帽头、TOP三种类型其中又以食人鱼的居多基本上已经普及了其红光的价格已经接近霓虹灯的安装造价。从LED光源模组的外观来看有条形的有方形的也有圆形的其结构无非是一个塑料框加一块线路板防水型的再加环氧树脂封装当然高档模组一般是采用铝基板外壳能良好散热确保了性能稳定单色模块的功率一般在W左右七彩和全彩在全亮时功率在W左右最近也有企业开发出了大功率LED光源模组正处于市场推广期目前应用并不多但应该是个趋势。三、控制形式:七彩和全彩单点控制模组需外接控制器来实现变七彩和全彩单点控制的效果。四、主要的应用场合:LED光源动感发光字可广泛应用在建筑景观宾馆酒店、超市百货商场、政府亮化工程、建筑工程、商业空间、机场、地铁、医院、外观发光体高架、高楼、公路、桥梁、地标、标志建筑发光源广告立体发光字、标志、标识、指示光源为投资业主及建筑师、设计师、泛光照明工程业者、施工工程师等专业人员提供了建筑艺术视觉动感彩光照明的全方位技术问题解决方案。LED光源模组还可以应用到室内凹槽作背光源使用同样可以获得一种意想不到的效果。

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