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INFOLED培训教材编写：Mr.wang主讲：王明邮箱：king-wm@foxmail.com2013年3月28日培训导入---------心态的力量•小故事:过桥教授说：你们九个人听我的指挥，走过这个曲曲弯弯的小桥，千万别掉下去，不过掉下去也没关系，底下就是一点水。——顺利过桥走过去后，教授打开了一盏黄灯，透过黄灯九个人看到，桥底下不仅仅是一点水，而且还有几条在蠕动的鳄鱼。——吓了一跳教授问：现在你们谁敢走回来？——没人敢走了教授说：你们要用心理暗示，想象自己走在坚固的铁桥上。——只有三个人愿意尝试：第一个人颤颤巍巍，走的时间多花了一倍；第二个人哆哆嗦嗦，走了一半再也坚持不住了，吓得趴在桥上；第三个人才走了三步就吓爬下了教授这时打开了所有的灯，大家这才发现，在桥和鳄鱼之间还有一层网，网是黄色的，刚才在黄灯下看不清楚。大家现在不怕了，说要知道有网我们早就过去了，几个人哗啦哗啦都走过来了。只有一个人不敢走，教授问他，你怎么回事？这个人说，我担心网不结实。培训大纲•培训导入•一、LED概述。•二、LED产业链。•三、光源和led的发展史。•三、LED基础知识。•四、LED驱动电源知识。•五、LED灯具应用。•六、自由讨论，自由提问。•结束语LED概述：•什么是led？•LED英文单词的缩写，主要含义：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=LargeElectronicDisplay。•LED结构。（灯珠）•LED（LightEmittingDiode），发光二极管，主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。LED概述：•LED特性：•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。LED概述：•发光原理•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”。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。LED概述：•LED优点•LED的内在特征决定了它具有很多优点，诸如：•1、体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常轻。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。LED灯•7、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256×256×256=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。•8、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。•9、综合：长寿命：-寿命可超过十万小时，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-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。LED产业链•产业结构示意图（灯珠）基座基座基座晶粒固晶焊線封裝基座(Diffusion)LED产业链•我司在LED产业中在什么位置•1、广义角度来讲，我们公司也是属于LED封装（产业链中下游），只是我们的封装不同于芯片封装，我们是把封装好的芯片（灯珠）封装到应用灯具里面去。•2、专业角度来讲我们公司是属于LED这个产业的外延产业-----“LED应用”。LED的应用有很多种，而我们属于“照明应用”。•3、图示LED应用场合：LED产业链•LED产业知名企业•芯片制造商（上游）•大陆:三安光电简称（S）、上海蓝光（Epilight）简称（E）、士兰明芯（SL）、大连路美简称（LM）、迪源光电、华灿光电等...•台湾：晶元光电（Epistar）简称：ES，新世纪（GenesisPhotonics），泰谷光电（Tekcore），奇力，钜新，光宏，晶发，视创，洲磊，联胜等...•国外：CREE（科锐），惠普（HP），日亚化学（Nichia），丰田合成，大洋日酸，东芝、昭和电工（SDK），Lumileds，旭明（Smileds），Genelite，欧司朗（Osram），GeLcore，首尔半导体等，普瑞，韩国安萤（Epivalley）等。LED产业链•LED产业知名企业•LED芯片封装（国内/中游）•乾照光电:国内四元系红黄光LED芯片产销量最大的企业之一。•国星光电:国内最大的SMDLED封装企业。•雷曼光电:国内中高端LED封装领先者。•歌尔声学:2009年切入LED领域，已有2条LED封装线建成。•LED照明应用（国内/下游）•浙江阳光:世界最大的节能灯生产商。•佛山照明:与美国普瑞光电股份有限公司合作，普瑞公司提供LED芯片。•TCL集团:自2009年开始不断完善LED上游模组的配套能力。•勤上，长方等...光源和LED发展史•光源发展史光源和LED发展史•光源发展史/一代:电阻发光如白炽灯。•光源发展史/二代:电弧和气体发光如钠灯光源和LED发展史•光源发展史/三代:荧光粉发光如荧光灯（节能灯）•光源发展史/四代:固态芯片发光如LED（LED灯具）光源和LED发展史•LED发展史•1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，它是用锗材料作成的可发出红外光的LED。•1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使镓砷磷器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。•到了1971年，业界又推出了具有相同效率的磷化镓绿色芯片LED。•80年代早期的重大技术突破是开发出了铝镓砷LED，它能以每瓦10流明的发光效率发红光•1994年，中村修二在氮化镓基片上研制出了第一只蓝色发光二级管•从20世纪90年代中期开始，许多广告、体育和娱乐场所开始应用LED大屏幕显示。•现在白光LED的发光效率已经达到150lm/W，实验室研究成果甚至可达到300lm/W光源和LED发展史•中国LED发展史LED基础知识•LED灯珠分类（照明应用）按封装分类：一、插件灯珠二、小功率/中功率贴片（SMD）灯珠三、大功率灯珠（仿流明）四、COB（集成）封装灯珠LED基础知识•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Ø3（灯头的直径是3mm），Ø5（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，按灯头透明与否可分为透明，雾状等。•食人鱼LED同样可以按灯头的尺寸分为Ø3，Ø5，按灯头的形状分为圆头（即最常见的食人鱼灯）、平头等LED基础知识•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。LED基础知识•大功率灯珠•就是常常听说的仿流明。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不等，LED基础知识•COB（集成）灯珠即chipOnboard，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LED基础知识•LED灯珠结构剖析图LED基础知识•光学概念--色温一、色温的定义：以绝对温度K来表示，即把标准黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的顏色相同时，我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。二、不同色温下的光色：1、低色温：色温在3200K以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的觉；当采用低色温光源照射时，能使红色更鲜艳。2、中色温：色温在4000--6000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效，有爽快的感觉；所以称为中性色温。当采用中色温光源照射时，使蓝色具有清凉感。3、高色温：色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，当采用高色温光源照时，使物体有冷的感觉。•光学概念--色温LED基础知识•光学概念--色温•2700K--3200K/暖白•4000K--4500K/自然白•6000K--6500K/正白•7000K--8000K/冷白LED基础知识•光学概念--光通量•光通量φ：光源所发出的光能是向所有方向辐射的，对于在单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同，眼睛对各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的辐射能通量相等，在视觉上并不能产生相同的明亮程度，在各色光中，黄、绿色光能激起最大的明亮感觉。如果用绿色光作水准，令它的光通量等于辐射能通量，则对其它色光来说，激起明亮感觉的本领比绿色光为小，光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明，是英文lumen的音译，简写为lm。绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305*10³cm²面积上辐射出来的光通量为1lm。为表明光强和光通量的关系，发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1lm。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明LED基础知识•光学概念--光强•光强I：发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。单位：坎德拉（cd）。•光学概念--照度•照度E：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。单位：