LED照明灯具培训资料

FreePowerpointTemplatesPage1FreePowerpointTemplatesLED照明灯具培训资料FreePowerpointTemplatesPage2课程内容：*LED应用*LED基础知识*LED灯具结构知识*LED灯具的认证知识*LED灯具的可靠性验证*LED灯具的检验项目FreePowerpointTemplatesPage3LED的应用—景观照明FreePowerpointTemplatesPage4LED的应用—LED背光FreePowerpointTemplatesPage5LED的应用—LED显示屏FreePowerpointTemplatesPage6LED的应用—LED指示FreePowerpointTemplatesPage7LED的应用—LED装饰FreePowerpointTemplatesPage890%使用光源LED荧光灯普通灯泡高压钠灯光源光效90流明/瓦80流明/瓦20流明/瓦100流明/瓦电源效率90%85%100%有效光照效率90%60%60%60%灯具(取光)效率90%60%60%60%寿命50000小时2000小时2000小时10000小时各类灯具的比较FreePowerpointTemplatesPage9LED（lightemittingdiode)是一种电能转化为光能的电子器件，具有二极管特性。其心脏是一个半导体晶片，晶片由三部分组成：P型半导体（空穴为主要载流子），N型半导体（主要是电子）和PN结（发光部分）。当电流正向通过芯片的时候，空穴和电子在PN结复合式，电子从高能态跃迁到低能态时，电子将多余的能量以光能的形式释放出来，这就是LED的发光原理。FreePowerpointTemplatesPage10LED结构组成FreePowerpointTemplatesPage11灯珠类型FreePowerpointTemplatesPage12LED电气特性（1）正向电压VF：LED正向导通时的压降，由LED本身的V-I特性曲线决定。一般为2.8V~3.4V,在日常使用中越低越好。（2）正向电流IF：LED在正常范围工作时的电流。正向电流的范围由芯片决定。一般芯片越大，正向电流就越大，电流超过标称可能会造成LED过流死灯。（3）反向电压VR：LED多允许的反向最大电压，超过此值，LED可能会被击穿。通向允许最大反向电压为5V。（4）反向漏电流IR：LED在一定反向电压下的反向漏电流，此数值主要有LED芯片决定。一般产品都把反向电压为5V时的漏电流定义为产品的反向漏电流。IR是判断LED芯片是否失效的重要参数，一般芯片反向漏电流几乎为零，最大不能超过10uA。FreePowerpointTemplatesPage13LED光学特性1.颜色和波长光是一种电磁波。电磁波的波长决定了光的颜色。可见光的波长范围一般是380nm-760nm左右。FreePowerpointTemplatesPage14LED光学特性2.照明术语基本定义光通量(φ)LuminousFlux:点光源或非点光源在单位时间发出并被人眼所能感知的能量即为光通量。光通量的单位为流明(简写lm)。照度(E)Illumination：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。Lm/m2发光强度(I)LuminousIntensity：简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。cd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。FreePowerpointTemplatesPage15LED光学特性2.光通量/光强/照度关系图FreePowerpointTemplatesPage16LED光学特性显色性(ColorRenderingIndex)：光源对物体呈现的程度，即颜色的逼真程度。常称“显色指数”单位：Ra。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自然原色，光源的显色性用显色指数（ColorRenderingIndex）来表示。Ra值为100的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色不在标准光源下一致。（目前佳盟使用灯珠通常为RA80)RA80RA=60FreePowerpointTemplatesPage1717色温(Co1orTemperature)单位：绝对温度(Kelvin,K)一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之“标准黑体”本身之绝对温度值，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。标准黑体之温度越高,其辐射出之光线光谱中蓝色成份越多,红色成份也就相对的越少。以发出光色为暖白色之普通白热灯泡为例，其色温为2700K，而昼光色日光灯之色温为6000K。CIEDiagram注：一般白光色温2000-3000K为暖白3000-5000K为白偏黄5000-8000K为正白8000-10000K为冷白10000以上为白偏蓝LED光学特性FreePowerpointTemplatesPage18LED光学特性光效(LuminousEfficiency)：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）。光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效（lm/w）。光效值越高，表明照明器件将电能转化为光能的能力越强。目前LED的光效均可以做到100LM/W~150LM/WFreePowerpointTemplatesPage19LED光学特性发光强度为最大光强一半不中轴的夹角的两倍即为光源的发光角度。LED常见的发光角度有90°、120°、140°等发光角度(BEAMANGLE)FreePowerpointTemplatesPage20LED热学特性1.基本介绍LED发光需要电流驱动。但是输入LED的电能中只有大概30%的电能转化为光能。大部分的电能因无效符合而转化为热能。LED发光过程中产生的热量和周围环境温度（Ta）都影响这LED的结温Tj。结温是影响LED寿命的重要指标。LED是对温度非常敏感的器件，LED的结温越高，不但会影响其光学特性，对LED本身可靠性也会造成严重的影响。FreePowerpointTemplatesPage21LED热学特性2.结温（JunctionTemperature）LED结温是指LED芯片PN结的温度，用Tj表示。LED结温寿命直接影响着LED的光谱，器件寿命，可靠度和发光效率等。是LED器件封装和器件应用设计必须着重解决的核心问题.FreePowerpointTemplatesPage22LED热学特性3.热阻（ThermalResistance）热阻是指阻碍热量传递的一个综合参数，单位用℃/W来表示。即物体持续传热功率为1W时，导热途径两端的温差总热阻为各段热阻之总和。FreePowerpointTemplatesPage23LED热学特性4.波长（色温）与结温的关系随着LED结温的不同，LED的波长的中心会发生红移或者蓝移。从而导致色温产生变化。通常表现在冷灯与热灯时色温会不一样，热灯色温数字会变大FreePowerpointTemplatesPage24LED热学特性5.正向电压与结温的关系LED的正向电压具有负温度特性，即温度越高，正向电压越低。一般为-(2-3)mV/℃FreePowerpointTemplatesPage25LED热学特性6.光通量与结温的关系随着LED结温的上升，LED的输出光通量会下降。FreePowerpointTemplatesPage26LED热学特性7.寿命与结温的关系LED结温越高，LED寿命越短FreePowerpointTemplatesPage27LED灯具结构*光学专业*空气学专业*热学专业*电子学专业*结构模具学专业*安规知识*传统灯具知识7大专业FreePowerpointTemplatesPage28LED灯具结构1.灯罩/透镜2.散热件3.灯珠4.铝基板5.电源6.底座7.灯头LED灯具7大物料FreePowerpointTemplatesPage29LED灯具结构—透镜、灯罩透镜的功能是将LED的大角度光（一般为90-120度）再次聚光成5度～80度任意想要得到的角度，实现不同照明用途，如射灯/PAR灯/工矿灯PMMA透镜光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力）。透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右）；缺点：温度不能超过80°（热变形温度92度）PC透镜光学级料Polycarbonate（简称PC）聚碳酸酯。塑胶类材料。透光率稍低（3mm厚度时穿透率89%左右）；缺点：温度不能超过110°（热变形温度135度）灯罩的功能是将LED的点发光源通过灯罩的扩散实现均匀的面发光或全方位发光。实现不同照明用途。如球泡灯、台灯、光管等FreePowerpointTemplatesPage30LED灯具结构—散热器LED灯具上散热器的功能是将LED的热量用最快速度最大可能转移出来并转移到环境中，保证LED灯具能有安全、有效、持久的工作。同时达到结构安全及外观完美表达的作用。LED灯具中热量传递有三种途径：传导、对流、辐射LED灯具良好的散热保证：1.尽可能足够的散热面积设计（表面温升不超过50度）2.尽可能足够多与铝基板面的无缝接合（温差5度以内）3.尽可能利用空间对流原理4.尽可能表面处理及材料选择做到热辐射最大化5.尽可能减少各结构环节的总热阻FreePowerpointTemplatesPage31LED灯具结构—电源LED灯具上的电源功能是灯具的心脏。其的稳定性及安全性及持久性决定灯具的寿命。LED电源分类：线路结构：隔离电源/非隔离电源使用功能：调光电源/非调光电源使用方法：内置电源/外置电源使用场合：恒流电源/恒压电源LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。FreePowerpointTemplatesPage32LED灯具结构—电源LED灯具中电源的参数要求：LED驱动电源是灯具第二个发热源：线路设计、效率高低、负载状况决定发热的大小发热器件：驱动IC/桥堆/MOS管/电感电解电容/二极管/变压器FreePowerpointTemplatesPage33LED灯具结构—电源如何有效降低电源温度：*提高效率*保持足够设计余量*电源灌封A/B散热硅胶、平衡零件温度电解电容品质好好与其工作环境温度决定产品寿命如何有效控制电源品质：*线路设计符合SMT及波峰焊制程*空焊/虚焊的检验及预防*电源重要零件的使用及品牌要求FreePowerpointTemplatesPage34LED灯具结构—铝基板LED灯珠最直接的承载体及热传导介质（传导到灯杯）*采用表面贴装技术（SMT）；*在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理；*降低产品运行温度，提高产品功率密度和可靠性，延长产品使用寿命；铝基板为了与灯杯能紧密接触，通常在铝基板下面涂导热硅脂，填补他们接触面的空隙FreePowerpointTemplatesPage35LED灯具结构—灯头LED灯与灯座接合之头，不同灯有不同的接口FreePowerpointTemplatesPage36LED灯具参数一览表FreePowerpointTemplatesPage37LED灯具参数一览表FreePowerpointTemplatesPage38LED灯具的认证—亚洲FreePowerpointTemplatesPage39LED灯具的认证—美洲FreePowerpointTemplatesPage40LED灯具的认证—欧洲FreePowerpointTemplatesPage41LED灯具的