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LED 照明技术资料,光学术语,光通量光强照度色温波长光效显色性,光通量光通量,(单位 流明 Lm。光通量（luminous flux）,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视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。光强发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量（Im），单位 坎德拉 mcd。国际单位是candela（坎德拉）简写cd，是指单色光源（频率540X1012HZ，波长0.550微米）的光，在给定方向上（该方向上的辐射强度为（1/683）瓦特/球面度）的单位立体角内发出的发光强度。,照度照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux,lx) ，即 lm/m2 。 1 勒克斯等于 1 流明(lumen,lm)的光通量均匀分布于 1m2 面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准 。色温 将一标准黑体（例如铁）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红-浅红-橙黄-白-蓝白-蓝，逐渐改变，利用这种光色变化的特征，某光源的光色与黑体在某一温度下呈现的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温暖称为该光源的色温度，单位 K,光通量、光强度、照度、亮度的相互关系,色温,波长光的色彩强弱变化是可以通过数据来描述的，这种数据叫波长。单位为nm.可见光的波长范围为380-780nm。红：630-780nm 橙：600-630nm 黄：570-600nm绿：500-570nm 青：470-500nm蓝：420-470nm紫：380-420nm光效电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示，单位 每瓦流明(Lm/w).,显色性光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，通常也叫做显色指数（Ra）。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色的逼真程度，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。,Ra=100 80Ra90 60Ra80,LED基础知识,LED是什么？ LED规格类型（常用）常用LED的电气参数 LED产品的功率计算 LED与传统光源发光对比 LED灯泡与省电灯泡成本的差异分析 LED的分BIN LED的优势 照明灯具知识LED行业概况附1：白光的实现方法附2：光源,1、LED是什么？,LED（Lighting Emitting Diode）即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。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,LED 光源结构,2、LED规格类型（常用）,A 直插：5草帽头、子弹头、食人鱼B 贴片（以外形尺寸定义的）：3020、3528、5060（5050）,2、LED规格类型（常用）,C 大功率：Nichia、Luxeon、SEOUL 、CREE，OSRAMD集成面光源,3、常用LED的电气参数,（电压VF*电流IF=功率W）,注：CREE，XR-C为350mA,最大500mA，所以一般不用当3W使用；XR-E最大1A，通常我们提供700mA,即3W；如果供350mA即为1W。,4、LED产品的功率计算：,A 恒压产品的 PCB恒压串接原理12V：3Pcs*3.4V+100*0.018A=12V24V：6Pcs*3.4V+200*0.018A=24V , 7Pcs*3.4V+0=24V（带驱动转换电路的不在此列）B 简单以LED功率计算：灯珠功率*颗数/0.8=总功耗例：A27 0.018A（额定电流）*3.2V（灯珠VF）*27颗/0.8=1.944WC 按电路功率计算：例：A27-12V 每路3颗LED串联，共9路相并，共27颗草帽LED得出：0.018（每路电流）*9路*12V=1.944W,注：如果是高压输入的话，整个产品的功率还以LED灯板的功率除以电源的转换效率；大功率LED在多颗串接之后，在恒流（高电流350/700mA）输入时瞬间产生的电压峰值易冲击烧坏灯珠。所以使用此类产品时注意先接低压部分，再接高压部份。,5、LED与传统光源发光对比：,注：计算不同光源的替换性，特殊用途的光源不用作对比。,6、LED灯泡与其它灯泡成本的差异分析,注意相互的比值。例：灯泡，灯管。,6、亮度与节能(续),7、LED的分BIN,色温：暖白：2800-3300K ;商业白：4000-4500K；冷白：5500-6000KXY值：上下决定颜色，左右决定色温。粗实线反应显色性。VF值：2.8-3.4V,8、LED的优势：,1.工作寿命长：LED作为一种导体固体发光器件，较之其他发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如用LED替代传统的汽车用灯，那么它的寿命将远大于汽车本体的寿命，具有终身不用修理与更换的特点。2.耗电低：LED是一种低压工作器件，因此在同等亮度下，耗电最小，可大量降低能耗。相反，随着今后工艺和材料的发展，将具有更高的发光效率。人们作过计算，假如日本的照明灯具全部用LED替代，则可减少二座大型电厂，从而对环境保护十分有利。3.响应时间快：LED一般可在几十毫秒（ns）内响应，因此是一种告诉器件，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4.体积小，重量轻、耐抗击：这是半导体固体器件的固有特点。彩LED可制作各类清晰精致的显示器件。5.易于调光、调色、可控性大：LED作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。因此用LED组成的光源或显示屏，易于通过电子控制来达到各种应用的需要，与IC电脑在兼容性无比毫困难。另外，LED光源的应用原则上不受窨的限制，可塑性极强，可以任意延伸，实现积木式拼装。目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属。6.用LED制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物，不会污染环境。因此人们将LED光源称为“绿色”光源是受之无愧的。,8.1 LED光源的机/光/电优势,8.2 LED光源的健康/环保/节能优势,照明灯具知识,电气基础知识认证安规传统的灯头含义灯具安全等级分类IP防护等级LED灯具的光衰,1、电气基础知识,功率=输入电压*输入电流，P= U*I效率（电源）=输出功率/输入功率电功率和安全用电 由I=P/U可知，同时使用的电器越多，总功率越大， 电路中的总电流过时，可能超过安全值，烧坏保险丝。所以灯具连接数量是根据电源（或控制器）的负载和电路中电线（或PCB板的铜铂）承载的电流来决定的。常规铁氟龙线最大承载的电流：（线号、截面积、过电流）24# 0.2mm2 3A， 22# 0.3mm2 5A， 20# 0.5mm2 8A， 18# 0.75mm2 13A,2、认证安规,欧洲：CE（EMC、LVD），环保RoSH/WEEE，GS，全球互认体系CB，德国VDE美洲：UL，CUL，FCC，ETL，能源之星，加拿大CSA亚洲：日本PSE，新加坡PSB，日本电磁兼容VCCI中国：3C强制认证，中国CQC自愿认证,2.1、常用认证,CE认证“CE”标志是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售，无须符合每个成员国的要求，从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。 在欧盟市场“CE”标志属强制性认证标志，不论是欧盟内部企业生产的产品，还是其他国家生产的产品，要想在欧盟市场上自由流通，就必须加贴“CE”标志，以表明产品符合欧盟技术协调与标准化新方法指令的基本要求。这是欧盟法律对产品提出的一种强制性要求。 27个成员国：法国、德国、意大利、荷兰、比利时、卢森堡、英国、丹麦、爱尔兰、希腊、葡萄牙、西班牙、奥地利、瑞典、芬兰、马耳他、塞浦路斯、波兰、匈牙利、捷克、斯洛伐克、斯洛文尼亚、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛、罗马尼亚、保加利亚。,2.2、常用认证,ROHS认证ROHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，它的全称是关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令(Restriction of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月1日开始正式实施，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质，并重点规定了铅的含量不能超过0.1%。,UL认证UL主要从事产品的安全认证和经营安全证明业务，其最终目的是为市场得到具有相当安全水准的商品，为人身健康和财产安全得到保证作出贡献。就产品安全认证作为消除国际贸易技术壁垒的有效手段而言，UL为促进国际贸易的发展也发挥着积极的作用。,3、部份地区常规电压,日 本: 100V-50Hz 香 港: 200V-50Hz 北 韩:220V-60Hz台 湾: 110V-60Hz 中 国: 220V-50Hz 丹 麦: 220V-50Hz加拿大: 120V-60Hz 澳 门: 220V-50Hz 德 国: 220V-50Hz菲律宾: 115V-60Hz 挪 威: 220V-50Hz 法 国: 220V-50Hz美 国: 110V-60Hz 波 兰: 220V-50Hz 意大利:220V-50Hz墨西哥: 127V-60Hz 泰 国: 220V-50Hz 芬 兰:220V-50Hz巴西:110V220V-60Hz 俄罗斯: 220V-50Hz 利比亚: 127V230V缅 甸: 230V-50Hz 英 国: 240V-50Hz 南 韩:120V-60Hz荷 兰: 230V-50Hz 澳大利亚: 240V-50Hz新加坡: 230V-50Hz 马来西亚: 240V-50Hz以色列: 230V-50Hz 科 威 特: 240V-50Hz,4、部份地区插头,5、传统的灯头含义：,E27：E表代爱迪生发明，27代表螺口直径。 类似有：E14，E26，E12MR16：Multiface Reflect，多面反射（灯杯），后面数字表示灯杯口径（单位是1/8英寸），MR16的口径=161/8=2英寸50mm 。类似规格有：MR11GU10：G表示灯头类型是插入式，U表示灯头部分呈现U字形，后面数字表示灯脚孔中心距（单位是毫米“MM”）。T8: T代表灯管的直径。每一个“T”就是1/8英寸。 一英寸等于25.4毫米，那么T8灯管的直径就是25.4mm。 T8=8*1/8英寸=25.4mm. 类似规格有：T5，T10。PAR灯：PAR38指外径120mm。1PAR=1/8英寸。如：PAR30=1/8*25.4*30=95mm注：高压（100-240VAC） E27，E14，GU10，T10，T8，T5低压（36V） MR16，MR11，G4英寸=25.4mm,6、灯具安全等级分类,一类灯具：有接地措施； (有地线标)二类灯具：有加强绝缘；(有回字标)三类灯具：安全低电压。,7、IP防护等级,8、LED灯具的光衰,LED的光衰其实要取决于芯片制造商和封装企业的共同努力:对于芯片产家来说，要尽量选取好的材料，尽量降低LED结温，选用热阻小的作为LED的热沉；而封装厂则好严格按照他的封装工艺来，提高自己的封装技术，选用散热质量高的材料；而对于应用厂家彻底解决整灯具的散热方式及结构，这样才能最大限度的降低LED的光衰。,、常用灯具灯体,MR系列，例MR16MR是代表多重反射罩(Multifaceted Reflector)。 16是代表前直径的长度，为多少单位长的倍数，规定8个单位长为1英吋。以MR16为例，前直径是16个单位长，则前直径是2英吋，即2x2.54cm =5.08cm，口径约长5公分。,、常用灯具灯体(续),PAR系列，例par38PAR：表示抛物面反射型的灯 38：表示灯杯的最大外径尺寸。38以英分为单位，1英分=0.125英寸=3.175mm，1英寸=25.4毫米。,10、LED灯具组成结构,结构,固定支架：指将灯具固定到建筑物，可实现支撑、调节角度、防盗 等效果。支架材质：铝、不锈钢、塑料等外壳： 灯具壳体，起承载内部器件、造型、防护、防水防尘、散热、便于安装等作用。外壳材质： 铝：质感强、档次高、散热性能优秀，主要用于大功率灯具和高档装饰性灯具。 塑料：质轻、脆、可抗氧化、抗紫外线，价格便宜，加工方便。主要用于小功率灯具及绝大部分轮廓灯。 不锈钢：仅用于水下灯 玻璃：透光部件，也起三次调光作用。防水/密封：密闭外壳缝隙部分，达到灯具防水要求。主要使用防水胶、橡胶等垫圈。,配光 ：指根据效果需求，使用配光器件将输出光角度调整至一定的数值。通常使用的有：反光板、聚光板、透镜、棱角玻璃等。线缆：用以连接灯具供电、信号的外引出线。包括供电电源线和信号线。主要使用电源线种类： 根据线芯数量不同一般有两芯线、三芯线和四芯线 根据使用环境分室外专用电缆和室内电缆照明电缆主要材料类型：主要信号线种类：485专用信号线（用与DMX512）、超五类信号线（即网线，用于以太网传输类）、普通屏蔽线。注：应用中信号线与高压交流电必须设置屏蔽措施，如钢管屏蔽。连接件：灯具间连接的器件，主要起连接操作方便、防水等效果。,弱电,LED光源：贴片、直插、大功率、面光源PCB（印刷线路板）：分为铝板和PP环氧树脂板。铝基板主要使用与大功率灯具，起散热作用，价格较贵。PP环氧树脂板主要使用于小功率灯具，价格便宜。驱动电路：LED特性决定需要以恒流的方式驱动光源，特别是大功率灯具，必须使用恒流驱动电路。作用是将直流恒压电转换为直流恒流电，如驱动1WLED需要使用恒流驱动将输入电压转换成恒流350mA输入。系统、软件等：详见控制系统培训资料。,强电,供电：LED灯具目前主要供电为低压供电，也有不少厂家为方便工程施工使用高压AC220市电直接输入。灯具供电类型有：市电直接供电 如 AC220V，美国、欧洲等使用AC110V 低压恒压供电 如DC12V、DC24V等 低压恒流供电 如恒定电流350mA、700mA等低压交流电 如AC12V等，主要用来取代室内MR16灯杯时使用。 注：点亮灯具前必须清楚输入电压，一旦接错，灯具将会损坏。AC/DC转换：LED光源电特性为直流导电，接入市电供电系统前必须使用AC/DC转换，即开关电源。LED开关电源分为：恒压开关电源、恒流开关电源。使用时必须清楚灯具应使用何种电源。,12、LED灯具质量影响因素,LED行业概况,LED产业链包含上游的衬底材料、外延片、芯片，中游的封装，下游的应用。,LED芯片厂商 LED照明芯片作为上游产业核心链条，技术的发展将直接带动照明市场格局的变化，目前全球LED芯片市场格式分为三大阵营：第一阵营：国外LED芯片厂商： 日亚化学（Nichia）， Philips Lumileds， 欧司朗（Osram）， CREE，丰田合成，东芝等,这个阵营技术一流，专利丰厚，在超高亮度LED领域耕耘多年，目标市场是通用照明以及汽车照明。日韩企业会少量兼顾消费类电子产品背光用LED，欧美企业则对消费类电子产品背光用LED没有多大兴趣。,第二阵营：以韩国、中国台湾为代表的厂家。这个阵营的厂家拥有消费类电子完整产业链，关注消费类电子产品背光用LED，其技术与欧日美企业有差距，尤其是通用照明领域，目前正在享受高速成长期。主要厂商有： 晶元光电（Epistar）, 首尔半导体, 普瑞 , 旭明（Smileds），Genelite，GeLcore等，韩国安萤（Epivalley） ，广镓光电（Huga），新世纪（Genesis Photonics），华上（Arima Optoelectronics）简称：AOC，泰谷光电（Tekcore），鸿泰,奇力，钜新，光宏，晶发，视创，洲磊，联胜（HPO），汉光（HL），光磊（ED），鼎元（Tyntek）简称：TK，曜富洲技TC，燦圆（Formosa Epitaxy），国通，联鼎，全新光电（VPEC）等。华兴（Ledtech Electronics）、东贝（Unity Opto Technology）、光鼎（Para Light Electronics）、亿光（Everlight Electronics）、佰鸿（Bright LED Electronics）、今台（Kingbright）、菱生精密（Lingsen Precision Industries）、立基（Ligitek Electronics）、光宝（Lite-On Technology）、宏齐(HARVATEK)等。,第三阵营：中国大陆为代表的厂家。中国大陆厂家规模小，数量分散，主要从事四元黄绿光LED生产，主要用于户外景观、装饰或广告。主要厂商有：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、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大，山东华光、上海蓝宝等。,LED封装 中国大陆和台湾地区进入led产业较晚，led企业的资金实力、技术水平与欧、美、日企业有一定差距，因而多专注于产业链的某个环节、走专业化道路。 随着，中国大陆和台湾地区企业在资金实力和技术水平的提升，目前在封装领域，发光效率、显色指数等主要指标方面国内外已不存在明显差距。台湾在外延片及芯片产能上全球最大，Led封装产量全球第一，产值全球第二，以光磊、晶电、光宝、亿光、佰鸿、宏齐、东贝等为代表。国内led封装企业的特点是规模小、数量多，为500家600家，具有一定规模，销售在千万元以上的企业约100家，初步形成了GaN基LED外延片生产、LED芯片制备、LED封装和应用的较完整的工业体系和相应的研究体系，以三安光电、杭州士兰明芯、山东华光、佛山国星光电、厦门华联、江苏稳润、广州鸿利、上海三思、深圳联创健和、北京世纪澄通等为代表。此外，普通led照明市场已处于低价低层次的竞争态势；在中高端市场，高质量照明led和贴片式led的产业化关键生产技术仍只被少数大型企业掌握，行业进入门槛仍然较高。近年来，基于劳动力和市场等因素，全球led产业不断向中国大陆转移，台湾亿光、佰鸿及国外行业龙头开始在大陆设厂，预计未来5-10年内，珠三角、长三角、福建等地区会成为世界led封装中心。,LED应用国际led企业厂商包括：欧司朗(osram)、ge照明(gelighting)、飞利浦(philips)、库柏照明(cooper)、索恩照明(thorn)等。国内生产企业包括：TCL照明、史福特、真明丽、上海三思、上海亚明、国星光电、富士康、佰鸿工业、宁波燎原、德士达光电、中微光电子、通士达、大连路明、中企实业、品能光电、邦贝尔、良业照明、晶日照明、德豪润达、勤上光电、雷曼光电、斯派史光电、浙江名芯等上千家企业。中国led照明产业已经形成珠三角、长三角、北方地区、江西及福建地区四大半导体照明产业聚集区域，上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七大国家半导体照明工程产业化基地。,
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