LED燈具基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、LEDLED燈具基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)燈具基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)工程部：葉稍強(qiáng) W&J照明照明科技科技有限公司有限公司W(wǎng)&J 內(nèi)容介紹 1.LED光源 2.鋁基板 3.LED電源 4.LED燈具外殼W&JLED燈具組成不管任何一種燈具，都由以下幾部分組件構(gòu)成1、電源輸入接口：起連接電源的作用，如球泡燈的燈頭 。2、外殼：一般由散熱良好的鋁型材構(gòu)成，燈具的外形特征，LED散熱作用，外殼的散熱設(shè)計(jì)直接影響到燈具的使用壽命。3、燈罩：不僅僅是罩在燈上為了使光聚集在一起的作用，還可以防止觸電，對(duì)保護(hù)眼睛也有作用，所以每個(gè)燈上都會(huì)有燈罩 有PC燈罩、玻璃燈罩、塑料燈罩4、LED光源：由N個(gè)LED組合

2、在一起，是燈具的核心部件，燈具均通過它發(fā)出可見光5、驅(qū)動(dòng)電源：因?yàn)閱蝹€(gè)LED工作電壓為低電壓，且工作電壓范圍很窄，直接供電，LED不能正常工作，且極易損壞，必須通過電路對(duì)輸入電源進(jìn)行恒壓恒流控制，驅(qū)動(dòng)電源的優(yōu)劣直接影響到LED和整個(gè)燈具的使用壽命W&JLED光源-小功率LED 小功率LED(單顆LED功率0.03-0.2瓦 ) 直插式LED:按膠體形狀分：3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、方形、橢圓形、墓碑形、還有一些特殊形狀等等；一般小功率LED的驅(qū)動(dòng)電流都是20mA, 食人魚LED:也是直插式LED的一種,因?yàn)槠渖岜容^好, 它的驅(qū)動(dòng)電流是50mA 貼片式LED:

3、3020,3528,5050,貼片LED的叫法是根據(jù)長(zhǎng)*寬的尺寸來命名的,例如:3020表示LED的長(zhǎng)度是3mm,寬度是2mm;3528表示LED的長(zhǎng)度是3.5mm,寬度是2.8mm. 3020,3528的驅(qū)動(dòng)電流是20mA,5050的驅(qū)動(dòng)電流一般是60mAW&JLED光源-小功率LED貼片3020貼片3528貼片5050食人魚直插式LED1直插式LED2W&JLED光源-小功率LEDW&JLED光源-大功率LED大功率LED:廣義上說就是單顆LED光源功率大于0.35W(含0.35W)的?；旧衔覀円?W，2W，3W的為主。 W&JLED光源內(nèi)部結(jié)構(gòu)W&

4、;J由N個(gè)1WLED芯片通過串并聯(lián)的方式連接并封裝在一個(gè)LED支架里的光源，常用有10W，20W，30W，50W，70W，100W，150W。LED光源-集成式LEDW&JLED光源-集成式LED應(yīng)用W&JLED光源-芯片LED芯片廠家是很多的，目前市面上用得最多，質(zhì)量最穩(wěn)定的當(dāng)屬CREE。而國(guó)內(nèi)封裝廠商，用得較多的是臺(tái)灣生產(chǎn)幾個(gè)品牌。國(guó)外 Cree、 Osram、Lumileds、 SDK、Semileds、日亞、東芝 、豐田合成 品質(zhì)較高 ,藍(lán)白光為主 ,價(jià)格較高 臺(tái)灣地區(qū) 卓研、廣稼、洲磊、洲技、聯(lián)鼎、矩鑫、華上、南亞、璨圓、晶元、光磊、鼎元、聯(lián)晶、國(guó)通、聯(lián)銓、聯(lián)勝、漢光

5、、佳大、奇美、泰谷、茂彰、聯(lián)亞、巨鎵、光宏、全新、連勇、新元砷、新世紀(jì) 高、中、低端 ,顏色、波長(zhǎng)齊全 ,價(jià)格適中 W&JLED光源的選擇 現(xiàn)階段,LED價(jià)格差異較大,質(zhì)量差異也大,如何選擇適合的LED,一般需了解以下幾方面 芯片廠家:國(guó)內(nèi)封裝用得較多的芯片廠家:CREE,普瑞,晶元,光宏,泰谷,奇力等,價(jià)格從高到低（紅色為我們用得較多的芯片廠家） 芯片大小:45mil,40mil,38mil,30mil,24mil,同廠家芯片,芯片大的比芯片小的貴. 1mil=千分之一英寸=25.4um 封裝工藝:LED的支架和透鏡材料不同也是影響價(jià)格的重要因素之一,透鏡有的用PC材料,有的用硅膠,

6、PC材料透鏡不能過回流焊,只有是手工焊接 亮度:目前LED亮度有很多等級(jí),有60-70Lm/W,70-80Lm/W,80-90Lm/W,90-100Lm,100-110Lm/W,價(jià)格也不盡相同。 一致性：LED的顏色、亮度、電壓降和視角的不同而對(duì)其進(jìn)行分類包裝的能力。高品質(zhì)LED供應(yīng)商會(huì)向客戶提供工作特性一致的產(chǎn)品，而品質(zhì)較低的LED供應(yīng)商則只能提供類似于“混裝”的LED。W&J鋁基板為了更好的解決散熱問題，焊接LED的線路板需用到鋁基板，而不是普通的FR4，22F線路板。鋁基板pcb由電路層(銅箔層)、導(dǎo)熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力，從而應(yīng)使用較厚的銅箔，厚度

7、一般35m280m;導(dǎo)熱絕緣層是PCB鋁基板核心技術(shù)之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構(gòu)成，熱阻小，粘彈性能優(yōu)良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機(jī)械及熱應(yīng)力。金屬基層是鋁基板的支撐構(gòu)件，要求具有高導(dǎo)熱性，一般是鋁板。工藝要求有：鍍金、噴錫、osp抗氧化、沉金、無鉛ROHS制程等。基材:鋁基板產(chǎn)品特點(diǎn)：絕緣層薄，熱阻小;無磁性;散熱好;機(jī)械強(qiáng)度高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)厚度：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm銅箔厚度：1.8um35um70um105um140um特點(diǎn):具有高散熱性、電磁屏蔽性，機(jī)械強(qiáng)度高，加工性能優(yōu)良。用途:鋁基板是承載LED及器件熱傳導(dǎo)，散熱主要還是靠面積，集

8、中導(dǎo)熱可以選擇高導(dǎo)熱系數(shù)的板材，比如美國(guó)貝格斯板材;慢導(dǎo)熱或散熱國(guó)產(chǎn)一般材料即可，價(jià)格相差較大。W&J鋁基板 決定鋁基板的價(jià)格因素： 板材厚度，工藝要求，鋁材的導(dǎo)熱系數(shù)。W&JLED驅(qū)動(dòng)電源知識(shí)理想的LED驅(qū)動(dòng)電源其實(shí)就是一個(gè)高效率，具有多種異常保護(hù)功能（開路、過壓、短路）的開關(guān)電源。輸入端是交流市電，輸出是滿足LED工作的恒定電壓和電流LED驅(qū)動(dòng)電源的主要技術(shù)要求： 1、寬輸入電壓范圍（輸入AC90-265V都能正常工作） 2、寬工作環(huán)境溫度（-35oC-70oC溫度環(huán)境下能正常工作） 3、恒流輸出：輸出恒定的電流（所以LED驅(qū)動(dòng)電源也稱恒流源） 4、異常保護(hù)功能：過載，短路

9、，過壓，超溫保護(hù) 5、可靠性和長(zhǎng)壽命：因LED壽命超長(zhǎng)，必須配備與之匹配的電源。 6、符合相關(guān)安規(guī)認(rèn)證要求（有需要時(shí)）W&JLED驅(qū)動(dòng)電源知識(shí) 驅(qū)動(dòng)電源的關(guān)鍵部件：電解電容，驅(qū)動(dòng)IC，開關(guān)功率管，變壓器 電解電容電源壽命的瓶頸 一般的電解電容在105oC的壽命是1000小時(shí)，LED球泡內(nèi)部溫度一般達(dá)到75oC屬正常范圍，按照每降10oC,電容壽命增加一倍，也只有 8000小時(shí)，而LED壽命達(dá)5萬小時(shí)以上。所以須選用6000小時(shí)以上（105oC）的長(zhǎng)壽命電解電容，這樣在75oC時(shí)壽命可達(dá)48000小時(shí) 驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)電源的核心部件，是電源穩(wěn)定的保證 驅(qū)動(dòng)IC廠家或品牌較多，功能也不同，價(jià)格

10、也差別較大，高檔次的一般有美國(guó)的安森美（ON）IC型號(hào)前綴為NCP;PI（Power Integrations ），IC型號(hào)前綴有LNK，TNY，TOP;IWATT，IC型號(hào)前綴為IW。但大部分都是使用國(guó)產(chǎn)的，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)IC都是在國(guó)外芯片的基礎(chǔ)上開發(fā)，性能穩(wěn)定性稍微差一點(diǎn)，但是價(jià)格卻相差甚遠(yuǎn)，國(guó)內(nèi)一線品牌的有：華潤(rùn)矽威，IC前綴為PT，士蘭微，IC前綴為SA，SD，昂寶(On-Bright)，IC前綴為OB。國(guó)內(nèi)二線品牌：BCD，晶豐，芯聯(lián)，啟達(dá)，民展微，啟臣微，我們公司目前使用的是BCD，晶豐，啟臣微廠家的驅(qū)動(dòng)IC。 W&JLED驅(qū)動(dòng)電源知識(shí)內(nèi)置低壓驅(qū)動(dòng)電源內(nèi)置高壓驅(qū)動(dòng)電源外置高

11、壓驅(qū)動(dòng)電源實(shí)例：W&JLED燈具外殼LED燈具的外殼的材質(zhì)一般為鋁材，鋁具有良好的導(dǎo)熱性，易成型，易表面處理等優(yōu)點(diǎn)。材料、表面處理工藝、產(chǎn)品的厚度等是決定產(chǎn)品價(jià)格的重要因素。W&JLED燈具知識(shí)問答1.什么是大功率LED燈具?答:一種采用大功率LED作為光源的照明器具。2.大功率LED燈具與傳統(tǒng)燈具相比有何的優(yōu)勢(shì)?答:1.高光效 2.高節(jié)能 3.光色多 4.安全性高 5.設(shè)計(jì)形狀的多樣性 6.壽命長(zhǎng) 7.快速響應(yīng) 8.燈具結(jié)構(gòu)合理 9.利環(huán)保,環(huán)保效益更佳，10.運(yùn)行成本低 11.色溫變化不大,小于100K,色溫一致性好12.流明維持率高,光衰慢,使用5000小時(shí)左右光衰不超過

12、10%。3.大功率LED燈具如何散熱的?答:采用熱管把LED光源產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到散熱器上,再利用散熱器的面積進(jìn)行熱輻射散熱和空氣空冷散熱。4.LED為何節(jié)能？答:高亮度單色光的LED已經(jīng)在市場(chǎng)上取得了進(jìn)展.盡管它們與傳統(tǒng)的燈泡相比更加昂貴，但是它們的優(yōu)點(diǎn)完全可以抵消其較高的價(jià)格，即它具有更高的性價(jià)比.首先，一個(gè)紅色LED發(fā)光達(dá)到某個(gè)亮度時(shí)所需消耗的能量是15瓦，而傳統(tǒng)的燈泡要達(dá)到同等量度則要消耗高達(dá)150瓦的能量；另外據(jù)科學(xué)家們測(cè)定，LED通電發(fā)光時(shí)，有10%的電能可以轉(zhuǎn)化成光能，而白熾燈泡的轉(zhuǎn)化效率只有7-8%，由此可見，要達(dá)到同等的照明效果，LED燈比白熾燈節(jié)能是顯而易見的了。W&

13、JLED燈具知識(shí)問答 5.LED為何壽命長(zhǎng)？答:白熾燈的發(fā)光機(jī)理是電能將發(fā)光鎢絲進(jìn)行加熱而發(fā)光的，經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的加熱，鎢絲就會(huì)老化甚至燒斷，至此，白熾燈泡的壽命也就此告終了，而發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理是由二極管特殊的組成結(jié)構(gòu)決定的，二極管主要由PN結(jié)晶片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成，當(dāng)在電極上加上正向偏壓之后，使電子和空穴分別注入P區(qū)和N區(qū)，當(dāng)非平衡少數(shù)載流子和多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)，就會(huì)以輻射光子的形式將多余的能量轉(zhuǎn)化為光能。其發(fā)光過程包括三個(gè)部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。由此可見二極管主要是靠載流子的不斷移動(dòng)而發(fā)光的，不存在老化和燒斷的現(xiàn)象，其特殊的發(fā)光機(jī)理決定了它的發(fā)光壽命長(zhǎng)達(dá)5-1

14、0萬個(gè)小時(shí).LED照明燈具我們必須認(rèn)識(shí)到，單個(gè)或多個(gè)白光LED與用作照明光源的燈具的概念是有差異的.到目前，國(guó)內(nèi)外所研發(fā)和生產(chǎn)的白光LED還遠(yuǎn)不能達(dá)到照明光源的要求.我們應(yīng)該利用和發(fā)揮我國(guó)在發(fā)展各類小型緊湊型熒光燈在世界所處的優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)技術(shù)，抓住機(jī)遇，在發(fā)展新固體光源中有所作為.白光LED在實(shí)現(xiàn)照明光源的燈具所面臨的一些重大問題與緊湊型熒光燈曾面臨已解決或正在解決的問題相似.W&JLED燈具知識(shí)問答、燈具中安裝的AC-DC轉(zhuǎn)換電路應(yīng)適應(yīng)LED電流驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn) 這個(gè)電源既要有供LED所需的接近恒流的正向電流輸出，又要有高的轉(zhuǎn)換率，以保證LED安全可靠工作，當(dāng)然還要注意成本.、LED燈具可靠

15、性 影響燈具可靠性的因素主要是LED器件和上述電氣元器件.我司所用的LED光源為世界一流廠商的,電器配件的主要元器件為歐美廠商的.、燈具散熱 單個(gè)LED導(dǎo)熱的克服，并不等于照明光源燈具散熱的解決,隨著大功率、大尺寸、高亮度芯片發(fā)展,LED器件和燈具的散熱必須解決。我司大功率LED燈具采用熱管導(dǎo)熱,熱輻射和自然空冷的方式散熱.根據(jù)LED的HATIZ定理:LED工作溫度為25以下時(shí),使用壽命為10萬個(gè)小時(shí),25-50時(shí),使用壽命為5萬個(gè)小時(shí),50-75時(shí),使用壽命為2萬個(gè)小時(shí),75-100 時(shí),使用壽命為1萬個(gè)小時(shí), 100-125時(shí),使用壽命為5千個(gè)小時(shí), 125-150時(shí),使用壽命為2千個(gè)小時(shí)

16、.W&JLED燈具知識(shí)問答 6.影響大功率LED燈具的使用壽命的關(guān)鍵因素有哪些?答:1.開關(guān)電源的使用壽命,2.LED光源本身的光衰和散熱結(jié)構(gòu)組成,3.整個(gè)大功率LED燈具的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 7.大功率LED燈具有多長(zhǎng)的使用壽命?答:根據(jù)LED的HATIZ定理:LED工作溫度為25以下時(shí),使用壽命為10萬個(gè)小時(shí),25-50時(shí),使用壽命為5萬個(gè)小時(shí),50-75時(shí),使用壽命為2萬個(gè)小時(shí),75-100 時(shí),使用壽命為1萬個(gè)小時(shí), 100-125時(shí),使用壽命為5千個(gè)小時(shí), 125-150時(shí),使用壽命為2千個(gè)小時(shí).故影響大功率LED燈具的使用壽命關(guān)鍵在于是否很好地解決了其散熱問題.W&JLED燈具知識(shí)問答 8.國(guó)產(chǎn)LED芯片與國(guó)外知名廠商的LED芯片有何區(qū)別?答:1.國(guó)內(nèi)在芯片結(jié)構(gòu)和電路的制作、封裝的工藝水平比較低,制作比較粗糙.2.晶片進(jìn)行切割形成芯片時(shí)的精度不夠.3.芯片封裝選材比較差,封裝成品率和可靠性比較差. 9.大功率LED燈具現(xiàn)有哪幾種散熱方式?答:1.熱輻射,2.熱傳導(dǎo),3.熱對(duì)流4.自然空冷. 10.大功率LED燈具的電源有哪幾種?答: 一.按工作原理分:1.AC TO DC.2.A