半導體照明基礎(chǔ)知識培訓資料說課材料

1、半導體照明基礎(chǔ)知識笫一部分 光源基礎(chǔ)1. 光致發(fā)光有大量材料受到紫外線的激發(fā)而輻射出可見光 , 稱為光致發(fā)光 熒光這個詞用來表示材料受到激發(fā)后立即發(fā)光 . 熒光燈屬 . 光致發(fā)光2. 電致發(fā)光將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的一種物理現(xiàn)象 . 光- 電轉(zhuǎn)換不需經(jīng)過其他 物理過程.如丄ED發(fā)光屬電致發(fā)光.3 . 光源分類熱輻射 : 白熾燈, 鹵鎢燈氣體放電 : 高壓氣體放電燈 : 汞燈. 鈉燈 . 舍金鹵化物燈 . 低壓氣體放電燈 : 鈉燈, 熒光燈 .電致發(fā)光: 發(fā)光二極管（ LED）4.性能參數(shù)光效 : 光源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為可見光的能力的量 ,光源所發(fā)出的光通量和光源所消耗的電功率之比。即 /Pi

2、單位：ml/w 光源壽命: 全壽命, 平均壽命 , 有效壽命。有效壽命是指光源的 光通量下降到初始值的 70%5光通維持率 在規(guī)定條件下對 LED 照明產(chǎn)品進行燃點， 在壽命期間內(nèi)燃點達到一特 定時間時所發(fā)出的光通量與初始光通量的比值，用百分數(shù)表示。6. 光分布 光源的分布分為漫射性和指向性。笫二部分光度學基礎(chǔ)1. 光通量光通量：光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光量稱為光源的光通量用表示。單位 : ml2發(fā) 光強度 光源在某一方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向 上的發(fā) 光強度。(簡稱光強) 用符號 ：I 表示 , 單位 ： (cd) 表示3. 光照度光照度(簡稱照度)是表征表面被 照明程度

3、的 量,是單位表面接受到的 光通量 用符號 ：E 表示, 單位 ：lx, 例： 晴天中午地面照度為了 100000 lx4. 亮度光源在某一方向的亮度(L)是光源在該方向上的 單位投影面在單位立 體角中發(fā)射的光通量 .笫三部分色度學基礎(chǔ)1. CIE標準色度學系統(tǒng)規(guī)定RG系統(tǒng)的三色光波長700.0nm（紅光R）546.1 nm（綠光 G）435.8nm（藍光 B）2. 色溫將標準黑體加溫，黑體顏色將由：紅，橙紅，黃，黃白，藍白依次變化。 光源色溫定義為和黑體顏色相近時的黑體溫度。用熱力學溫度 K表示。 色溫用CT表示，單位:K當光源發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的溫度 稱

4、為該光 源的顏色溫度 , 簡稱：色溫3. 相關(guān)色溫光源發(fā)出的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的顏色都不完全相同， 通常選用 與其光顏色最為接近的黑體的溫度為 該光源的相關(guān)色溫，用CCT表示 單位:K4. 顯色指數(shù)光源對物體顏色的還原能力用 顯色指數(shù)表示。顯色指數(shù)用 Ra 表示。 最高值為 100笫四部分名詞解釋(一) LED照明產(chǎn)品1. 反射型自鎮(zhèn)流LED燈類似于MR16、PAR20、PAR30和PAR38的，含有LED光源和保持其穩(wěn)定燃點所必需的元件并使之成為一體的，燈頭符合GU10、B22、E14或E27的LED燈，球泡燈，燈在不損壞其結(jié)構(gòu)時是不可 拆卸的。2丄ED筒燈LED光源和保持其啟動

5、和穩(wěn)定燃點所需元件一體化的，或驅(qū)動裝置分離式的，LED下射燈。3. LED日光燈管：LED光源和保持其啟動和穩(wěn)定燃點所需元件一體化的。結(jié)構(gòu)等同于熒光燈管：T5/T8/T9/T10/T124. ED道路/隧道照明產(chǎn)品滿足道路/隧道照明要求的組合式LED照明裝置，除了發(fā)光二極 管(LED)作為光源發(fā)光外，還包括其他部件，例如光學、機械、電 氣和電子部件，并將這些部件組合成一個整體。注：所指LED道路照明產(chǎn)品其驅(qū)動控制裝置可為分離式結(jié)構(gòu)。30001m、54001m、9000lm 和 140001m 四種規(guī)格。三）額定值額定工作條件下上述LED照明產(chǎn)品的參數(shù)值，該值由產(chǎn)品生產(chǎn)商 或責任銷售商指定， 包

6、括額定光通量、 額定相關(guān)色溫和額定功率 等參數(shù)。四）初始值為使新出廠的 LED 照明產(chǎn)品達到性能穩(wěn)定以進行評估，對產(chǎn)品 進行規(guī)定小時數(shù)的老煉并在產(chǎn)品達到穩(wěn)定工作時所測得的參數(shù) 值稱為產(chǎn)品的初始值，初始值用于評價 LED 照明產(chǎn)品的初始性 能，包括初始光通量、初始光效、初始相關(guān)色溫、初始顯色指數(shù) 等參數(shù)。注：在目前條件下，考慮到LED照明產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展水平，結(jié)合 產(chǎn)品的實驗室測試結(jié)果統(tǒng)計分析， 本規(guī)則中定義初始值為對 LED 照明產(chǎn)品進行1000h老煉后產(chǎn)品穩(wěn)定工作時的參數(shù)值。五）光束角和中心光強在通過反射型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品光束軸線的平面上的兩條給 定直線之間的夾角， 這兩條直線分別通過燈的

7、正面中心和發(fā)光強 度為中心光強 50%的發(fā)光點。此處所指中心光強是指反射型自鎮(zhèn)流 LED照明產(chǎn)品在光束軸線 上測得的發(fā)光強度值， 單位為坎德拉； 所指光束軸線是指對反射 型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品光強分布，其周圍的光強度分布大體呈對 稱狀態(tài)的軸線， 該軸線不一定與通過燈頭的燈軸線或垂直于基準面的燈軸線相同。七）顯色指數(shù)維持率是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下燃點， 在壽命期間內(nèi)燃點達到一特定時間 時的LED照明產(chǎn)品的顯色指數(shù)。注：為考察室內(nèi)LED照明產(chǎn)品的顏色隨時間的變化，給出了反射 型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品和LED筒燈的3000h顯色指數(shù)變化要求。八）平均壽命和額定壽命產(chǎn)品在規(guī)定條件下燃點，當一定比例（X）的L

8、ED照明產(chǎn)品光通 維持率達到一特定值（Y）時的累計燃點時間，稱為產(chǎn)品的平均 壽命。產(chǎn)品生產(chǎn)商或責任銷售商所指定的該壽命稱為產(chǎn)品的額定 壽命。注：本規(guī)則中平均壽命是指 50%的 LED 照明產(chǎn)品光通維持率達 到 70%時的累計燃點時間，即， X=50% ， Y=70% 。九）.相關(guān)技術(shù)要求產(chǎn)品的基本技術(shù)要求如下：（1）適用電壓范圍：額定電壓90%106%范圍內(nèi)應能正常工作；（2）適用環(huán)境要求：-10 C40 C的條件下應能正常工作，同時 尚應滿足具體使用地的環(huán)境溫度、濕度和腐蝕性等其他特 殊要求；（ 3 壽命：不低于 30000h十）電性能測試1.試驗一般要求(1)實驗室環(huán)境條件光電參數(shù)測量應在

9、環(huán)境溫度25 C ± C,相對濕度最大為65 %的 無對流風的環(huán)境中進行。壽命試驗環(huán)境溫度為 25C±15 C,應該 保證照明產(chǎn)品周圍的氣流是由該產(chǎn)品所造成的正常對流氣流， 不 允許有照明產(chǎn)品的振動和沖擊。2. 電壓要求產(chǎn)品測試所用的電源應該在 50Hz的額定工作頻率下提供 220V 正弦波形的電壓，以保證測試過程中諧波含量不超過3%。在穩(wěn)定期間，電源電壓應穩(wěn)定在額定值的士 0.5%范圍內(nèi)；測量時，電 源電壓應穩(wěn)定在額定值的士 0.2%范圍內(nèi)；壽命試驗的電源電壓應 穩(wěn)定在±2%以內(nèi)。3. 老煉和壽命試驗在滿負荷條件下進行老煉和壽命試驗， 試驗中反射型自鎮(zhèn)流LED

10、照明產(chǎn)品和LED筒燈為連續(xù)點燈，LED道路/隧道照明產(chǎn)品為燃 點11.5h，關(guān)斷0.5h，關(guān)斷時間不計入老煉和壽命時間。4. 定判定條件穩(wěn)定時間隨產(chǎn)品不同而不同，穩(wěn)定狀態(tài)通過如下方法判定：30分鐘內(nèi)對光輸出和電功率進行至少3次讀數(shù)，以15分鐘的讀數(shù)計 算，光輸出和電功率的偏差應低于0.5%。5. 電參數(shù)的試驗LED燈老煉1000h后，用數(shù)字功率計測量燈功率、線路功率因數(shù)。6 光度參數(shù)的試驗（1）光通量和顏色參數(shù)的試驗 產(chǎn)品在經(jīng)過老煉規(guī)定時間后達到穩(wěn)定工作狀態(tài)時使用積分球測 試系統(tǒng)或分布光度計測試系統(tǒng)測試產(chǎn)品的光通量和顏色參數(shù)，其中，LED道路/隧道照明產(chǎn)品的光通量應采用分布光度計測試系統(tǒng) 進行

11、測定，測試參照 GB/T 9468。（3）光束角和中心光強對反射型自鎮(zhèn)流LED丁老煉1000h后.進行測試。笫五部分LED 驅(qū)動電源設(shè)計要點1. LED 驅(qū)動電源工作模式為 CC ：模式 ，即恒流輸出。 輸出電壓允許有一 定的范圍。2. LED驅(qū)動電源工作模式不可設(shè)計為 CV:模式，即恒壓輸出。說明：A : LED （發(fā)光二極管）的vf值有微小變化。電流變化很大。LED工作不穩(wěn)定。B :在LED （發(fā)光二極管）的vf值不變的條件下，隨環(huán)境溫度的升 高，LED結(jié)溫升高，電流增大。會超出設(shè)計的額定輸出電流過沖。 加速LED光衰。會提前結(jié)束LED使用壽命。3.4.輸出電流過沖：理想設(shè)計實現(xiàn)輸出電流過沖接近0%說明：以Cree的LED燈珠為例：驅(qū)動電流3501000mA。過沖電流V 1800 mA。從此數(shù)據(jù)分析：LED驅(qū)動電源輸出電流過沖V 1800 mA LED燈珠仍然可正常工作。但是：LED燈珠每發(fā)生電流 時其PN結(jié)結(jié)面的物理結(jié)構(gòu)都會受到不同程度的沖擊，沖擊次數(shù)過 多，PN結(jié)的發(fā)光效率降低