LED知識基礎(chǔ)培訓

1、LED照明培訓教程 目 錄 一、半導體LED基礎(chǔ)知識； 二、LED商業(yè)家居照明分析； 三、LED亮化工程照明分析； 四、 LED驅(qū)動電源基本知識； 五、燈頭的分類和IP等級剖析； 六、LED照明的市場分析和行業(yè)信息。一、半導體LED基礎(chǔ)知識1）什么是半導體（LED）? LED是Light Emitting Diode的縮寫，即發(fā)光二極管：是一種能將電能轉(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導體，其發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強、環(huán)保衛(wèi)生等優(yōu)越性；另LED是Large Electronic Display的縮寫，即大型電子展示。2）LED基本結(jié)構(gòu)：LED有五大原物料：芯片，支架，銀膠，金線，環(huán)氧樹

2、脂，其中芯片是最重要的組成部分。LED是一塊將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導體，核心為晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，一端是接電源的正極，整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。主要由兩部分組成，一部分是P型半導體（即空穴），另一端是N型半導體（即電子），兩種半導體結(jié)合起來，形成P-N結(jié)。 3）LED的分類和應(yīng)用領(lǐng)域LED一般分為貼片式和直插式，貼片式規(guī)格有3014、3020、3528、5050（正面發(fā)光）/1016、1024（側(cè)面發(fā)光）；直插式有草帽型（子彈頭）、食人魚、圓頭、內(nèi)凹、平頭。其具體分類有以下幾種： 按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。另外，有的

3、發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國外通常把3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把5mm的記作T-1（3/4）；把4.4mm的記作T-1（1/4）。按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強度100mcd）；把發(fā)光強度在10100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。普通亮度主要用于指示燈；高亮度用于特殊照明；而超高亮度

4、則可以進一步用于通用照明。數(shù)碼管(display) 普通LED 食人魚 貼片(SMD) 大功率4）、LED術(shù)語 光通量(lm):指人眼所能感覺到的輻射能量。它等于單位時間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積。單位為“流明”，代表照度單位;符號為“”； 色溫(K):表示光源光譜質(zhì)量通用指標。當光源所發(fā)出光的顏色和絕對黑體在某一溫度下輻射的顏色完全相同時，此時黑體的溫度為此光源色溫。單位為“開爾文”。其中低色溫，能量分布中，紅輻射相對多，稱為“暖光”；如高色溫，能量分布中，藍輻射比例增多，稱為“冷光”；（暖白26003700K、正白37005000K、冷白500010000K） 發(fā)光強度

5、(cd):指衡量光源發(fā)光強弱的量,單位為“坎德拉”；“mcd”指光通量的空間密度，即單位立體角的光通量，代表LED晶粒亮度單位，單位為“毫坎德拉”； 發(fā)光效率（光效）：指光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率的比值，單位為：流明/瓦、亮度/瓦高度（cd/m2）:指從某一方向看到物體發(fā)射光的強度，它等于1平方米表面上發(fā)出1坎德拉的發(fā)光強度。單位為：坎德拉/平方米，符號為“L”。 二、LED商業(yè)家居照明分析 前 言 LED商業(yè)家居照明主要指室內(nèi)照明的燈具，其外觀精致，是一種照明、修飾于一體的照明產(chǎn)品。其中包括：LED燈泡、LED日光燈、LED面板燈、LED嵌燈、LED櫥柜燈等1）LED燈泡定義

6、、結(jié)構(gòu)、工藝、適用范圍1.1）LED燈泡是替代傳統(tǒng)白熾燈的新型節(jié)能燈具 。主要有LED射燈和LED球泡燈，其顏色為白色和暖白色。1.2）LED燈泡主要由燈罩、光源、基板、散熱器、驅(qū)動電源、連接件、螺口組成。1.3）LED燈泡采用高性能環(huán)保材料，優(yōu)質(zhì)鋁材加工(如車件太陽花散熱件6063、6061鋁/鋁鑄件日本ADC12 、ADC10鋁散熱件） ，表面經(jīng)過特殊氧化處理或噴漆，其結(jié)構(gòu)獨特、高效節(jié)能、綠色環(huán)保。主要應(yīng)用于商場、專賣店、酒店、辦公樓、舞廳等照明場所。 LED球泡燈 LED射燈2）LED日光燈定義、結(jié)構(gòu)、工藝、適用范圍2.1）LED日光燈（即LED燈管）是采用CREE與AOD超高亮LED白

7、光作為發(fā)光光源，外殼為PC罩/鋁合金 /堵頭等,與傳統(tǒng)的日光燈在外型尺寸口徑上都一樣，長度一般為60cm和120cm、150cm三種，其功率分別為10W、16W和20W 。2.2）它主要由PC罩、光源、鋁基板、散熱器、驅(qū)動電源、連接件、螺口（及堵頭）組成，其分為驅(qū)動電源內(nèi)置和外置兩種。2.3）LED日光燈以抗高溫、防漏電、光線柔和、環(huán)保節(jié)能為主要特點，主要應(yīng)用于大型工廠、生產(chǎn)車間、辦公樓、地下停車場、迪廳、醫(yī)院、學樓等室內(nèi)照明場所。 LED日光燈3）LED面板燈定義、結(jié)構(gòu)、工藝、應(yīng)用范圍3.1）LED面板燈是一款高檔室內(nèi)照明燈具。它的外框選用鋁合金/亞克力制作，配置智能遙控系統(tǒng)，可以任意變化色

8、溫。3.2）它主要有正面發(fā)光和側(cè)面發(fā)光兩種。側(cè)面發(fā)光是由鋁框、擴散板、導光板、鋁背板、螺絲組成 ，主要將光通過導光板傳遞至擴散板發(fā)出；而正面發(fā)光是由鋁框、擴散板、鋁背板、螺絲組成。其電源為外置。3.3）LED面板燈經(jīng)過高透光率的導光板，形成照度均勻、光線柔和的光效，給人帶來舒適的感覺，各方面均優(yōu)于格柵燈。它主要適用于酒店、高級寫字樓、辦公場所、室內(nèi)公共場所等。 LED面板燈4）LED嵌燈定義、結(jié)構(gòu)、工藝、應(yīng)用范圍4.1）LED嵌燈（即筒燈）是一種嵌入到天花板內(nèi)光線下射式的照明燈具 。4.2）它主體采用環(huán)保鋁質(zhì)高導散熱燈殼，表面經(jīng)過拋光、打磨、噴吵陽極氧化處理，使之更具裝飾性，其結(jié)構(gòu)同燈泡一樣。

9、4.3）LED筒燈按安裝方式分為：嵌入式筒燈與明裝式筒燈；按燈管安裝方式分：螺旋燈頭與插拔燈頭、豎式筒燈與橫式筒燈。廣泛應(yīng)用于大型辦公室、會議室、百貨商場、專賣店及一些民用家居 。 LED筒燈5）LED櫥柜燈定義、結(jié)構(gòu)、工藝、應(yīng)用范圍5.1）LED櫥柜燈是基于照明、裝飾于一體的照明產(chǎn)品 。5.2）它通過精密數(shù)控車床制造出精美氧化鋁合金，配合色彩是理想的裝飾 。特別適用于珠寶、金飾、時裝照明，其次還多用于展廳、藝術(shù)廳、博物館、辦公室、家居櫥柜等。 LED櫥柜燈三、LED亮化工程照明分析 前 言 LED亮化照明主要指室外照明，主要包括：LED洗墻燈、LED地埋燈、LED水底燈、LED草坪燈、LED

10、燈帶、 LED 模組、LED隧道燈等 1）LED洗墻燈、隧道燈定義、結(jié)構(gòu)、工藝、應(yīng)用范圍1.1）LED洗墻燈又叫線型LED投光燈，外形為長條形，有用來勾勒大型建筑的輪廓。利用LED定向發(fā)光的特性，通過DMX信號控制實現(xiàn)燈光變化，具有豐富的色彩表現(xiàn)力 。1.2）它利用LED定向發(fā)光的特性，通過DMX信號控制實現(xiàn)燈光變化，主要有內(nèi)控和外控兩種?？捎糜诮ㄖ和鈮φ彰?、室內(nèi)局部照明、綠化景觀照明、廣告牌照明等。1.3）LED隧道燈是一種光效節(jié)能燈具。它采用進口高純鏡面鋁陽極氧化材料做反光鏡，經(jīng)柔化處理，反光效率高、透光性好，不會使人產(chǎn)生眩目。鎮(zhèn)流器選用過熱保護技術(shù)，節(jié)能環(huán)保。它主要應(yīng)用于隧道、車間、

11、大型倉庫、工程施工等大型場所的照明。 LED洗墻燈 LED隧道燈 2）LED燈帶定義、結(jié)構(gòu)、工藝、應(yīng)用范圍2.1）LED燈帶是指把LED組裝在帶狀的柔性線路板或PCB硬板上，主要分為柔性LED燈帶和LED硬燈條兩種。產(chǎn)品有紅、綠、藍、黃、白和暖白等多種發(fā)光顏色，其色彩均勻、絢麗 。2.2）LED燈帶廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、輪廓裝飾、廣告標志等照明 。 LED燈帶四、LED驅(qū)動電源基礎(chǔ)知識1、LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器 ，而LED驅(qū)動電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。 2、按驅(qū)動方式可分為恒流式和穩(wěn)壓式，而按安全性能可

12、分為非隔離式和隔離式。 2.1)恒流式: a、恒流驅(qū)動電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著負載阻值的大小不同在一定范圍內(nèi)變化，負載阻值小，輸出電壓就低，負載阻值越大，輸出電壓也就越高； b、 恒流電路不怕負載短路，但嚴禁負載完全開路; c、 恒流驅(qū)動電路驅(qū)動LED是較為理想的，但相對而言價格較高 .（1W350ma 2W500ma 3W700ma) 2.2) 穩(wěn)壓式:a、當穩(wěn)壓電路中的各項參數(shù)確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著負載的增減而變化;b、穩(wěn)壓電路不怕負載開路，但嚴禁負載完全短路;c、以穩(wěn)壓驅(qū)動電路驅(qū)動LED，每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯示亮度平均;

13、d、 亮度會受整流而來的電壓變化影響。 2.3)非隔離式恒流電源： 非隔離是指在負載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負載就有觸電的危險。 目前用得最多的是非隔離直接降壓型電源。也就是把交流電整流以后得到直流高壓，然后就直接用降壓（Buck）電路進行降壓和恒流控制。 2.4)隔離式恒流電源：隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離，這種變壓器可能是工頻也可能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來。可以避免觸電的危險。一般來說，由于加入了變壓器，所以隔離式電源的效率會有所降低，通常大約在88%左右。而且變壓器的體積也比較大。放進T10燈管還可以，但是放進T8的燈管就比較緊張。 五、燈頭的分類和IP等

14、級剖析 燈頭的分類:國家使用燈頭名稱主要材質(zhì)備注美國、加拿大E26、E12、E14GU類、MR類電木、陶瓷、金屬需獲UL、CUL認證德國、歐洲E27、E14、 GU類、MR類電木、陶瓷、金屬需獲VDE認證英國B22 、GU類、MR類電木、陶瓷、金屬需獲VDE認證澳洲E27、E14、 GU類、MR類電木、陶瓷、金屬需獲VDE認證中東E26、E14、 GU類、MR類電木、陶瓷、金屬需獲UL、CUL認證日本E26、E17、E12 GU類、MR類陶瓷、金屬需獲TMARK認證六、LED照明的市場分析和行業(yè)信息一、市場分析全球四大LED照明產(chǎn)業(yè)區(qū)域現(xiàn)狀（一）歐洲：（1）市場：A、歐洲環(huán)保和節(jié)能意識成熟；B

15、、歐盟提出淘汰白熾燈的相關(guān)法律；C、在節(jié)能燈和LED燈應(yīng)用領(lǐng)域推出了補貼計劃。 （2）技術(shù)：A、歐州市場準入標準和技術(shù)相對寬松；B、CE針對固態(tài)光源大部分參照傳統(tǒng)光源的技術(shù)要求。 （3）企業(yè)：2000年歐洲照明巨頭飛利浦、歐司朗投入巨資開始LED照明基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)。歐司朗主要集中室內(nèi)球泡燈和模組類燈的推廣，而飛利浦收購美國lumileds,飛利浦和歐司朗將在2012年大舉進入亞洲市場。（二）美洲：（1）市場：A、由于金融危機影響，再加上LED照明產(chǎn)品價格過高，在美洲地區(qū)暫看不到LED照明大規(guī)模推廣。B、由于UL認證費用高昂繁瑣，LED在北美市場啟動估計在2012年以后。 （2）企業(yè)：以美國GR

16、EE、Lumileds、Bridgelux等公司為首的一群LED芯片生產(chǎn)企業(yè)（三）亞洲、日本、韓國和臺灣：（1）市場：A、LED藍光技術(shù)是日本研發(fā)出來的，LED產(chǎn)品在日本市場的銷售增長率一直領(lǐng)先其它國家；B、韓國和臺灣擁有成熟的半導體制造和研發(fā)技術(shù)，而日本日亞、西鐵城、歐司朗、Bridgelux、semiled等在臺灣代工生產(chǎn)。 （2）技術(shù)：日本擁有超高亮度LED技術(shù)及高檔熒光粉技術(shù) （3）企業(yè)：日本日亞、豐田合成、三菱化工掌握了一流芯片、熒光粉及光學材料等技術(shù)，日本西鐵城、夏普、韓國三星、LG占據(jù)產(chǎn)品封裝市場，而臺灣晶大、億尖、齊力、光寶是全世界最大代工基地。（四）中國內(nèi)地：隨著節(jié)能減排壓力

17、的增大，中國政府在2007年對LED產(chǎn)業(yè)提供了各種扶持政策和措施。具備規(guī)模的上游中低端芯片生產(chǎn)企業(yè)已超過30家，中低端封裝產(chǎn)品大部分集中在珠三角、長三角地區(qū)，而下游終端應(yīng)用產(chǎn)品則在深圳地區(qū)高達近3000家。 二、LED照明取代白熾燈效應(yīng)2011年顯現(xiàn)：A、據(jù)DIGITIMS最新統(tǒng)計，高亮度LED市場將由2010年82.5億美元，成長至2011年的1206億美元。年成長率為53%。B、在節(jié)能減碳的意識下，全球各國訂定了LED照明政策。全球LED燈泡需求量將由2011年5.96億顆，大幅成長至2013年25億顆。路燈方面已由中國大陸、美國、歐洲各主要城市推動示范工程，預(yù)估LED路燈將由2011年220萬盞，增至2013年980萬盞。C、在全球主要國家LED照明政策推動、LED發(fā)光效率提升及預(yù)估LED照明價格每年將下跌2030%的影響下，LED照明市場于2011年將達154億