2022年白光LED基础知识.docx

《2022年白光LED基础知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年白光LED基础知识.docx（11页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料白光 LED基础学问1.LED 发光原理 1.1 用蓝色 LED鼓励黄色荧光粉；即将黄色荧光粉敷涂在蓝色 LED表面,蓝色 LED本身 光通量并不高,但在鼓励黄色荧光粉后产生的白光光通量是原蓝光光通量的 8 倍；这种工艺 是目前制造白光 LED的主要方法；1.2 将红、绿、蓝三种 LED集成在一起, 通过调整其发光比例产生白光 （即三基色远离）,一般比例为红：绿：蓝 =3：6：1；这种方式造价高,不适合于商品化进展；2.LED 分类2.1LED 依据功率区分,可以分为大功率和小功率；上称为大功率；3.LED 内部结构0.5W

2、以下一般称为小功率, 0.5W 以3.1 大功率 LED除两个电极外,都仍自带有特地的散热结构和外部连接,用于提高散热成效；而小功率 LED由于体积及成本缘由,几乎都没有特地的散热结构,仅靠两个电极和外部连接,散热才能差；因此大功率灯具都应挑选大功率 LED,而小功率灯具（如 LED灯泡、LED灯管）在对灯具散热进行优化设计后,可以采纳小功率 LED；以下为最一般的一种大功率 LED结构图；a 大功率 LED的一种结构名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料c 内部结构说明以下为 philips lumi

3、leds4. 白光 LED基本技术指标4.1 光通量公司 Rebel 型大功率 LED结构图光通量是指单位时间内光源发出的光能总和；光通量的单位为“ 流明”,符号为 lm,光通量通常用 来表示；光通量越大,说明光源发出的光越多,依据通俗的懂得,可以认为该光源亮度越高；光源的光通量可以通过积分球和光度计测量；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料 4.2 色温色温是表示光源光色的尺度,单位为K；当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸取光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时,我们就把肯定黑

4、体的温度称之为这一光源的色温；一些常用光源的色温为：钨丝灯为 2760-2900K ；荧光灯为 3000K ；中午阳光为5400K ； 蓝天为 12000-18000K ；高压钠灯为 2000-2500K ；LED 光源可以通过转变荧光粉的配比来掌握色温输出,一般范畴为 2000K-10000K ；人对不同色温的光源感官反应也不同,一般按色温可将光源分为三种：3300K 暖和（带红的白色）暖白光30005000K 中间（白色）正白光5000K 凉爽型（带蓝的白色）冷白光比如,家庭多使用暖白光,而办公环境多使用正白光或冷白光；色温可以通过光谱分析仪测量； 4.3 显色指数和显色性光源照耀到物体后

5、反应物体本身颜色的才能称为显色性,显色性高低用显色指数来表示；显色指数的符号为Ra,最大为100（自然光）,显色指数越高,说明光源的显色性越好；常见光源的显色指数如下：白炽灯 97 日光色荧光灯 80-94 白色荧光灯 75-85 暖白色荧光灯 80-90 卤钨灯 95-99 高压汞灯 22-51 高压钠灯 20-30 金属卤化物灯 60-65 LED 灯 65-90 显色指数可以通过光谱分析仪测量； 4.4 正向电压LED的本质就是二极管,它的电压即指二极管的管压降,用Vf 表示,单位为 V；为了得到更高的光效,在同样光通量（亮度）前提下,LED 的电压越低越好；一般白色、纯绿色、蓝色 LE

6、D的电压为 3V左右,红色、黄色LED的电压为 2V左右；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料 4.5 电流电流指流过 LED电流；但应区分两个概念： LED最大驱动电流和实际驱动电流；实际应用中, LED的驱动电流肯定不答应超过最大驱动电流,否就可能损坏 LED或导致亮度快速衰减；LED属于电流型器件： 电流越大, 光通量越高 （即亮度越高）；电流越小, 光通量越低 （即亮度越低）；但提高电流会导致功率上升,发热量增加,光效降低,影响 LED的寿命； 4.6 光效光效指在消耗单位功率条件下输出的光通

7、量；光效可以分为光源光效和整灯光效；单位都是 lm/w （流明每瓦）；光源光效指单个光源在消耗单位功率条件下输出的光通量；整灯光效指整个灯具在消耗单位功率条件下输出的光通量；4.6.1 光源光效从上式可以看出,只要测试出光源光通量及光源电压和光源电流即可运算出光源光效；光源光通量可以通过小型积分球测量,光源电压和光源电流可以通过精密电源测量；留意：光源光效应注明测试电流,在不同测试电流情形下,测得的光效是不同的,由于LED的光通量输出虽然会随着电流的增加而增加,但不是线性增加；下图为某型号 LED驱动电流和光通量输出曲线（纵轴数字为光通量输出的比例）； 4.6.2 整灯光效整灯光效指在将 LE

8、D装配到灯具内部后,对整个灯具进行的测试；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料从上式可以看出,只要测试出灯具的整灯光通量及整灯功率即可运算出整灯光效；整灯 光通量可以通过大型积分球或分布式光度计测量,整灯功率可以通过综合电量表测量；对比 以上两个公式可以发觉,整灯光效要明显小于光源光效；由于： LED 光源被装配到灯具内部后,会在透镜、面板部分产生透光缺失和反射缺失,导致 最终灯具光通量下降；光损的多少可以用灯具效率来表示： LED 灯具的功率除了光源部分功率之外,驱动电源自身仍需要消耗一部分能量；电

9、源自耗功率的多少可以用电源效率来标识： 4.7 LED 各参数之间的关系 4.7.1 色温划分 以下为三原色图,中心椭圆区域为白光区,白光区内越接近左下角色温越高,白光区内 越接近右上角色温越低； 在白光内,可以划分为多个区域, ABC的色温相同,都是 6500K-8500K；名师归纳总结 DEF的色温相同,都是4500K-6500K；GHI的色温相同,都是2500K-4500K；第 5 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料4.7.2 色温顺显色指数色温顺显色指数没有直接关系；例如,色温分别为 可以达到 85 以上；4.7

10、.3 色温顺光通量2700K和 3400K 的 LED,显色指数都同型号 LED（指芯片和工艺相同） ,色温降低,光通量也随之降低；色温提高,光通量也随之提高；因此在早期制造灯具的过程中,由于 色温的 LED；4.7.4 色温混合LED本身的光通量并不高,所以通常挑选高可以将高色温 LED和低色温 LED混合使用,这样灯具的色温会表现为中间色温；例如：将 2700K的 LED和 5000K的 LED混合使用,灯具的色温应介于 4.7.6 显色指数混合2700K和 5000K之间；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

11、精编 优秀资料可以将高显色性 LED和低显色性 LED混合使用, 这样灯具的显色性会在两者之间；例如：将 Ra=65的 LED和 Ra=85的 LED混合使用,灯具的显色指数应介于 65 和 85 之间；5.LED 使用过程中的留意事项 5.1 严禁用手或其他物品按压 LED损坏；从前面介绍的 全部 LED的透镜表面均严禁用手或其他物品按压,否就会导致 大功率 LED内部结构部分我们明白到, LED芯片和外接电极之间大多采纳金线焊接,金线及金线末端的焊接部分仅能承担约10g 力,因此外部很小的压力就会导致金线或金线末端的焊接部分断裂,从而造成 LED损坏；5.2 防止化学品沾污全部 LED严禁

12、化学品沾污；灯具生产过程中使用的酒精、助焊剂、各种胶水、抹字水等化学品都具有很强的氧化性,会对LED内的荧光粉、芯片产生严峻腐蚀,导致LED损坏；5.3 回流焊掌握全部 LED仅能过 1 次回流焊,重复焊接会严峻损耗 前必需确认以下内容：LED,因此在对 LED进行回流焊操作5.3.1 温度曲线符合 LED器件的要求,新的LED器件首次回流焊前必需和LED厂家确认温度曲线；5.3.2 LED 器件符合潮湿敏锐度标准要求,达不到标准的应按生产厂家要求进行烘烤后 再焊接；5.3.4 LED 进入回流焊设备前应确保进行了必要的检查,以防止 LED贴装不良；6.LED 串联及并联分组对比LED灯具的光

13、源部分一般都是由多颗 可能是并联,实际使用中以串联为主；6.1 串联连接LED组成,这些 LED在电气连接上可能是串联,也如上图所示,一组 LED采纳串联方式,由电源供应恒定电流驱动；串联方式能够保证回路中全部 LED电流一样,但在串联回路中 LED数量较多时,需要电源输出较高电压,同时,串联回路存在一只 风险；LED开路导致整个回路失效（整个回路不亮）的名师归纳总结 LED失效会产生两种后果：开路或短路；开路会造成整个串联回路中全部LED熄灭；而第 7 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 短路就不会影响串联回路中其他名师精编优秀资料LED

14、失效基本上为短路,开LED正常工作；大量实践证明,路现象极少,因此串联使用是安全的；6.2 并联连接如上图所示,多只LED采纳先串联后并联的方式由电源驱动；在驱动相同数量LED时,并联方式不需要电源输出很高电压；例如：某盏灯具总共有60 只 LED,如每只 LED的电压为3V,就串联方式电源输出电压至少为 180V；而采纳 3 路并联后,电源输出电压仅需要 60V；并联方式中,电源输出的电流 I 恒定,每条并联支路的电流分别为 i1 、i2 、i3 ,在抱负情形下（每条支路上全部 LED的电压和相等）,i1=i2=i3=1/3I,也就是说,在并联方式下,电源输出的总电流应依据分支路数的多少成倍

15、增加；应特殊留意：并联方式存在比较明显的隐患,如上图,实际上有一点特别关键,i1 、i2 、i3 并不一等相等；由于 LED的电压存在离散性,我们无法保证每条支路路上 LED的总电压一致,但是并联电路的原理打算了每条支路的电压必需一样,这样就导致电压高的支路电流小,电压低的支路电流大；极限情形下,电压低的支路电流可能超过安全值,造成 LED损坏；如有 LED损坏,后果会更加严峻,整个灯具可能在短时间内损坏： 某条支路有一只LED开路,该支路的电流会分担到其他支路,造成其他支路超负荷工作；某条支路有一只 LED短路,会造成该支路电压下降、电流急剧增加,而其他支路的电流均减小；因此,在实际使用中,应尽量防止采纳并联驱动方式；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页