LED照明设计教学教材
LED照明培训教材精讲
光束特性 特窄 很窄 窄 窄 窄 中 中 宽 宽
投光灯的光束角 在本例中,光束角为600
光参数
光束角
射灯发射光的空间分布,以中心最强, 向四周逐渐减弱到中心光强50%强 度的圆锥角为光束角，但用平面角 来表示.
分类 聚光 泛光 宽泛光
有危险
Ⅱ类 除基本绝缘,还有补充绝缘,做成双重 绝缘性好,安全程度高,适用于环境差、人
绝缘或加强绝缘,提高安全性
经常触摸的灯具,如台灯、手提灯等
Ⅲ类 采用特低安全电压(交流有效值<50V), 灯具安全程度最高,用于恶劣环境,如机床
且灯内不会产生高于此值的电压 工作灯、儿童用灯等
灯具按维护性能分类
对不密封的灯具,尘埃积集会对光输出的程度有影响,有六中不同结构
LED照明
前言
中国LED产业起步于20世纪70年代。经过30多年的发 展，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、 LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的 较为完整的产业链。在“国家半导体照明工程”的推动下， 形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七 个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽 三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。
料封位上部
V
敞开,或透明、半透明、漫射 用透明、半透明或不透明 有或没有 第六
材料做成
材料做成的有向下开口部
分,向下光通量>35％
VI 用透明、半透明或不透明材 敞开,或透明、半透明、
有
第五
料做成的有向上开口部分,向 漫射灯罩
上光通量>35％
LED应用课程设计
LED应用课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解LED的基本原理和应用，掌握LED电路的设计与调试方法，培养学生动手实践能力和创新意识。
具体目标如下：1.知识目标：•掌握LED的工作原理、特性及主要参数；•了解LED的应用领域及发展趋势；•学习LED电路的设计原则和方法。
2.技能目标：•能够分析LED电路图，理解电路中各元件的作用；•能够运用万用表、示波器等仪器进行LED电路的调试；•具备LED电路故障排查和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：•培养学生对LED技术的兴趣，激发学生创新意识；•培养学生团队协作、沟通交流的能力；•使学生认识到LED技术在节能减排、绿色环保方面的意义。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.LED的基本原理：介绍LED的工作原理、特性及主要参数，使学生了解LED灯珠的结构和发光原理。
2.LED的应用领域：讲解LED在照明、显示屏、交通信号等方面的应用，让学生了解LED技术在各领域的发展趋势。
3.LED电路的设计与调试：学习LED电路的设计原则和方法，引导学生掌握电路图的阅读和分析，培养学生的动手实践能力。
4.LED电路故障排查与解决问题：教授学生使用万用表、示波器等仪器进行LED电路的调试，培养学生故障排查和解决问题的能力。
5.实践项目：安排课后实践项目，让学生结合所学知识，自行设计并制作LED电路，提高学生的创新意识和实际操作能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解LED的基本原理、应用领域及电路设计方法，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行课堂讨论，分享各自对LED技术的理解和看法，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解LED电路在实际应用中的优势和局限，培养学生解决实际问题的能力。
4.实验法：安排课后实验，让学生动手操作，实践所学知识，提高学生的实际操作能力和创新意识。
LED照明培训教程ppt课件
LED相关知识
一颗LED有多小?
•
• •
3）LED的分类和应用领域
LED一般分为贴片式和直插式，贴片式规格有3014、3020、3528、5050（正面发光）/1016、 1024（侧面发光）；直插式有草帽型（子弹头）、食人鱼、圆头、内凹、平头。其具体分类有以下 几种： ◆按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外， 有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。 ◆根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有 色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。 ◆按发光管出光面特征分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯 按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二 极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。 ◆按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度<10mcd）；超高亮度的LED（发光强度 >100mcd）；把发光强度在10～100mcd间的叫高亮度发光二极管。普通亮度主要用于指示灯；高 亮度用于特殊照明；而超高亮度则可以进一步用于通用照明。
• • • • 一、市场分析 全球四大LED照明产业区域现状 （一）欧洲：（1）市场：A、欧洲环保和节能意识成熟；B、欧盟提出淘汰白炽灯的相关法 律；C、在节能灯和LED灯应用领域推出了补贴计划。 （2）技术：A、欧州市场准入标准和技术相对宽松；B、CE针对固态光源大部分参照 传统光源的技术要求。 （3）企业：2000年欧洲照明巨头飞利浦、欧司朗投入巨资开始LED照明基础技术的 研发。欧司朗主要集中室内球泡灯和模组类灯的推广，而飞利浦收购美国lumileds,飞利浦和 欧司朗将在2012年大举进入亚洲市场。 （二）美洲：（1）市场：A、由于金融危机影响，再加上LED照明产品价格过高，在美洲地 区暂看不到LED照明大规模推广。B、由于UL认证费用高昂繁琐，LED在北美市场启动估计 在2012年以后。 （2）企业：以美国GREE、Lumileds、Bridgelux等公司为首的一群LED芯片生产企业 （三）亚洲、日本、韩国和台湾：（1）市场：A、LED蓝光技术是日本研发出来的，LED产 品在日本市场的销售增长率一直领先其它国家；B、韩国和台湾拥有成熟的半导体制造和研发 技术，而日本日亚、西铁城、欧司朗、Bridgelux、semiled等在台湾代工生产。 （2）技术：日本拥有超高亮度LED技术及高档荧光粉技术 （3）企业：日本日亚、丰田合成、三菱化工掌握了一流芯片、荧光粉及光学材料等 技术，日本西铁城、夏普、韩国三星、LG占据产品封装市场，而台湾晶大、亿尖、齐力、光 宝是全世界最大代工基地。 （四）中国内地：随着节能减排压力的增大，中国政府在2007年对LED产业提供了各种扶持 政策和措施。具备规模的上游中低端芯片生产企业已超过30家，中低端封装产品大部分集中 在珠三角、长三角地区，而下游终端应用产品则在深圳地区高达近3000家。
LED照明光学系统设计
第22页/共135页
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
3. LED照明光学系统设计方法 （3）照明平面设计方法
序列光线追迹主要应用于成像光学系统，如optical Research Associates研制的大型光学软件CODE V。
成像光学系统如照相机、望远镜等通常采用序列光线 追迹来设计。
第15页/共135页
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
2. LED照明光学系统光线追迹方法 （1）. 序列光线追迹
§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度 照度的计算方法通常有:
利用系数法、 概算曲线法、 比率法、 逐点计算法。
第29页/共1Biblioteka 5页§7.3 LED照明数据与计算
一. 计算照明系统在被照面上产生的照度 逐点计算法是指逐一计算照明器对照度计算点的点照
度，然后进行叠加，得到其总照度的计算方法。 所谓点照度就是入射到包含这点的面元上的光通量与
第20页/共135页
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
3. LED照明光学系统设计原理 （1）光源设计方法
在照明光学系统中引入计算机模拟，光源可以用光线 数量(单位立体角内)、光线长度、光线方向矢量和光线与 光轴的夹角来表示。
第21页/共135页
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
3. LED照明光学系统设计方法 （2）光学系统设计方法
第10页/共135页
§7.2 LED照明光学系统的设计原理
课程设计led灯
课程设计led灯一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握LED灯的基本原理、结构和应用；技能目标要求学生能够分析LED灯的工作电路，并能够进行简单的LED灯具设计和制作；情感态度价值观目标要求学生培养对科技创新的兴趣和热情，提高环保意识和社会责任感。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
首先，学生需要了解LED灯的基本原理和结构，包括其发光原理、材料特性、封装形式等。
其次，学生需要掌握LED灯的工作电路分析方法，包括电流、电压的测量和计算，以及常见故障的排查。
接着，学生需要学习LED灯具的设计和制作方法，包括电路图的绘制、元件的选择和焊接、调试和测试等。
最后，学生需要培养对科技创新的兴趣和热情，提高环保意识和社会责任感。
二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容。
首先，介绍LED灯的基本原理和结构，包括其发光原理、材料特性、封装形式等。
其次，讲解LED灯的工作电路分析方法，包括电流、电压的测量和计算，以及常见故障的排查。
接着，教授LED灯具的设计和制作方法，包括电路图的绘制、元件的选择和焊接、调试和测试等。
最后，通过实例分析，让学生了解LED灯在现实生活中的应用，并引导他们思考科技创新对环保和社会的影响。
我们将教学内容分为以下几个章节：第一章，LED灯的基本原理和结构；第二章，LED灯的工作电路分析；第三章，LED灯具的设计和制作；第四章，LED灯的应用实例及思考。
三、教学方法为了实现课程目标，我们选择以下教学方法。
首先，采用讲授法，讲解LED灯的基本原理、结构和应用。
通过清晰的讲解，让学生掌握LED灯的相关知识。
其次，采用讨论法，引导学生进行思考和交流，提高他们的分析和解决问题的能力。
接着，运用案例分析法，分析LED灯在现实生活中的应用实例，让学生更加深入地了解LED灯的实际应用。
最后，进行实验操作，让学生亲自动手进行LED灯具的设计和制作，提高他们的实践能力和创新能力。
2024版LED灯具知识培训教程
视觉与颜色
掌握人眼视觉特性，如明视觉、 暗视觉和中间视觉。了解颜色科 学基本原理，如颜色的三要素、
颜色匹配和颜色空间等。
反射器与透镜设计
反射器类型与特点
反射器用于改变光线传播方向，提高光效。常见的反射器 类型包括镜面反射器、漫反射器和复合反射器等。了解各 种反射器的特点及应用场景。
包括传统LED灯具和OLED灯具 等。
按应用场景分类
室内照明LED灯具和室外照明 LED灯具。
按形状分类
球泡灯、管灯、射灯、筒灯、 平板灯等。
按功率分类
小功率LED灯具（<1W）、中 功率LED灯具（1-5W）和大功
率LED灯具（>5W）。
LED灯具应用领域
室内照明
家庭、办公室、商场、 酒店等室内场所的照明。
03 LED驱动电源及 控制技术
驱动电源类型及特点
恒压驱动电源
输出电压恒定，适用于并联LED 灯具，具有简单、低成本的特点。
恒流驱动电源
输出电流恒定，适用于串联LED 灯具，可保证LED亮度一致性。
开关电源
高效率、小体积，适用于大功率 LED灯具，但存在电磁干扰问题。
线性电源
稳定性好、纹波小，适用于对电 源质量要求高的场合，但效率相
智能照明控制系统
本地控制系统
远程控制系统
通过触摸屏、按键等本地控制设备实现对照 明系统的控制，具有直观、便捷的特点。
通过手机APP、语音控制等方式实现对照明 系统的远程控制，方便用户随时随地管理照 明设备。
自动化控制系统
联网控制系统
根据环境光线、人体感应等信号自动调整照 明设备的亮度和色温，实现智能化、人性化 的照明体验。
led闪烁电路课程设计
led闪烁电路课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握LED闪烁电路的基本原理和制作方法，培养学生的动手能力和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解LED的工作原理、闪烁电路的组成和功能，以及相关的电子元器件知识。
2.技能目标：培养学生能够独立设计并制作LED闪烁电路的能力，提高学生的实际操作技能。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科技创新的兴趣，增强学生的团队合作意识和环保意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.LED的基础知识：介绍LED的发光原理、特性、参数以及常见的LED类型。
2.闪烁电路的原理：讲解闪烁电路的工作原理、组成部分以及功能。
3.电路设计与制作：引导学生学习电路设计的基本方法，并分组进行LED闪烁电路的制作。
4.电路调试与分析：教授学生如何对LED闪烁电路进行调试和分析，以保证电路的正常工作。
5.电路应用拓展：介绍LED闪烁电路在实际应用中的案例，激发学生的创新思维。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解LED的基础知识和闪烁电路的原理。
2.实验法：让学生亲自动手制作和调试LED闪烁电路，增强实践操作能力。
3.讨论法：分组讨论电路制作过程中遇到的问题，培养学生的团队协作能力。
4.案例分析法：分析实际应用案例，引导学生学会将理论知识运用到实际中。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，保证每个学生都能动手实践。
5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和信息。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，以体现学生的学习态度和积极性。
LED照明教材灯具培训资料
Free Powerpoint Templates
Page 33
LED灯具结构—铝基板
LED灯珠最直接的承载体及热传导介质（传导到灯杯）
*采用表面贴装技术（SMT）； *在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理； *降低产品运行温度，提高产品功率密度和可靠性，延长产品使用寿命；
Page 19
LED热学特性
1.基本介绍
LED发光需要电流驱动。但是输入LED的电能中只有大概30%的电能转 化为光能。大部分的电能因无效符合而转化为热能。
LED发光过程中产生的热量和周围环境温度（Ta）都影响这LED的结温 Tj。结温是影响LED寿命的重要指标。
LED是对温度非常敏感的器件，LED的结温越高，不但会影响其光学特 性，对LED本身可靠性也会造成严重的影响。
Free Powerpoint Templates
Page 9
LED结构组成
Free Powerpoint Templates
Page 10
灯珠类型
Free Powerpoint Templates
Page 11
LED电气特性
（1）正向电压VF：LED正向导通时的压降，由LED本身的V-I特性曲线决定。 一般为2.8V~3.4V,在日常使用中越低越好。
Page 29
LED灯具结构—散热器
LED灯具上散热器的功能是将LED的热量用最快速度最大可能转移出来 并转移到环境中，保证LED灯具能有安全、有效、持久的工作。同时达到 结构安全及外观完美表达的作用。
LED灯具中热量传递有三种途径：传导、对流、辐射
LED灯具良好的散热保证：
LED照明基础培训课件(6)
LED照明基础培训课件(6)一、教学内容本节课我们将学习LED照明的相关基础知识。
教材的章节为第六章，详细内容包括LED的原理、特性、应用以及LED照明的设计与安装。
二、教学目标1. 让学生了解LED的基本原理和特性。
2. 使学生掌握LED照明的应用领域。
3. 培养学生进行LED照明设计与安装的能力。
三、教学难点与重点重点：LED的基本原理、特性和应用。
难点：LED照明的设计与安装。
四、教具与学具准备教具：PPT、LED样品、照明电路图。
学具：笔记本、尺子、电笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解LED的基本原理和特性。
详细列明每个过程的细节：通过PPT展示LED的工作原理和特性，让学生了解LED的基本工作原理和特性。
然后，发放LED样品，让学生亲自观察和测试LED的特性，加深对LED的理解。
2. 例题讲解：讲解LED照明的应用领域。
通过PPT展示LED照明的各种应用场景，如家庭照明、商业照明、户外照明等，让学生了解LED照明的广泛应用。
同时，讲解每种应用领域的特点和优势，让学生明白LED照明的价值。
3. 随堂练习：设计和安装LED照明电路。
让学生分组进行LED照明电路的设计和安装，通过实践操作，让学生掌握LED照明的设计与安装方法。
在实践过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，确保学生能够顺利完成练习。
4. 板书设计：LED照明电路图。
在黑板上绘制LED照明电路图，包括电源、LED灯具、驱动器等组成部分，让学生清晰地了解LED照明的电路结构。
5. 作业设计（1）请列举三种LED照明的应用领域，并说明其优势。
（2）请设计一个简单的LED照明电路，包括电路图和文字说明。
答案：（1）LED照明的应用领域及优势：家庭照明：节能、环保、寿命长、光线柔和。
商业照明：亮度高、色温可调、节能降耗。
户外照明：防水防尘、抗紫外线、寿命长。
（2）简单LED照明电路设计：电路图：电源LED灯具驱动器文字说明：本电路采用直流电源为LED灯具供电，通过驱动器调节电流，使LED灯具正常工作。
2024年度LED灯具知识培训教程ppt课件
越大，照明效果越好。
2024/3/23
光效
指灯具发出的光通量与其消耗的电 能之比，单位是流明/瓦（Lm/W ）。光效越高，说明灯具的能效越 好，越节能。
发光角度
指LED灯具发出光线的角度范围。 不同的发光角度适用于不同的照明 需求，如广角照明、聚光照明等。
12
色温、显色指数等视觉性能参数
色温
眩光
表示光的颜色特性，单位是开尔文（ K）。LED灯具的色温可分为暖白、正 白和冷白等，不同的色温营造不同的 氛围和视觉效果。
指灯具发出的刺眼的光线，会影响人 的视觉舒适度和照明质量。LED灯具 应采取防眩光设计，以减少眩光对人 眼的影响。
显色指数
指灯具对物体颜色的还原能力，以Ra 表示。显色指数越高，说明灯具对颜 色的还原能力越强，照明效果越自然 。
2024/3/23
15
04
LED灯具应用领域与案例分析
2024/3/23
16
室内照明应用领域及案例分析
2024/3/23
家庭照明
01
LED灯具在家庭照明中广泛应用，如吸顶灯、吊灯、壁灯等，提
供舒适、节能的照明环境。
办公室照明
02
LED灯具在办公室照明中可实现高效、均匀的照明效果，提高员
工的工作效率和舒适度。
2024/3/23
18
特殊照明应用领域及案例分析
舞台照明
LED灯具在舞台照明中可实现多彩、动态的灯光效果，为演出增添 艺术感染力。
博物馆照明
LED灯具在博物馆中实现低照度、无紫外线的照明效果，保护文物 不受损害。
植物园照明
LED日光灯入门教材课件
灯具主要电性参数
输入电压：
即LED灯具正常工作所需要的电压值，根据不同的国家有着不同的输
入电压值，我们通常指的民用全电压就是AC85~264V。
输入功率：
输入功率是指各类用电器件的输入电压和输入电流的乘积，即电源或
电网给各类用电器件提Vin（输入电压）*Ii（输入电流）
由已知电源功率计算灯珠数量
例：一额定输出功率为18W的电源，在使用额定正向电流20mA，耗散
功率0.07W的LED,可以配置多少个LED?
解：已知电源额定功率为18W，LED耗散功率为0.07W,则得出可配置的灯珠数
量为18÷0.07≈256颗（取整数），在实际使用中，为了延长LED的使用寿命及
考虑到LED的可靠性，因此需要降额使用，即降低LED的工作电流（一般在 17~18mA之间），而降低了LED的工作电流，则LED的耗散功率就必然会减少。 耗散功率P=VF（LED正向压降）X IF（LED额定电流） 那么，实际上可以配置的LED数量如下：
LED灯的特点
五、安全系数高
所需电压、电流较小、发热较小，不会产生安全隐患。
六、绿色环保
不含汞和铅等有害元素，不会对环境产生污染。
七、响应时间快
LED 一般可在几十毫秒（ns）内响应，因此是一种高速器件，这也是其 他光源望尘莫及的。
八、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。
1.非隔离式恒流电源： 非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，因此触摸负载就
有触电的危险，因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端，从而引起触电 的危险。通常LED和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这 个绝缘层可以耐2000V高压，但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象，因此，在 安全上存在巨大隐患。
led的课程设计
led的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LED的基本概念、原理和应用领域。
2. 学生能掌握LED电路的组成、工作原理及其在日常生活中的应用。
3. 学生了解我国LED产业现状和发展趋势。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并设计简单的LED电路。
2. 学生能通过实验操作，检测LED电路的亮度和性能。
3. 学生能运用信息技术手段，搜集和整理LED相关资料，提高信息处理能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对LED技术及应用的兴趣，激发学习自然科学的好奇心。
2. 学生树立节能环保意识，认识到LED技术在节能减排方面的重要性。
3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与交流能力，形成积极向上的学习氛围。
课程性质：本课程为科学探究课程，结合理论知识与实验操作，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的合作意识和自主学习能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注个体差异，鼓励学生提问和思考，提高学生的综合素养。
通过本课程的学习，使学生达到预定的学习成果，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. LED基本概念：介绍LED的定义、种类、发展历程。
2. LED原理：讲解LED的工作原理、发光机制、颜色与波长关系。
3. LED的应用：分析LED在照明、显示、信号指示等领域的应用。
4. LED电路设计：学习LED电路的组成、连接方式、驱动电路。
5. 实践操作：动手制作简单的LED电路，进行亮度测试和性能分析。
6. 我国LED产业现状与发展趋势：了解国内外LED产业的发展状况、技术进步及市场前景。
教学大纲安排：第一课时：LED基本概念、原理及种类。
第二课时：LED的应用领域及优势。
第三课时：LED电路设计原理与连接方式。
第四课时：实践操作，制作简单的LED电路。
第五课时：我国LED产业现状与发展趋势。
led照明课程设计
led照明课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LED照明的原理，掌握LED灯具的基本结构及其工作原理。
2. 学生能够描述LED照明与传统照明的区别，并列举LED照明的优势。
3. 学生能够解释LED照明在节能减排和环境保护方面的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的LED照明电路。
2. 学生能够正确选择和使用工具进行LED灯具的安装和调试。
3. 学生能够运用创新思维，设计具有实用性和美观性的LED照明产品。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到科技对生活的影响，增强对科技创新的兴趣和热情。
2. 学生能够关注环境保护，养成节能减排的良好习惯。
3. 学生通过合作学习，培养团队精神和沟通能力，增强自信心和自主学习能力。
课程性质：本课程为实用技术类课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生处于初中阶段，具备一定的物理基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养他们的创新意识和实践能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. LED照明原理：介绍LED的基本概念、发光原理以及性能参数，对应教材第3章第1节。
- 半导体材料特性- PN结的形成与发光原理- LED的性能参数及其影响2. LED照明灯具结构与工作原理：分析LED灯具的组成、分类及工作原理，对应教材第3章第2节。
- LED灯具的组成与分类- LED驱动电源及其作用- LED照明灯具的工作原理3. LED照明与传统照明的对比：探讨LED照明与传统照明的优缺点，对应教材第3章第3节。
- 能耗与寿命对比- 环境影响分析- 经济性比较4. LED照明在节能减排中的应用：介绍LED照明在节能减排和环保方面的作用，对应教材第3章第4节。
- 节能减排的意义- LED照明在环保领域的应用案例- LED照明发展趋势5. 实践操作：设计并完成简单的LED照明电路安装与调试，对应教材第3章实践环节。
探索生活中的LED灯(教学设计)-五年级上册劳动浙教版
探索生活中的LED灯五年级上册劳动浙教版教学目标：1. 了解LED灯的基本原理和特点，掌握LED灯的使用和维护方法。
2. 培养学生的观察力、动手能力和创新能力，提高他们对科技产品的认识和应用能力。
3. 引导学生关注生活中的科技应用，培养他们的科技意识和科学思维。
教学内容：1. LED灯的基本原理和特点2. LED灯的使用和维护方法3. 生活中的LED灯应用案例教学重点与难点：重点：LED灯的基本原理、特点和使用方法难点：LED灯的电路连接和实际应用设计教具与学具准备：教具：LED灯、电路板、电池、导线、电阻等学具：每个学生准备一个LED灯、电路板、电池、导线、电阻等教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生关注身边的LED灯，让学生举例说明LED灯的应用场景。
2. 教师展示一些常见的LED灯产品，如手电筒、广告牌等，引发学生对LED灯的兴趣。
二、LED灯的基本原理和特点（10分钟）1. 介绍LED灯的工作原理，解释LED灯如何将电能转化为光能。
2. 讲解LED灯的特点，如低功耗、长寿命、环保等。
三、LED灯的使用和维护方法（10分钟）1. 教授学生如何正确连接LED灯电路，包括正负极的辨别和连接方式。
2. 引导学生动手实践，自己组装一个简单的LED灯电路。
3. 讲解LED灯的维护方法，如避免过电流、防止碰撞等。
四、生活中的LED灯应用案例（10分钟）1. 展示一些生活中的LED灯应用案例，如LED灯广告牌、LED灯照明等。
2. 引导学生思考LED灯在生活中的作用和优势。
五、LED灯的创新应用（10分钟）1. 引导学生思考如何将LED灯应用到生活中，提出自己的创新想法。
2. 学生分组讨论，设计一个LED灯的创新应用方案。
2. 每组学生展示自己的LED灯创新应用方案，其他学生进行评价和讨论。
板书设计：1. LED灯的基本原理2. LED灯的特点3. LED灯的使用和维护方法4. 生活中的LED灯应用案例5. LED灯的创新应用作业设计：1. 制作一个简单的LED灯电路，观察其发光效果。
《LED应用的设计》教案-五年级上册劳动浙教版
5.培养学生信息技术应用能力，结合电子技术知识，使学生能够运用所学解决实际问题。
本节课核心素养目标紧密贴合新教材要求，注重培养学生的综合能力，为学生的全面发展奠定基础。
三、教学难点与重点
1.教学重点
（1）LED的基本概念、特点及分类：这是本节课的基础知识，教师需详细讲解LED的发光原理、节能优势、种类及应用场景，以便学生全面了解LED的相关知识。
同学们，今天我们将要学习的是《LED应用的设计》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否注意到了LED灯的广泛应用？”比如，家里的电视遥控器、街道上的路灯等。这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索LED的奥秘。
（二）新课讲授（用时10分钟）
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
（五）总结回顾（用时5分钟）
今天的学习，我们了解了LED的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对LED的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。
（3）动手实践：这是本节课的重点环节，教师应关注学生在实践过程中的操作技能，确保学生能够熟练使用工具，完成LED电路的制作。
举例：在学生动手实践过程中，教师巡回指导，及时纠正错误操作，解答学生疑问，提高学生的实践能力。
2.教学难点
（1）LE一定的难度。教师需要通过生动的例子、详细的讲解和反复的实践，帮助学生掌握电路设计方法。
举例：以制作一个简单的LED灯为例，引导学生按照步骤进行设计，并解释每一步骤的作用，使学生理解电路设计的原理。
课程设计LED
课程设计LED一、教学目标本课程旨在让学生掌握LED的基本原理、特性及应用，培养学生的实验操作能力和科学思维。
具体目标如下：1.知识目标：–了解LED的发展历程；–掌握LED的结构、原理和特性；–掌握LED的应用领域及发展趋势。
2.技能目标：–能够分析LED的工作原理；–能够进行LED的实验操作；–能够运用LED知识解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对科学研究的兴趣和热情；–培养学生团队协作、创新思维的能力；–培养学生关注社会、环保意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.LED的发展历程；2.LED的结构、原理和特性；3.LED的应用领域及发展趋势；4.LED的实验操作及数据分析。
教学大纲安排如下：第一周：LED的发展历程•教材第1章：LED的发明及发展•教材第2章：LED的技术进步第二周：LED的结构、原理和特性•教材第3章：LED的结构与工作原理•教材第4章：LED的物理特性第三周：LED的应用领域及发展趋势•教材第5章：LED在照明领域的应用•教材第6章：LED在其他领域的应用及发展趋势第四周：LED的实验操作及数据分析•实验1：LED的基本特性测试•实验2：LED照明的设计与应用三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：用于讲解LED的基本原理、特性及应用；2.讨论法：用于探讨LED的发展趋势及其对我国的影响；3.案例分析法：分析LED照明案例，让学生了解LED在实际应用中的优势；4.实验法：通过实验操作，让学生深入理解LED的原理和应用。
四、教学资源本课程所需教学资源包括：1.教材：《LED原理与应用》；2.参考书：LED相关论文和专著；3.多媒体资料：LED实验操作视频、案例分析资料等；4.实验设备：LED实验板、测试仪器等。
以上资源将有助于实现教学目标，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
LED照明系统设计技巧所属类别:电源管理I 电源管理I 技术方案I LED技术关键字:LED调光控制器LED驱动器TRIACLED照明将会取代主流的白炽照明和其他照明技术，占据市场主导位置。
但从旧技术到新技术的转换还需要多年时间。
在此期间，LED灯设计师所面临的挑战是如何确保新设计与原本为白炽照明开发的现有控制器和布线架构实现兼容和可靠工作。
本文所介绍的是可同时适用于低功率和高功率LED照明系统的解决方案，它久经考验，非常成熟。
LED灯泡的构造一个LED灯包含一个到十几个甚至更多的LED芯片，它们通常串联在一起。
每个芯片的发光亮度由通过其中的电流大小决定。
由于采用串联连接方式，灯泡内每个LED芯片会自动通过相同的电流，但每个芯片上的电压各不相同。
LED的正向电压降通常为3.4V，但会在2.8V到4.2V之间变化。
可以对LED 进行分类以限制电压变动幅度，但这会增加成本，并且正向电压降仍会随温度和使用时间发生变化。
要想提供一致的光输出，LED灯必须由严格规定的高效恒流电源驱动。
作为白炽灯的替代品LED灯，该电源必须集成在灯壳内。
典型集成LED灯包括驱动电路、LED集束以及可同时为驱动器和LED芯片提供机械保护和散热的外壳。
LED驱动器的要求非常严格。
它必须是高效节能的，必须满足严格的EMI和功率因数规格，并能安全地耐受各种故障条件。
其中最为困难的要求之一是要有调光功能。
由于LED灯的特性与专为白炽灯所设计的调光控制器之间存在不匹配，因此容易造成性能不佳。
问题可能表现为启动速度慢、闪烁、光照不均匀、或在调整光亮度时出现闪烁。
此外，还存在各个单元性能不一致以及LED灯发出可闻噪声等问题。
这些负面情况通常是由误触发或过早关断控制器以及LED电流控制不当等因素共同造成的。
调光控制器照明控制器以线路调光或PWM调光的方式进行工作。
最简单的线路调光方式是前沿可控硅控制器。
这是目前最常用的照明控制方式，但不幸的是，使用可控硅控制器对LED灯进行调光时会产生大量问题。
更先进的线路调光器是电子前沿或后沿调光器。
PWM调光器则用于专业照明系统。
使用前沿可控硅调光器时，调光控制是通过改变可控硅导通每个半周期的相位角来实现的。
灯泡的输入功率与调光信号的相位角成一定的函数关系，相位角的变化范围介于接近0°到180°之间。
可控硅的重要参数之一是维持电流(IH)。
这是可控硅在不使用栅极驱动的情况下保持导通所必须维持的最小负载。
为维持可控硅的稳定工作，该电流不能为零，IH的典型值介于8mA到40mA。
因此，白炽灯的相位角调光器通常有一个规定的最小负载，230V额定交流电压下通常为40W。
这是为了确保流经内部可控硅的电流始终高于所规定的维持电流阈值。
由于LED照明的功耗非常低，维持电流将成为一个问题。
另一个潜在问题是浪涌电流。
可控硅导通时，高浪涌电流会流入LED灯。
最差情况就是相位角达到90°，而此时AC输入电压达到峰值。
对白炽灯来说，浪涌电流不会构成问题。
但在LED灯中，驱动器的输入级阻抗和线路电容会造成振荡。
发生振荡时，可控硅电流将立即降到维持电流以下，使可控硅停止导通。
要想解决这些问题，就必须修改LED驱动器的规格和设计。
非隔离式可调光LED驱动器图1所示为可用于替换白炽灯的LED灯的非隔离式可调光LED驱动器的基本应用电路图。
下面将介绍驱动器的功能，以便阐明该驱动器在成为可控硅调光器的负载时将会出现的问题。
该控制器是Power Integrations(PI)推出的LinkSwitch-PL器件。
它在一个单片IC上集成了高压功率M OSFET开关和电源控制器。
该器件提供单级功率因数校正(PFC)和LED电流控制。
该电路可用作非连续模式、可变频率、可变导通时间反激式转换器。
整流后的交流电源输入由集成的725V功率MOSFET 通过高频变压器进行开关。
次级绕组上产生的电压在变成LED负载之前会被整流和平滑。
LED负载电流还流经检测电阻RSENSE。
RSENSE上产生的电压(典型值为290mV)会通过RF出现在反馈(FB)引脚，从而提供精确的恒流反馈控制。
DES和RES为LinkSwitch-PL供电，DZOV和ROV在LED开路时提供过压保护。
本设计中的输出电流与电源变压器的特性无关。
电感变化对恒流特性无任何影响。
因此，这能使恒流特性具有非常严格的容差，这在单级转换器中非常突出。
在执行调光控制时，LinkSwitch-PL器件会同时检测输入电压过零点和可控硅调光器的导通角。
输入电压过零点的检测是通过漏极节点内部完成的。
控制电路会处理此数据并设定需要的反馈电压，从而设定LED负载电流。
浪涌电流如图1所示，驱动器对可控硅控制器构成高阻抗、大电容负载。
此外，还将有电容和电感所构成的输入EMI滤波电路。
在每个半周期，都会产生浪涌电流，从而造成振荡(如上所述)。
要想实现无故障的调光工作，驱动器必须能够限制振荡并防止可控硅电流降到维持电流值以下。
图2所示为具备此功能的驱动器的完整电路图。
点击下载清晰大图图2：用于A19白炽灯替换灯的5W、15V可控硅调光LED驱动器的电路图。
图2中的电路提供350mA的单路恒流输出和15V的LED串电压。
使用标准交流电源可控硅调光器可将输出电流减小1%(3mA)，并且不会造成LED负载不稳定或闪烁。
该驱动器可同时兼容低成本的可控硅调光器和更复杂的电子前沿及后沿调光器。
该驱动器的功能增加了输入EMI滤波和三个可控硅调光所特有的元件：一个无源衰减电路、一个有源衰减电路和一个泄放电路。
输入EMI滤波可确保符合IEC环形波和EN55015传导EMI规定。
然而，关键点在于LinkSwitch-PL控制器集成了内置的频率抖动特性。
该特性可分散开关频率和降低EMI峰值，使EMI滤波电路的尺寸远低于正常要求。
这有助于大幅减小对可控硅带来的电感性负载，从而降低发生振荡的可能性。
电阻R20构成无源衰减电路。
有源衰减电路在每个交流半周期通过输入整流管连接串联电阻(R7和R8)，在剩下的交流周期则通过并联可控硅整流器(Q3)绕过该电阻。
电阻R3、R4和C3决定Q3导通前的延迟时间，然后将衰减电阻R7和R8短路。
无源衰减电路和有源衰减电路可在每个半周期可控硅导通时，共同限制峰值浪涌电流。
电阻R10、R11和C6形成泄放电路，确保初始输入电流量可以满足可控硅的维持电流要求，特别是在导通角较小的情况下。
对于非调光应用，则可以省去无源衰减电路、有源衰减电路以及泄放电路。
隔离式LED驱动器图2中的驱动器针对低功率、电气非隔离式集成LED替换灯专门优化过。
PI针对要求电气隔离的更高功率LED照明系统，推出了LinkSwitch-PH控制器。
图3所示(详见本刊网站)为使用LinkSwitch-PH的隔离式LED驱动器的电路图。
点击下载清晰大图图3：14W可控硅调光的高功率因数LED驱动器的电路图。
该电路能够在90VAC至265VAC的输入电压范围内对28V的额定LED串电压提供0.5A驱动电流，其特性包括超宽调光范围、无闪烁工作(即使使用低成本的交流输入可控硅调光器)以及快速平滑的导通。
它所使用的拓扑结构是运行于连续导通模式下的隔离反激式结构。
输出电流调节完全从初级侧检测，因此无需使用次级反馈元件。
单级内部控制器调整高压功率MOSFET的占空比，以保持输入电流为正弦交流电，从而确保高功率因数和低谐波电流。
该电路的功能与图2中的电路大体相似，最明显的差异是该电路采用了电气隔离，没有使用与负载串联的检测电阻。
反馈控制通过变压器上的偏置绕组提供。
反馈控制具有两项功能：经由旁路(BP)输入对Li nkSwitch-PH供电，经由反馈(FB)输入提供电流反馈。
LinkSwitch-PH提供的另一个重要输入是电压监测(V)。
该引脚与外部输入电压峰值检测器接口相连，后者由D1、C3、R1、R2和R3构成。
外加电流用于控制输入欠压(UV)和过压(OV)的停止逻辑，并提供前馈信号以控制输出电流和远程开/关功能。
该电路集成了衰减电路和泄放电路，以确保可控硅工作(见图6)。
在任何LED照明装置中，驱动器的性能都决定着最终用户的照明体验，包括启动时间、调光、无闪烁工作和各单元之间的一致性。
14 W驱动器可同时在115 VAC和230 VAC下兼容各种调光器并兼容尽可能宽的调光范围。
因此，衰减电路和泄放电路会起到相对积极的作用，但这会让效率下降。
即使如此，该电路的效率仍能在115 VAC下≥85%，在230 VAC下≥87%。
如果不需要调光功能，可省去衰减电路和泄放电路，可取得更高的效率。
随着LED照明市场潜力的不断扩大，上述设计折衷凸显出了一系列哲学问题。
既然新技术的功耗只是旧技术的十分之一，在会降低效率(即增加功耗)的情况下，是否真的有必要与所有旧的可控硅控制器实现兼容？当使用一个最低负载规格为40W的1000W可控硅控制器提供驱动时，我们能否让一个5W LE D灯正确工作呢？是的，这是可以做到的，也许应该尽快做到。
但我们必须谨记，完整照明解决方案的最终目标是实现最大效率和最低生命周期成本。
作者：Bill Weiss照明应用业务开发经理Power Integrations相关文章雷士照明携科锐全面推动LED照明产业发展与变革LED背光LCD电视在美国电视市场占有率上升设计高效高可靠LED灯具的五个忠告凹凸科技举行“绿色能源白光LED走进万家灯火”沙龙可驱动4条LED线的升压式背光驱动IC编辑推荐华北工控4U整机在LED固晶机中的应用方案大尺寸LED背光应用提速，芯片厂商多方案应对离线高功率因数TRIAC调光LED驱动器参考设计LED路灯设计恒流模块选择策略高灵敏、低功耗的红外接近感应方案。