白光LED驱动电路的研究进展

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白光led发展现状

白光led发展现状

白光led发展现状白光LED(Light Emitting Diode)是一种具有高亮度和高能效的发光装置,它逐渐替代传统的白炽灯泡和荧光灯,成为照明行业的主流选择。

以下是关于白光LED发展现状的一些观点和数据。

1. 高亮度和高光效:与传统的白炽灯泡相比,白光LED可以达到更高的亮度和更高的能效。

这使得LED在照明领域的应用日益普及,也减少了能源消耗和碳排放。

2. 发展趋势:随着技术的不断进步,白光LED的发展呈现出以下几个趋势:- 更高的亮度:LED的亮度仍有提升空间,科学家们正在研究如何进一步增加LED的亮度,使其更适合用于大面积照明。

- 更高的色彩还原指数(CRI):目前,一些白光LED的CRI较低,即无法准确还原物体的真实颜色。

为了解决这个问题,科学家们正在开发新的LED材料和制造工艺,以提高LED的CRI。

- 更低的成本:随着技术的成熟和规模效应的发挥,LED的生产成本不断降低,这使得白光LED在市场上更具竞争力。

3. 应用领域:白光LED的应用领域广泛,包括室内照明、户外照明、汽车照明、手机屏幕背光等。

尤其是在室内照明领域,LED的广泛应用使得节能环保成为可能。

4. 市场前景:LED照明市场规模不断扩大,预计未来几年将继续增长。

据统计,全球LED照明市场规模在2019年达到了约420亿美元,预计到2026年将增长到约1,250亿美元。

总之,白光LED作为一种高亮度、高能效的照明装置,在发展过程中面临诸多挑战和机遇。

未来,随着技术的发展和成本的降低,白光LED有望在照明行业中占据更大的市场份额。

白光LED照明系统的设计与性能研究

白光LED照明系统的设计与性能研究

白光LED照明系统的设计与性能研究第一章绪论随着LED技术的不断发展,白光LED已经成为了一种非常重要的照明源。

与传统的白炽灯相比,白光LED具有能耗低、寿命长、光色纯净等优点。

因此,越来越多的照明系统开始采用白光LED作为光源。

本篇文章主要研究白光LED照明系统的设计与性能研究。

首先,我们会介绍白光LED原理和特性。

然后,我们会详细介绍LED驱动电路的设计和照明系统的设计。

最后,我们会对照明系统的性能进行测试和分析。

第二章白光LED原理和特性白光LED是由蓝色LED与黄色荧光材料混合而成的。

它的原理是基于半导体PN结的发光原理。

当电流通过PN结时,电子和空穴会复合放出能量,这些能量会被转化为发光。

PN结材料的选择对LED的性能影响很大。

目前常见的三种材料是氮化镓、磷化镓和砷化铝镓。

三者的波长范围不同,分别是蓝色、绿色和红色。

除了基本原理外,白光LED还有许多特性。

最主要的是色温和色彩指数。

色温是指光源的色调,色温越高,光的色调越冷。

在照明设计中,通常选择3000-6000K的色温。

色彩指数是指光源呈现物体颜色的还原度,取值范围是0-100,值越大,表示光源的颜色还原度越好。

第三章 LED驱动电路设计LED照明系统的关键是LED驱动电路。

它的作用是将交流电源转换为直流电源,同时对电流和电压进行控制,使LED以稳定的状态工作。

LED驱动电路包括两种:恒流驱动电路和恒压驱动电路。

恒流驱动电路是在LED上施加恒定的电流,以确保LED颜色和亮度的稳定。

恒压驱动电路是通过对LED施加恒定电压来确保其稳定工作。

此外,还需要加入保护电路,以确保安全可靠。

第四章照明系统设计LED照明系统的设计分为两个步骤。

首先需要确定所需的照度,然后选择对应的LED灯具和电源。

照度是指照射到特定区域的光强度,它根据具体需求来确定。

在选择LED灯具和电源时,需要考虑灯具的功率和数量,以及电源的稳定性和可靠性。

此外,照明系统的设计中还需要考虑光的分布。

白光LED发光机制及发光材料的研究进展

白光LED发光机制及发光材料的研究进展

贾世庆
SC14038018
光学与光学工程系
元素的总称,常用R或RE表示,其中包括钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、 镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝 (Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。这些元素拥有特殊 的电子结构,从而形成丰富的能级来跃迁发光,而且一些元素离子作为发光中 心拥有优良的性能,作为白光LED的发光材料再合适不过。具体说来,稀土元素 具有外层电子结构相同,内层4f电子能级相近的电子层构型,很特别。而其发 光和激光性能都来自于这些4f电子在不同能级间的跃迁。4f电子的跃迁主要有 两类,一类是在f组态内不同能级之间的跃迁,被称作f-f跃迁;另一种是d组态 与f组态之间的跃迁,被称作f—d跃迁。其两种能级跃迁发射的光谱大概有三万 余条,可以说极其丰富,因此稀土元素适当选用,既可作发光材料的基质成分, 又可以用作激活剂、敏化剂或掺杂剂。而当中起主要作用的其实是稀土元素的 离子,不同化合价的离子(包括+2价、+3价、+4价)往往具有不同的特性,这 些都是由不同离子的不同电子层结构决定的。其中作为激活剂的主要是+3价Gd 离子两侧的+3价的Sm、Eu、Tb、Dy和+2价的Eu,应用最多的是+3价的Eu和Tb。 这里多用+3价离子,原因就在于这些离子的价电子都在4f轨道上填充,电子层 都具有未配对的电子,可以跃迁发光,而且属于内层电子跃迁,有外层电子的 屏蔽作用,发光不受太大干扰,非常稳定。材料的发光颜色基本上不随基质的 不同而改变,是很理想的发光中心。再者由于这些离子主要是进行f—f能级跃 迁,其发射光谱呈现线状,色纯度高,荧光寿命长,光谱形状也很少随温度而 改变,温度猝灭和浓度猝灭都很小,辐射出的光非常的理想。基于稀土元素的 诸多优点,在白光LED的发展中起到了重要的作用。我国是稀土资源大国,其稀 土储量约占世界总储量的43%,排在世界首位,并控制世界稀土市场98%的份额。 我国的稀土分离提纯技术也处于国际先进水平。利用这些优势,大力发展稀土 离子发光材料,努力推动白光LED照明光源的发展,具有十分重要的经济意义甚 至战略意义。 碱土金属构成的卤磷酸盐是一类十分重要的发光材料基质,由它配合稀土 材料可以明显的提高其发光效率和稳定性,并能调节发射光的波长范围,制备 出高效率、高性能、价格低廉的荧光粉。卤磷酸盐荧光粉经过多年的改进和发 展,自身就具有了很高的发光效率,其量子效率为90%,显色指数是50~60。 正由于这类荧光粉具有发光效率高、价格低而且稳定性好等优点,曾在荧光灯 中得到广泛应用。 而碱土金属卤磷酸盐荧光粉掺杂了稀土离子之后,以碱土金 属盐为基质,稀土离子为激活剂,会呈现出更加实用的特性。其中+2价Eu离子 激活的碱土金属氯磷酸盐就是一类发蓝光和蓝绿光、性能优良的高效光致发光 材料。+2价的Eu离子在碱土金属氯磷酸盐中,因碱土金属的种类和数量的不同, 会引起离子周围晶体场环境的不同改变,使得Eu离子的发射范围一直从蓝光到 绿光 。而且Eu离子掺杂的碱土金属氯磷酸盐可以被250~420 nm的紫外光激发, 可以将此类荧光粉应用于制备近紫外光芯片基的白光LED。当然,这种发光材料 需要稀土离子激活剂和碱土金属卤磷酸盐基质有很好的匹配以发挥更好的发光 效率,这种匹配和发光性质也是发光材料成功与否的重点,也是研发工作一直 以来的难点。 另外的,白光LED光源的两个重要部分LED器件和发光材料的合适匹配更加 难以实现可控制,这也是白光LED最终能够实现并具有节能优质光源的重中之重。 其实,能被现今普遍使用的蓝光、红橙光以及紫外近紫外光LED辐射光激发且易 于合成的荧光粉并不多。即使能被激活,能够和LED发射光匹配学与光学工程系

基于DC_DC的白光LED驱动电路的研究与设计

基于DC_DC的白光LED驱动电路的研究与设计

中图分类号: TN432
文献标识码: A
Re s e a rch a nd De s ign of White LED Drive r Ba s e d on DC/DC
ZHAN J un, MA Xia o- jun (Colle ge of Automa tion, Na njing Unive rs ity of Te chnology, Na njing 210009,China )
应用价值。
1 白光 LED 驱动方式
目前, LED 照明的应用主要集中在两个方向上, 一个是需要高亮度照明的应用场合, 包括大平面液
54 现代显示 Advanced Display
May, 2008, 总第 88 期
收稿日期: 2008- 01- 12
詹 俊, 马小军: 基于 DC- DC 的白光 LED 驱动电路的研究与设计
图 1 PWM 控制波形示意图
PWM DC- DC 转换器具有很高的效率, 其原因 是开关晶体管的耗散功率小, 在开关管导通的时候, 由于开关晶体管的饱和压降非常低, 即使流过的电 流较大, 总的消耗功率较小; 在开关管截止时, 流过 晶体管的电流很小, 消耗的功率仍然很小, 开关电源 总的消耗功率能保持在较低的水平, 其大小基本与 负载电路无关, 具有较高的效率。
同的基本单元经过一些变换得到的。而控制级电路
主要是利用输出量的反馈, 产生一定的方波信号来
控制开关管, 从而得到稳定的输出电压[2]。
( 1) Boos t 变换器— ——升压变换器, 其输出平均
LED
电压 Vo 大于输入电压 Vin, 极性相同;
( 2) Buck 变换器— ——降压变换器, 其输出平均 技

白光LED灯开题报告

白光LED灯开题报告
本课题的基本内容
(1)LED照明系统的电路图设计;
(2)LED电学特性等各种性能的研究;
(3)LED照明系统的散热结构设计与性研究;
(4)电路调试与测试。
重点与难点
(1)驱动芯片、外围元器件选型;
(2)电路设计与调试;
(3)温度补偿技术工作进度安排
工作进度安排
起讫日期
工作内容
备注
第一周
第二周
第三周
பைடு நூலகம்第四周
伴随着便携式设备所采用的LCD板越来越大的趋势,对紧密高效型显示解决方案的需求也在相应增长。为了满足需求,东芝推出了TB62752AFUG白光LED驱动器,可轻易驱动8个串联LED,具有800Mw LED负载输出功率,并内建有过电压保护功能。
白光LED驱动芯片特征
1.采用耐高压工艺,转换容许电压40V,标准输出电压37V,可使用锂离子电池同时驱动一列8个串联的白光LED。
[6]吴润宇,轩萌华,苗银梅等.使用稳定电源.北京:人民邮电出版社,1997
[7]黄继昌.集成电路应用300例[M].北京:人民邮电出版社,2002
[8]罗毅,张贤鹏,王霖等.半导体照明中的非成像光学及其应用[J].北京:电子工业出版社,2008
[9]丁毅,顾培夫.实现均匀照明的自由区面反射器[J].光学学报,2007
6.管脚排列具有高兼容性。
7.封装在DOT23-6无铅规格中,封装尺寸2.9mm高(D)X2.8mm宽9(W),包括引脚长度。封装极小,适用于紧密的便携式应用。
白光LED驱动芯片规格
LM3402/LM3402H的规格表
制程工艺BiCD 0.6μ-40V
功能白光LED驱动,DC/DC转换型
电路方式开光方式

LED白光技术原理及发展趋势

LED白光技术原理及发展趋势

LED白光技术原理及发展趋势照明,从始至终与人类文明休戚相关。

1879年,爱迪生发明了白炽灯,把人类从火焰照明的时代带到了电光源的时代。

一个多世纪以来,电光源照明技术得到了跨越式的发展,先后经历了以白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯(HID)为代表的三个重要阶段。

如今,随着新一代半导体材料的出现和发光二极管(LED)封装技术的突破,以及LED功率等级的不断提高,LED光源正在掀起电光源发展的第四场革命。

LED光源从根本上改变了光源发光机理,在提升照明质量和效用的同时,还可以改善环境、节约能源,具有很高的经济效益。

目前,白光LED光源正在各个领域慢慢吞噬传统光源的市场。

它的应用领域主要有:局部范围低照度照明、液晶(LCD)显示的背光源、交通照明、室内照明及特殊照明等。

据东芝公司(Toshiba)预测,在特殊照明市场,2010年将有16%被LED取代,2012年将达到30%。

但从目前的情况来看,固体照明的主要应用还是在彩色LED照明领域。

而作为LED业界的最终目标,大功率高亮度白光LED在如今的市场上并没有达到通过机理分析所预期的卓越性能,且价格相对高昂。

技术原理要了解白光LED的进步空间,让我们首先补充一点LED的原理。

LED是由Ⅲ-Ⅴ族化合物,如砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)等半导体制成,其核心是电致发光的P-N结。

P-N结的一层带过量的电子,另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”(载流子),当在P-N两端施加电压的作用下,电子和“空穴”相互结合并以光子的形式释放出能量,若光子的能量在可见光范围内,从而辐射出光芒。

LED的发光波长是由半导体材料的禁带宽度决定的,不同材料的禁带宽度不同,产生的光的波长也不相同,从而,所呈现的颜色也不相同。

因此可用不同材料做成不同颜色的LED,如红色、绿色、蓝色等。

白色光是一种复合光,一般由二波长光或者三波长光混合而成。

目前,LED实现白光的方法主要有三种:一是通过红、绿、蓝三基色多芯片组合以合成白光;二是使用蓝光LED芯片激发黄色荧光粉,由LED蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成白光,为改善显色特性还可加入适量红、绿荧光粉;三是采用紫外光LED(UVLED)激发三基色荧光粉合成白光。

白光LED驱动电路

白光LED驱动电路

图1是从A、B两家LED企业的产品中随机取三种白光LED样品进行顺向电压与顺向电流特性检测的结果。

根据检测结果显示,若利用3.4V顺向电压驱动上述六种白光LED时,顺向电流会在10~44mA范围内大幅变动。

表1为白光LED的电气与光学特性。

由于白光LED的光度与色度是以定电流方式量测的,所以,为获得预期的亮度与色度,通常是用定电流驱动。

表2为光学坐标的等级(rank)(IF=25mA,Ta=250C)。

1.2避免顺向电流超越容许电流值
以上介绍了白光LED常用的驱动电路,并通过实验方式深入探讨了各电路实际运行时的优缺点和特性。

由于LED结构的限制,因此会有波长与驱动电流精度不易控制等困扰,随着白光LED背光模块应用需求的不断增加,如何改善上述波长与电流精度问题,同时降低驱动电路的制作成本,成为必须克服的问题。

白光LED应用进展综述

白光LED应用进展综述

白光LED应用进展综述摘要:白光LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势,因此白光LED被认为是21世纪新一代的引人瞩目的绿色光源.白光LED是取代白炽灯及荧光灯最具潜力的照明光源。

本文简要介绍了白光LED的发展历史、发光的原理及应用等相关知识,并对其发展前景做了进一步的展望。

关键词:白光二极管照明LED应用一、前言LED是英文light emitting diode的缩写,属于一种半导体元器件[1]。

在1907年,H. J. Round首先报导了电致发光现象[2]。

LED的发展史始于电致发光现象,白光LED是基于LED,是LED技术发展的产物。

白光LED顾名思义就是能发出白光的LED,白光LED诞生于1998年。

通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,时下运用最多。

蓝色LED芯片发出的蓝光,部分被荧光粉吸收发出黄光,另一部分蓝光与黄光混合,便可得到白光。

将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成白光LED,是目前最成熟的技术。

GaN芯片发蓝光,高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受蓝光激发后发出黄色光。

蓝光LED芯片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm[3]。

现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。

自白光LED诞生起,LED开始高速发展,向普通照明挺进。

目前普遍所用的照明灯光源,白炽灯和卤钨灯,其光效为12~24lm/w[4];较高效的荧光灯和HID灯,光效为50~120lm/w[4]。

白光LED在1998年时光效只有5lm/w,到了1999年已达到15lm/w[5],这一指标与一般家用白炽灯相近,而在2000年时,白光LED的光效已达25lm/w[5],这一指标与卤钨灯相近。

随着LED芯片技术的发展,外量子效率的不断提高,白光LED的光效也在飞速上升。

白光led发展现状

白光led发展现状

白光led发展现状白光LED是一种新型的光源,具有节能高效、寿命长、抗震性强等优点,因此在照明领域有着广泛的应用前景。

下面将对白光LED的发展现状进行分析。

首先,白光LED的技术已经取得了巨大的突破。

最初,白光LED主要是通过将蓝色LED与黄色荧光粉结合来产生白光。

然而,这种方法存在着光效低、色彩还原度差等问题。

随着技术的发展,研究人员提出了更加高效的方法,如通过使用多色发光二极管结合荧光材料的方式来产生白光。

同时,研究人员还不断改进LED芯片的结构和材料,提高了光电转换效率和热稳定性。

其次,白光LED的市场规模不断扩大。

随着节能环保意识的增强,人们对于照明产品的要求也越来越高。

白光LED作为一种新型的照明光源,具有低功耗、长寿命等优点,逐渐得到广大消费者的认可。

据统计,白光LED的市场规模从2010年的100亿美元增长到2019年的300亿美元,并且在未来几年还将持续增长。

再次,白光LED的应用领域不断拓展。

最初,白光LED主要应用于室内照明领域,如家庭照明、商业照明等。

然而,随着技术的发展和成本的降低,白光LED开始进入更多领域,如汽车照明、户外照明、显示屏照明等。

特别是在汽车照明领域,白光LED不仅具有节能环保的特点,而且还能提供更加清晰、亮度更高的照明效果,因此备受车企和消费者的青睐。

最后,白光LED的未来发展前景广阔。

随着技术的不断进步,白光LED的光效和色彩还原度将进一步提高,价格也会进一步降低。

这将进一步推动白光LED在照明领域的应用,同时也会促进白光LED在其他领域的应用,如医疗、植物生长照明等。

值得注意的是,随着白光LED的发展,也需要加强对其环境影响和废弃物处理的研究,以确保其可持续发展。

综上所述,白光LED在技术、市场、应用等方面都取得了显著的发展,未来前景广阔。

随着节能环保意识的提高和技术的进步,相信白光LED将成为未来照明领域的主流光源。

白光LED驱动电路分析

白光LED驱动电路分析

白光LED驱动电路分析作者:何建勇来源:《大观》2015年第02期摘要:发光二极管(LED)由于其发光效率高、耗电少、寿命长、绿色环保等优点,广泛应用于生产生活的各个方面,被认为是第4代照明光源,大有取代传统光源之势。

本文主要介绍LED发光的原理、大功率白光LED驱动电路的研究现状、主要形式以及功率因数校正技术。

关键词:大功率;白光LED;驱动电路目前,大功率白光LED是照明产业的竞争焦点,是21世纪最具发展前景的高新技术领域之一。

大功率白光 LED 照明已经成为人类照明史上的一次飞跃,近年来,国际上 LED 照明产业保持 40%的增长速度,其社会和经济意义巨大。

一、LED发光原理LED的发光原理简单来说是将电能转化为光能的过程,根据PN结的制作材料的不同,发光效率也会有差异。

在半导体的制作过程中会加入一些重掺杂的材料,在自由状态下,电子与空穴可以自由移动,在达到一定平衡状态后,大多迁移率较低的空穴会在P区集中起来,数量较多的迁移率很高的电子则会在N去集中起来。

在没有外界条件的激发下,电子跟空穴二者一般不能发生自然复合,因为PN结阻挡层会限制复合过程的发生。

当在LED的两端加一定的正向电压,便会激发电子和空穴活动,电子同空穴复合过程中将产生大量能量,大部分能量会以光子的形式散发出来,其余能量则以热能散发出去,这便是LED的电致发光过程。

工作电压(电流)的大小会影响LED的发光亮度,因此,在一定的电流范围内,工作电流的大小与LED的发光亮度成线性关系。

二、大功率白光LED 驱动电路的研究现状通过对材料、工艺和封装技术改进,高亮度LED的发光效率和性能实现了显著提升。

LED不但在传统的背光和显示面板市场上大放异彩,而且室内外照明、探照灯、交通灯、汽车照明等也有全新应用。

虽然LED产业的发展一片繁荣,但LED产品的质量良秀不齐,究其原因是驱动电源质量参差不齐。

随着LED产品如火如荼的发展,LED驱动电源企业也迎来了难得的发展机遇,但同时也面临几个难题。

白色LED的自适应抗干扰驱动技术研究

白色LED的自适应抗干扰驱动技术研究

白色LED的自适应抗干扰驱动技术研究随着LED照明技术的快速发展,白色LED作为一种新兴的照明光源,已经在许多领域得到了广泛的应用。

然而,由于环境中存在的电磁干扰,白色LED的稳定性和可靠性仍然面临一定的挑战。

因此,研究白色LED的自适应抗干扰驱动技术变得尤为重要。

首先,我们需要了解白色LED的工作原理。

白色LED是通过蓝色LED芯片与黄色荧光粉的结合来实现的。

当蓝光经过黄色荧光粉时,部分蓝光被转化为黄光,两者混合后形成白光。

然而,这种结构在面对外界电磁场的时候容易受到干扰,从而影响到其发光效果和稳定性。

为了解决这个问题,研究人员提出了一种自适应抗干扰驱动技术。

该技术主要包括两个方面的内容:一是通过改善LED的电路设计来提高其抗干扰能力;二是利用自适应控制算法来实现对干扰的动态调整。

从电路设计的角度来看,我们可以通过增加滤波元件、使用微处理器等方式来提高白色LED模块的抗干扰能力。

滤波元件可以有效地降低由电磁场引起的干扰信号,从而保证LED的正常工作。

而微处理器可以对输入和输出信号进行检测和处理,实时调整驱动电流,以保持白色LED的稳定性。

此外,还可以采用屏蔽技术来减少外界电磁场的影响。

另一方面,自适应控制算法在白色LED的抗干扰驱动技术中也发挥着重要的作用。

通过感知和响应外界环境的电磁干扰状况,自适应控制算法能够根据实时的干扰情况调整驱动电流,从而保证白色LED的稳定性。

这一算法可以根据不同的情况采用不同的调整策略,例如增大或减小驱动电流的幅值,或者改变驱动频率等。

通过自适应控制算法的应用,白色LED能够适应各种电磁干扰环境,保持其光效和可靠性。

此外,还有一些其他方法可以进一步提高白色LED的抗干扰能力。

例如,可以对白色LED进行工艺改进,提高电路板的抗干扰能力;还可以对驱动电源进行优化,减少电源的谐波干扰;同时,采用合适的散热设计,有效降低其工作温度,提高信号传输的稳定性。

综上所述,白色LED的自适应抗干扰驱动技术是为了解决环境中电磁干扰对LED光效和稳定性的影响而发展起来的一种技术手段。

功率型白光LED研究进展

功率型白光LED研究进展
out
光子与输入电子数之比。
in
。表示 LED 芯片产生的光子 。表示 LED 发光器件的输
数与输入电子数之比。
extract
出光子数与 LED 芯片产生的光子数之比。 ( 5) 发光效率 ( 或称流明效率 ) 。表示 LED 发光 器件的输出流明数与输入电功率之比。 白光 LED 的发光效率可表示为 = 其中
表1
芯片 封装 大电流下的效率 光提取效率 正向电压
导致荧光粉量子效率降低 , 影响出光效率 ; ( 3) 温度对 荧光粉的辐射特性也有很大影响。随着温度上升, 荧 光粉量子效率降低, 出光减少, 辐射波长也会发生变 化。荧光粉辐射特性的改变, 也会引 起白光 LED 色 温、 色度的变化。较高的温度还 会加速荧光粉 的老 化。
o , ph wp
%
o , ph
%
QD
%
ph pkg
( T) %
pkg
、 QD 、 ph ( T ) 和
分别表示白光 LED
的光谱流明效率、 荧光粉的量子缺陷、 荧光粉的量子 效率和封装效率。荧光粉的量子效率与温度有关, 随 着温度升高 , 荧光粉的量子效率将降低 。 2 当前白光 LED 照明领域存在的问题 目前, 尽管 LED 已经广泛应用于指示、 LCD 背光 源、 交通指示灯、 建筑照明等领域 , 但 用 LED 实现大 规模的半导体照明还有很多问题有待解决。 功率型白光 LED 的制作阶段可分为芯片、 封装 和系统三个部分。而功率型白光 LED 的独特之处在 于其效率、 寿命和价格。表 1 分别从效率、 寿命和价 格方面提出了使功率型白光 LED 进入通用照明市场 在芯片、 封装和系统阶段所需解决的主要问题。 就芯片与封装来说 , 与小功率 LED 相比, 照明用 功率型 LED 主要存在散热、 发 光效率、 显色性、 空间 色度均匀性、 稳定性等问题。此外, 在将多个 LED 组 装在一起构成实用的 LED 照 明系统时, 还存在 LED 的驱动问题。 2 1 散热问题 对于 LED 来讲, 单纯地增加输入功率 , 亮度会成 比例地上升。但由于 LED 的效率远没有达到 100% , LED 在工作 过程中会产生热 量。目前 , 功率型白 光 LED 只能将约 10% 的电能转化为光能, 而剩下 80%

文献综述白光LED研究进展

文献综述白光LED研究进展

文献综述白光LED研究进展白光LED(White Light Emitting Diodes)是一种新型的半导体发光器件,具有高亮度、高颜色还原度和低功耗等优点。

自20世纪90年代以来,白光LED研究得到了广泛的关注和深入的研究。

本文将对白光LED的研究进展进行综述。

首先,白光LED的发展历程是我们了解该研究的基础。

20世纪60年代初,应用无机发光物质的荧光粉将蓝光发光二极管和黄光荧光体组合构成白光源,实现了最早的白光LED。

之后,半导体发光材料的研究和发展推动了白光LED技术的进一步突破。

20世纪90年代,新型的宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)和蓝光LED发光二极管的成功制备,为白光LED的发展奠定了基础。

其次,白光LED的研究主要集中在发光材料的选择和光谱调控。

现有的白光LED技术主要包括基于蓝光LED的荧光粉转换、基于磷化镓和氮化铟的LED和基于量子点的LED等。

荧光粉转换技术是最早被广泛应用的方法,通过将蓝光LED的紫外辐射转化为可见光辐射来产生白光。

磷化镓和氮化铟的LED具有较高的光电转换效率,可实现高亮度的白光发光。

而量子点的LED由于其在带宽调节方面的优势,成为白光LED领域的研究热点。

在白光LED的光谱调控方面,主要包括发光材料的配方和结构设计技术。

发光材料的配方要求能够提供较宽的光谱范围,以实现良好的颜色还原度。

结构设计技术则包括辐射结构和超晶格结构等,用于调控发光材料中载流子的复合和辐射,提高发光效率和光谱性能。

此外,白光LED的研究还包括光学设计和封装技术。

光学设计技术主要用于提高白光LED的光效和颜色均匀性。

通过调整发光材料的位置、尺寸和形状等参数,使其产生更加均匀的光强分布和色温。

封装技术则是将LED芯片和其他器件封装在一起,以提高白光LED的亮度和稳定性。

最后,白光LED技术的应用前景也是白光LED研究的重点之一、目前,白光LED已广泛应用于室内照明、背光源、汽车照明、显示屏等领域。

文献综述白光LED研究进展

文献综述白光LED研究进展

文献综述白光LED研究进展白光LED是一种新型的照明光源,它具有高效能、长寿命、低功耗等优点,成为了照明行业的热点研究方向。

本文将对白光LED的研究进展进行综述,包括材料、器件结构以及应用等方面的最新研究成果。

白光LED的核心是发光材料。

目前,主要有三种发光材料可以实现白光发光:磷光材料、有机-无机杂化材料和量子点。

磷光材料是最常用的白光LED材料,具有宽发射光谱和高显色性能的优点。

然而,磷光材料在长时间使用后容易发生光衰,影响白光质量。

有机-无机杂化材料是一种新兴的白光LED材料,它可以通过调节材料的结构和组分来改变其发光性质。

量子点是一种具有优异光电性能的材料,可以实现窄带谱发射和高显色性能的白光发光。

然而,量子点材料的制备成本较高,制造过程中容易出现毒性物质的释放问题。

白光LED的器件结构通常由LED芯片、封装、散热等组成。

LED芯片是白光LED的核心部件,其选择和设计对白光质量和效率具有重要影响。

常见的LED芯片材料有GaN、InGaN和GaAs等。

GaN材料具有较高的热稳定性和电性能,适合用于白光LED的制备。

在封装方面,常见的封装材料有环氧树脂、硅胶等,封装材料的选择对于白光LED的散热和光学传输有较大影响。

散热是保障白光LED长寿命和高效能的关键因素,常用的散热方法包括金属散热器、热管等。

白光LED在照明领域具有广泛的应用前景。

目前,已经有一系列的白光LED照明产品问世,如室内照明、室外照明以及专业光源等。

其中,室内照明是最主要的应用领域,白光LED可以替代传统的白炽灯和荧光灯,实现节能减排。

此外,白光LED还可以应用于显示领域,如手机屏幕、电视背光等。

近年来,白光LED在植物生长照明领域也取得了一定的研究成果,利用不同波长的白光LED可以调节植物的生长周期和光合作用效率。

虽然白光LED在照明领域取得了广泛的应用,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。

首先,白光LED的发光效率和光衰问题仍然是研究的重点。

白光LED的进展及应用

白光LED的进展及应用

白光LED的进展及应用Ⅰ、引言LED 就是常说的发光二极管,现在其中文名称似已被弃,几乎人人都称之为LED 了。

LED 及与之相应的固态照明(SSL)脍炙人口,已有时日,蓝、绿、红三色LED 之用于大屏幕彩色显示及交通讯号指示已有20 多年历史并取得了极大成功。

近10 年来LED 在汽车尾灯以及其他几乎所有信号指示方面都取得了辉煌的几乎是垄断性进展。

在彩色LED 发展的基础上白光LED 受到了很大的重视,SSL 是在白光LED 的基础上发展的,白光LED 已被誉为21 世纪新光源。

在LED 特别是白光LED 的发展过程中其理论的或估计的发光效率和超常寿命令人神往,而美好的节能环保照明前景不仅使专家们如醉如痴地执着探求,并引起了政府的重视和支持。

目前发达国家的照明用电占发电总量的约13~14%,所耗费的能源及产生产的温室气体排放和其他污染是极为可观的,如能在绿色照明方面有所进展,对节能减排将会产生巨大成效。

上世纪90 年代中叶白光LED 崭露头角的初期,日本政府率先大力资助研究部门和工业界研发白光LED 及照明,他们对此是极为敏感、明智而果断的,因为日本国小民稠工业发达,资源贫乏。

即使是国民经济总产值和资源消耗均为世界第一的美国也继之采取了政府行为,对SSL 给予大力的政策和财政支持,可见目前的巨大能源消耗和环保支出已使得如此富有的美国也难以承受。

随后欧美各国和我国都纷纷警觉并给予SSL 以大力支持包括财政支持。

专家们和工业界的努力加上政府的支持,在上世纪90 年代末期白光LED 的研发进入高峰,并确实取得了不少成绩,但同时把SSL 看成是一种商机的各色人等则乘机炒作,使之变得十分狂热,什么21 世纪初LED 必将大比例全面取代白炽灯、节能灯及其他常规照明光源。

2006 年的全国电光源会议上某海归博士“LED专家”声称“2010年LED 必将全面取代紧凑型荧光灯……”,他。

SRTP-大功率白光LED驱动电路的研究

SRTP-大功率白光LED驱动电路的研究

大功率白光LED驱动电路的研究摘要纵观人类照明史,先后经历了火光照明、白炽灯照明、荧光灯照明。

LED发光二极管作为照明家族的新成员,正处于蓬勃发展阶段,大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。

随着大功率LED在灯光装饰和照明中的普遍使用,大功率LED驱动电路设计显得越来越重要。

在LED迅速发展的今天,LED驱动电路也随之快速跟进,多种驱动方式并存,不同的设计方案在完善。

在LED照明领域,没有好的驱动器的匹配,LED照明的优势将无法体现。

大功率LED是电流型器件,严格的控制流过LED的电流是恒定的及其重要,而且还要实现可以对LED调光,满足各种需求。

本文对LED的驱动方式进行了深入探讨,并基于集成电路PT4115设计了一个恒流驱动电路,用以实现大功率LED的驱动。

而且本论文还设计了一款反激式开关电源,用来给PT4115供电。

对驱动电路原理进行分析后,动手制作了实物电路验证。

实验结果表明所设计的驱动电路能保证LED的稳定高效率发光,在工程上有广泛地应用前景。

关键词:大功率LED、恒流驱动电路、开关电源、PT4115目录前言 (3)第1章整体电路图 (4)第2章大功率LED简介 (5)第3章驱动电路介绍 (11)3.1 电流限阻电路 (11)3.2线性控制电路 (12)3.3开关变换电路 (13)第4章开关电源 (14)4.1 PWM原理 (14)4.2 基于UC3842的开关电源电路 (18)4.3开关电源设计指标 (22)4.4 UC3842详细电路图 (28)第5章大功率LED恒流驱动电路 (29)5.1 大功率LED驱动芯片的比较 (29)5.2 PT4115简介 (30)5.3 PT4115恒流原理 (32)5.4 基于PT4115的恒流电路设计 (33)5.5 具体电路图 (35)第6章实验电路实物展 (36)总结 (37)参考文献 (37)前言:LED是一种节能、环保、小尺寸、快速、多色彩、长寿命的新型光源。

白光LED头灯技术发展与目前研究现况

白光LED头灯技术发展与目前研究现况

白光LED头灯技术发展与目前研究现况编者按:目前全球各大汽车展中,都能看到以白光LED作为汽车头灯的概念车款,不仅以花俏的引人注目,也在实用化方面注入不少研发心血,包括:丰田汽车作为雷克萨斯品牌旗舰轿车推出的概念车「LF-Sh」,及丰田品牌下一代微型面包车的概念车等,也都搭配了白光LED头灯,在在都使人感觉离白光LED头灯的未来已经非常接近。

不过,欲使白光LED成为汽车头灯的主要光源,相关部份的交通法条必须将其修订。

例如,联合国欧洲经济委员会审议汽车头灯的GRE法条,预计会在2年之后才能允许使用白光LED作为汽车头灯的主光源,倘若法规修订尚未通过,汽车市场导入白光LED头灯的过程将会持续延宕下去。

细数当前国际汽车厂商,例如:BMW、Mercedes-Benz、Audi、Lexus等一级车厂,相继推出各类型新款汽车,借以吸引消费者。

其中最富变化性、最引人注目的便是炫光夺目的白光LED车灯款式。

过去,曾经有人将LED称为第4代汽车照明光源,这是因为LED头灯除了一次性投入较高之外,在寿命、亮度、低耗电方面,都是传统白炽灯、卤素灯等照明设备无法相比拟的竞争优势。

■汽车头灯必须要兴起才能带动车用LED产业过去10年中,高亮度的LED陆续被应用在汽车、卡车及大型游览车的内外车灯等领域。

根据Eyesply Japan 市场调查指出,在2004年大约有30%的新车款以LED作为车尾灯(rear tail lamp)或CMHSL(Center High-Mount Stop Lamps),大部份新出厂汽车及大型交通工具已开始使用LED当作方向指示灯及第三煞车辨识灯。

在此趋势发展下,车用LED在2003年的市场规模超过2亿美元,2004年比2003年成长24.2%,市场规模约为2.36亿美元,2005年比2004年成长19.1%,市场规模则超过了3亿美元。

随著采用LED的新车款逐年扩张,许多专家一致认为往后数年中,仍可望维持二位数的成长率,预估2008年时市场规模将突破4.5亿美元。

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