LED照明基础 ppt课件
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LED照明基础
01.09.2020
1
LED照明基础
• 内容简介 LED的发展史 LED的现况 LED的特性 LED在产品设计
01.09.2020
2
LED照明基础
• LED的全称Light Emitting Diode, 即发光二极管，是一种半导体固 体发光器件，它是利用固体半导 体芯片作为发光材料，当两端加 上正向电压，半导体中的载流子 发生复合引起光子发射而产生光。 LED可以直接发出红、黄、蓝、 绿、青、橙、紫、白色的光。
色温可达到3000K-6000K, Ra达到82-87, 。
0•1.0I9n.20G20aN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉
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LED照明基础
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LED照明基础
01.09.2020
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LED照明基础
• 双芯片可由蓝 LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+ 黄LED制成,此种器件成本比较便宜,但由于是两种颜色LED形 成的白光,显色性较差,只能在显色性要求不高的场合使用。
3-150
220
不宜调光
极低
直流12-36V
多种形式
发热量 极高 高 较高 较高 较低 高 低 极低
可靠性 低
宜室内 较好 低 较好 低 低 极高
使用寿命 （h） 3000 3000 6000
5000-8000 10000 3000 5000 100000
LED光源在性能方面远远优于其他光源！！！
01.09.2020
11
LED照明基础
01.09.2020
12
LED照明基础
• LED按照发光颜色分类 • 红光 • 橙光 • 绿光 • 蓝光 • 白光
红光 橙光 绿光 蓝光 统称为色光，主要应用在指示或装饰方面 白光又可细分为暖白 中性白 冷白。 白光是我们照明行业主要用到的光源。
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01.09.2020
• 4.亮 度L：发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光 通量。单位：尼脱（mcd）。
• 5.光 效：电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量 除以耗电量来表示。单位：每瓦流明（Lm/w）。
• 6.平均寿命：指一批灯至50%的数量损坏时的小时数。单
01.0位9.20：20 小时（h）。
21
LED照明基础
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3
LED照明基础
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4
LED照明基础
• 1907年Henry Joseph Round第一次观察到场致发光现象。 • 1936年George Destiau第一场使用场致发光这个术语。 • 60年代初，试验中，LED需要置放在液化氮中 • 第一个商业LED仅仅只能发出不可见的红外线，但是迅速应用于感光与光电领域。 • 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED • 70年代中，采用双层磷化稼能够发出黄色光。 • 70年代末，LED出现绿色光。 • 90年代中，LED最终出现蓝色光。 • 90年代末白光的LED开发成功 • 目前LED已经可以发出紫外光。 • 除此以外，LED的光通量也在与日俱增，最新的实验室数据是186lm/W
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LED照明基础
• 1.光通量φ：发光体每秒钟所发出的光量的总和。单位： 流明（Lm），表示发光体发光的多少，发光愈多流明数 愈大。
• 2.光 强I：发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通 量。单位：坎德拉（cd）。
• 3.照 度E：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。 单位：勒克斯（Lux）=流明Lm/面积m2。
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LED照明基础
• InGaN(蓝)/YAG荧光粉
这是一种目前较为成熟的产品。这些产品采用芯片倒装结 构,提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进,可 将色均匀性提高10倍。实验证明,电流和温度的增加使 LED光谱有些蓝移和红移,但对荧光光谱影响并不大。寿命 实验结果也较好 。
• InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉
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LED照明基础
• (蓝色+绿色+红色)LED 这种通过RGB方法合成白光这种方法主要的问题是绿光的转换 效率底，所以总体的效率不高。同时三种颜色的LED的正向电 压和光输出不同，两外它们的温度特性和光维持特性也不相同， 因而对电路的要求也比较高。
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LED照明基础
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9
LED照明基础
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10
LED照明基础
名称 金属卤素灯
霓虹灯 镁氖灯 日光灯 冷阴极 钨丝灯 节能灯 LED灯
耗电量（W） 工作电压 （v） 协调控制
100
220
wk.baidu.com不易
500
较高
高
16W/m
220
较好
4-100
220
不易
15W/m
需逆变
较好
15-200
220
不宜
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5
LED照明基础
200
Efficacy (lm/W)
150
100
50
0 2004 01.09.2020
2006
2008
2010
2012
Year
Laboratory Projection - Cool White Commercial Product Projection - Cool White Commercial Product Projection - Warm White Laboratory - Cool White Commercial Product - Cool White Commercial Product - Warm White Maximum Efficacy - Warm White Maximum Efficacy - Cool White
2014
2016
2018
2020 6
LED照明基础
美国LED行业的预测
01.09.2020
7
LED照明基础
世界各国政府LED发展计划
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8
LED照明基础
• 高光效 高节能 • 光源方向性好 • 光色多 • 安全性高 环保 • 寿命长 • 光源快速响应 • 灯具结构合理 • 运行成本低
• 7.经济寿命：在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的 状况下，其综合光束输出减至特定的小时数。室外的光源 为70%，室内的光源为80%。
• 8.色 温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色 相同时，黑体的温度称为该光源的色温。光源色温不同， 光色也不同，色温在3000k以下有温暖的感觉，达到稳重 的气氛；色温在3000k-5000k为中间色温，有爽快的感觉； 色温在5000k以上有冷的感觉。单位：K。
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LED照明基础
• 内容简介 LED的发展史 LED的现况 LED的特性 LED在产品设计
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LED照明基础
• LED的全称Light Emitting Diode, 即发光二极管，是一种半导体固 体发光器件，它是利用固体半导 体芯片作为发光材料，当两端加 上正向电压，半导体中的载流子 发生复合引起光子发射而产生光。 LED可以直接发出红、黄、蓝、 绿、青、橙、紫、白色的光。
色温可达到3000K-6000K, Ra达到82-87, 。
0•1.0I9n.20G20aN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉
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LED照明基础
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LED照明基础
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LED照明基础
• 双芯片可由蓝 LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+ 黄LED制成,此种器件成本比较便宜,但由于是两种颜色LED形 成的白光,显色性较差,只能在显色性要求不高的场合使用。
3-150
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不宜调光
极低
直流12-36V
多种形式
发热量 极高 高 较高 较高 较低 高 低 极低
可靠性 低
宜室内 较好 低 较好 低 低 极高
使用寿命 （h） 3000 3000 6000
5000-8000 10000 3000 5000 100000
LED光源在性能方面远远优于其他光源！！！
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LED照明基础
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LED照明基础
• LED按照发光颜色分类 • 红光 • 橙光 • 绿光 • 蓝光 • 白光
红光 橙光 绿光 蓝光 统称为色光，主要应用在指示或装饰方面 白光又可细分为暖白 中性白 冷白。 白光是我们照明行业主要用到的光源。
01.09.2020
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• 4.亮 度L：发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光 通量。单位：尼脱（mcd）。
• 5.光 效：电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量 除以耗电量来表示。单位：每瓦流明（Lm/w）。
• 6.平均寿命：指一批灯至50%的数量损坏时的小时数。单
01.0位9.20：20 小时（h）。
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LED照明基础
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3
LED照明基础
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LED照明基础
• 1907年Henry Joseph Round第一次观察到场致发光现象。 • 1936年George Destiau第一场使用场致发光这个术语。 • 60年代初，试验中，LED需要置放在液化氮中 • 第一个商业LED仅仅只能发出不可见的红外线，但是迅速应用于感光与光电领域。 • 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED • 70年代中，采用双层磷化稼能够发出黄色光。 • 70年代末，LED出现绿色光。 • 90年代中，LED最终出现蓝色光。 • 90年代末白光的LED开发成功 • 目前LED已经可以发出紫外光。 • 除此以外，LED的光通量也在与日俱增，最新的实验室数据是186lm/W
01.09.2020
20
LED照明基础
• 1.光通量φ：发光体每秒钟所发出的光量的总和。单位： 流明（Lm），表示发光体发光的多少，发光愈多流明数 愈大。
• 2.光 强I：发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通 量。单位：坎德拉（cd）。
• 3.照 度E：发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。 单位：勒克斯（Lux）=流明Lm/面积m2。
14
LED照明基础
• InGaN(蓝)/YAG荧光粉
这是一种目前较为成熟的产品。这些产品采用芯片倒装结 构,提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进,可 将色均匀性提高10倍。实验证明,电流和温度的增加使 LED光谱有些蓝移和红移,但对荧光光谱影响并不大。寿命 实验结果也较好 。
• InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉
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LED照明基础
• (蓝色+绿色+红色)LED 这种通过RGB方法合成白光这种方法主要的问题是绿光的转换 效率底，所以总体的效率不高。同时三种颜色的LED的正向电 压和光输出不同，两外它们的温度特性和光维持特性也不相同， 因而对电路的要求也比较高。
01.09.2020
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LED照明基础
01.09.2020
9
LED照明基础
01.09.2020
10
LED照明基础
名称 金属卤素灯
霓虹灯 镁氖灯 日光灯 冷阴极 钨丝灯 节能灯 LED灯
耗电量（W） 工作电压 （v） 协调控制
100
220
wk.baidu.com不易
500
较高
高
16W/m
220
较好
4-100
220
不易
15W/m
需逆变
较好
15-200
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不宜
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LED照明基础
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Efficacy (lm/W)
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0 2004 01.09.2020
2006
2008
2010
2012
Year
Laboratory Projection - Cool White Commercial Product Projection - Cool White Commercial Product Projection - Warm White Laboratory - Cool White Commercial Product - Cool White Commercial Product - Warm White Maximum Efficacy - Warm White Maximum Efficacy - Cool White
2014
2016
2018
2020 6
LED照明基础
美国LED行业的预测
01.09.2020
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LED照明基础
世界各国政府LED发展计划
01.09.2020
8
LED照明基础
• 高光效 高节能 • 光源方向性好 • 光色多 • 安全性高 环保 • 寿命长 • 光源快速响应 • 灯具结构合理 • 运行成本低
• 7.经济寿命：在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的 状况下，其综合光束输出减至特定的小时数。室外的光源 为70%，室内的光源为80%。
• 8.色 温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色 相同时，黑体的温度称为该光源的色温。光源色温不同， 光色也不同，色温在3000k以下有温暖的感觉，达到稳重 的气氛；色温在3000k-5000k为中间色温，有爽快的感觉； 色温在5000k以上有冷的感觉。单位：K。