led光源知识

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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （6）光辐射图
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （7）光极辐射图
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （8）色坐标与辐射角度的关系
LED产业具有典型的不均衡产业链结构，LED产业链大致 可以分为五部分：原材料，LED上游产业，LED下游产 业，测试仪器和生产设备。 LED发光材料和器件的原材料包括衬底材料砷化镓单晶、 氮化铝单晶等。 LED上游产业主要是指LED发光材料外延制造和芯片制造。 由于工艺发展，芯片制造主要是做正、负电极和完成分割 检测。
4. 手持产品背光、闪光类
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认识 LED
四.LED的应用产品
5. 汽车应用类
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认识 LED
四.LED的应用产品
6. 通用照明类
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认识 LED
四.LED的应用产品
7. 景观照明类
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认识 LED
四.LED的应用产品
8. 特殊照明类
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LED的驱动
LED驱动简单的说就是给LED提供正常的 工作条件（包括电压、电流）的一种电路。 好的驱动还能随时保护LED，如过热、过流、 开路等。按照应用场合和功能常用的有 一.DC-DC LED驱动 1.电阻限流电路 此电路简单， 但调节性差； 效率低。
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （1）波长特性
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （1）波长特性
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （2）光输出与温度的关系
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认识 LED
一.形形式式的LED
2. Cree公司
X-Lamp MC-E
X-Lamp MR-E
X-Lamp XP-E
X-Lamp XP-G
其中X-Lamp XP-G为Cree公司09年第三季度推出的新产品，其主要特性为半 值角为125°；热阻为6℃/W；在350mA的驱动电流下，平均光效为132lm/W。
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认识 LED
二.LED的特性
2. LED的主要性能指标 （11）主波长 （12）峰值波长 （13）中心波长 （14）色纯度 （15）半宽度 （16）热阻：以RθJC来表示，单位为℃/W。目前国外的功率级LED的 热阻基本在10 ℃/W以内。eg.Rebel,white: 9 ℃/W;XP-G: 6 ℃/W. （17）寿命：维持到初始光通量70%的时间，而这个时间可以到30.000100.000小时。
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LED产业概述
四.我国LED区域分布格局
形成了上海、大连、南昌、厦门和深圳等国家半导体照明 工程产业化基地；但由于技术和价格等因素，目前LED产 品依然无法普及，传统照明仍占市场主导地位。
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LED产业概述
五.技术发展空间
1.光效的提升还有很大空间 目前产业化的LED光效为90-100lm/W，与专家们预测的 指标300lm/W及理论值400lm/W还很大差距。 2.产品性能的提高 除了成本高之外，光衰、散热、配件匹配等性能问题也影 响LED应用的重要因素。
二.AC-DC LED驱动 1.镇流电容驱动
此方案优点是简单、成本低；缺点是电流 稳定度不高，效率也不高。
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LED的驱动
二.AC-DC LED驱动 2.非隔离型恒流驱动
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LED的驱动
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LED的驱动
二.AC-DC LED驱动 3.隔离型驱动
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LED的驱动
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LED产业概述
一.LED产业结构
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认识 LED
二.LED的特性
4. LED的优点 （1）节能：效率可到50%以上，而白炽灯仅为10%左右。 （2）环保：LED在生产不需添加汞，废物可回收利用。 （3）寿命长：在3万-10万小时之间，即使频繁开关也无妨。 （4）响应快：在纳秒级别。 （5）显色性好：不会对人的眼睛造成伤害。 （6）应用灵活：体积小，可以做成点、线、面各种应用产品。 5. LED的缺点 (1)价格高：相对通用照明技术，应用LED照明系统要昂贵。 (2)LED性能受工作的环境温度影响较大。
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认识 LED
三.LED的分档 由于半导体产品的制造困难性，在产品的 规格书中会给出在平均值上下浮动的变量。 因此，LED生产厂商在制造时对其进行分档 （bin）。不同的生产厂商有不同分档方法 和具体的表示形式，但大致都包含color、 Vf和flux等几个参数。 几大LED生产厂家分别方式：
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认识 LED
二.LED的特性
1. LED发光原理 在PN结的两端加上正向偏置电压后，空穴和自由电子相互移动形成 内电场。随后新注入的空穴和自由电子再重新复合，复合的同时以光 子的形式释放多余的能量，这个能量就是LED发出的光。
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认识 LED
二.LED的特性
2. LED的主要性能指标 （1）颜色：目前主要有红色、绿色、蓝色、青色、黄色、白色、琥珀色。 （2）电流：根据功率级的不同，常用的LED电流在20mA-2A不等。 （3）电压：电压与颜色有关系，一般红、绿、蓝的VF在1.8-2.4V之间； 白、 蓝、 绿的电压在3.0-3.6之间 （4）反向电压Vrm：LED所允许的最大反向电压。超过此值，LED可能 被击穿损坏。需注意的是，有的LED是不允许反向的（如 OSRAM），一般Vrm在3-5V之间。 （5）色温：以绝对温度K来表示。 eg.夏日正午阳光5500K,下午日光4000K
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认识 LED
二.LED的特性
2. LED的主要性能指标 （6）发光强度：以坎德拉cd来计。这个量表明发光体在空间发射的会聚 能力，是对光功率和会聚能力的一个共同描述。eg.Ф5的LED的I约为 5mcd。 （7）光通量：以流明lm来计。此量是描述光源的发光总量的大小，与光 功率等价。现在1W的LED光通量可以做到80-130lm。 （8）光照度：以勒克斯lux来计。即均匀分布在1㎡表面上的光通量。 （9）显色性：以CRI来表示。eg.Luxeon冷白为70，中性白为75，暖白 为85。 （10) 半值角：发光强度为峰值的一半时距中心线的2倍角度。根据不同 应用，可以分为高指向性、标准型和散射型。eg.XP-C的半值角 110°。
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 3.开关型恒流源电路 3.31 buck-boost型 Buck-boost输入传递 输出的能量须先存储 于电感中，另外两种 不具有此特性。
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 3.开关型恒流源电路 3.32 buck-boost型电路实例
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LED的驱动
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 2.线性恒流源电路
效率不是很高； 最小输入电压需大于MOSFET或三极管与 负载之和，电路才可以动作。
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 3.开关型恒流源电路 3.11 buck型 buck变换器是降 压变换器，不适于输 入电压低或多个LED 串联的场合。
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LED产业概述
二.LED下游应用产业份额
通用照明市场潜力巨大，LED照明将会率先进入商用市 场，然后逐步向民用市场扩展。
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LED产业概述
三.LED产业市场
美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55%的白炽灯 和荧光灯被半导体照明替代。 2009年2月，NextGen Research指出，全球固态照明 （SSL）市场产值可望在2013年突破330亿美元。 2006年我国LED的产值为140亿元，2008年应用市场规模 达到540亿元，预计到2010国内LED产业的规模将超过 1000亿元。
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认识 LED
一.形形式式的LED
3. OSRAM公司
Dragon LED
Oslon SSL LED
Oslon LX LED
其中Oslon LX为OSRAM公司09年下半年专为LCD背光而设计的；若搭载多项 式透镜光速角为125，可将近80%的光线摄入导光板；为目前世界上最小的1W LED，可使显示器做得更为纤薄。
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LED产业概述
一.LED产业结构
LED中游产业是指LED器件的封装企业。与其他半导体封 装产业不同，它可以根据用于现实、照明、通信等不同场 合，封装出不同的颜色、不同形状的种类繁多的LED发光 器件。 LED下游产业是指应用LED显示或照明器件后形成的产业。 如，上海意莱致力于冷冻设备的LED照明。 测试仪器和生产设备，如射线双晶衍射仪、荧光谱仪、光 谱分析仪；MOCVD等。
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （3）电压与电流的关系
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （4）光输出与电流的关系
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认识 LED
二.LED的特性
3. LED的特性曲线（以Luxeon Rebel为例） （5）工作电流与环温的关系
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LED产业概述
五.技术发展空间
3.技术路线还存在新的突破方向 如，南昌大学江风益教授领导开发的“Si衬底LED”打破了日 美等发达国家垄断LED核心技术的局面。 4.开发新的应用领域 如，向航空航天、医疗、农业等领域拓展。
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LED的心声
唯有牺牲多壮志，敢叫日月换新天！
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 3.开关型恒流源电路 3.12 buck型电路实例
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 3.开关型恒流源电路 3.21 boost型 Boost变换器通过电感 输出电压提高至比输入 更高的期望值
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LED的驱动
一.DC-DC LED驱动 3.开关型恒流源电路 3.22 boost型电路实例
认识 LED
三.LED的分档 1.Cree公司
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认识 LED
三.LED的分档 2.Nichia公司
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Leabharlann Baidu
认识 LED
四.LED的应用产品
1. 指示类
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认识 LED
四.LED的应用产品
2. LCD背光类
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认识 LED
四.LED的应用产品
3. LED显示屏类
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认识 LED
四.LED的应用产品
LOGO
LED基础知识培训
上海意莱电光源科技有限公司 技术工程部 赵旭
2009-10-25
认识 LED
一.形形式式的LED
1. Lumileds公司
Luxeon emitter
Luxeon K2
Luxeon Rebel
其中Luxeon Rebel成为首批通过UL认证的高效能直流LED，通过采用Luxeon Rebel LED应用产品可更快，更方便地入选UL目录，从而加快产品投放市场的 速度。