LED照明设计步骤和要领手册教学教材
LED照明手册(专业版)
LIGHTING HANDBOOK章节1-知识库从一个物理的观点, 光明显为能量现象。
然而, 并非下定义，据此操作工程学领域的那些人需要理解两个主要方面来描述光的特性, 即几何学和能量学的方面。
光在空间中传播方式根据几何学光学的定律可归类于几何学方面;由电磁波可携带能量的类型和量则与能量学方面相关联。
1.1 自然光光-我们用以表示电磁射线这一词, 当穿透眼睛时,被转换成为神经的刺激并产生可看到之感觉。
电磁射线的范围是相当宽广的，但是只有一小部份限定范围的波可被眼睛辨识。
如果我们试着提升一个物体的温度, 它将开始释放热射线能量(红外) , 以及在此之后, 在更高的能量阶, 它将发射光。
几个理论建立光的发射和发光之间的相互关系。
根据波理论, 以电磁波形式传送放射能量特点为两个物理学的量: 波长和频率。
波长, 常规用希腊字母L来表示, 是在完全振荡周期期间由波传播的距离。
在国际系统中用米或者毫微米表示。
频率, 用字母N表示, 表示在一秒钟内发生的完全振荡周期的数量, 用赫兹(Hertz)表示。
传播速度C是为完成振荡的波长和时间之间的比例,以公里/每秒(km/s)测量。
电磁波的传播速度根据它发生的场所的媒介不同而变化。
于真空如下:Co @300 Km/s在任何媒介中适用下面的关系式:C =Co / nN为介质场所与真空比较的折射索引表。
频率N,传播速度C和波长的L , 如下关系型:C = n . l透过如果频率N为所知, 我们能够容易计算波长L , 反之亦然。
基于电磁波的各自波长能够给电磁波分类:使用电磁射线的光谱图表表示这个分类。
161412108642-2-4-6电磁射线光谱和可见的射线光谱。
在光谱中含有的波长范围很广, 从10 -5次方nm到10 16次方nm。
在可见射线领域中间更小得多, 包括这个紫外线极限值-380nm-和这个红外线极限值-780nm。
把" 光" 定义为由在这二个极端之间的射线产生的感觉。
LED照明技术手册
LED照明技术手册引言：随着科技的不断发展，LED（发光二极管）照明技术也越来越成熟。
相比传统的光源，在能源消耗上更加节约，并且在发光效率上更加优异，还具有宽波长范围，长寿命等多种优点。
它不仅广泛应用于家居照明领域，也被用于制造商业和工业灯具，以及路灯等户外场合。
本技术手册将向您介绍基本的LED照明知识，以及如何设计，实现和维护LED照明系统。
一、LED的基本原理LED是一个基于半导体材料的光源。
在LED中，电子通过半导体材料，与固定的质子和电子结合，从而产生光。
这种半导体结构被称为p-n结。
当电流通过p-n结时，光子被激活并被释放出来，从而形成发光的现象。
与传统的光源不同，在LED中，电流的方向也决定了光线的方向，这是由于p-n结的结构和内部反射的性质引起的。
二、LED的优势1. 能效高：LED的电效率比传统的白炽灯高很多，这意味着它们可以在相同功率的情况下提供更亮的光。
2. 长寿命：传统的白炽灯约为1000个小时，LED的寿命可以达到50,000到100,000个小时以上，这远远超过了传统的光源。
3. 节能：LED能够以更低的功率提供相同的光照度。
相比于传统的光源，使用LED可以使能源消耗降低约50%以上。
4. 环保：LED不含有像汞这样的有毒物质，相比传统的荧光灯和白炽灯更加环保。
三、如何设计一个LED照明系统设计一个LED照明系统需要考虑很多因素，如亮度，场合，花费等等。
下面将详细介绍如何规划一个成功的LED照明系统：1. 照明需求分析：第一步是理解您的照明需求。
考虑照明的场合，例如房间，办公室，酒店，商店，路灯，广告牌等等。
需要考虑照明工作时间，照明强度要求，控制系统等因素的需求。
2. 照明设计：选择适合的LED光源根据场合选择适合的LED光源进行照明设计。
例如，白色LED以及RGB LED是最常用的光源。
应选择适当的LED颜色和亮度以满足您的需求。
3. 灯具设计：根据您的照明需求设计灯具。
《LED照明设计方案》课件
欢迎来到本次分享，我们将一起探讨LED照明设计方案的基础知识、最佳实 践以及未来趋势，帮助您更好地理解和运用LED照明技术。
LED照明技术概述
LED的工作原理和特 点
了解光电转换原理，掌握 LED的发光原理和性质， 为后续操作打下坚实的基 础。
LED光谱分布特性
了解不同LED的光谱分布， 选择适当的灯具来改善人 们的视觉体验。
节能效果评估及实际应用效果案例
选择最佳方案后，需要进行实际调整和应用效 果评估，通过数据分析，帮助我们更好地进行 后续的改进优化工作。
结语
LED 照明设计的趋势 未来展望
智能、节能、环保、舒适
基于智能控制、物联网、大数据等技术不断 创新，发掘更多LED照明潜力，创造更美好 的照明环境。
6
根据场所尺寸和照度需ຫໍສະໝຸດ ，确定灯 具的安装高度、数量和位置等，保
障照明效果和安全性。
照明场所的分析
对照明区域的尺寸、使用要求、装 饰特色等进行分析，为后续操作提 供依据。
照度计算及照明方案的确定
选用照度计测量照度，确定合适的 照明方案，为后续选择光源和灯具 提供数据支持。
光源的选用
根据照度要求、光谱特性、光线分 布、耐用性等因素，选择合适的光 源来提高照明质量。
LED与传统照明的对 比
分析传统照明和LED照明 的优劣，明确采用LED照 明的理由和目标。
LED照明设计步骤
1
照明节能方案的制定
2
通过分析电量、成本、使用寿命和
维护便利等因素，制定具有节能效
果的改进方案。
3
灯具型号的选择
4
结合照明目的、场所环境、光感效 果等因素，选择最合适的灯具型号。
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。
LED 照明手册
Project #5 : LED LIGHTING HANDBOOK Laurent Maleysson LED 照明手册此简短的手册旨在为技术人员和非技术人员提供关于LED和光的分析。
为了恰当地解决LED设计问题特别是高端LED产品，理解光是什么以及颜色是什么是非常重要的。
虽然LED是一个半导体装置，但在这之前，它是一个发光装置。
许多工程师从电子角度理解LED是如何运作的，但是很少人理解光是什么以及颜色是什么。
虽然缺乏对LED多面的性质和其产生不同特性的光的能力的了解，在处理低端或者中端LED产品时并不会有问题，但在设计高端LED光源时，这将会产生问题。
若不明白人类是如何解释颜色以及颜色是什么，这几乎不可能有效地处理先进的LED光源的定义和设计。
无论你如何设计电子部分以产生光照耀在下图棋盘上，这两个印有橘黄色圆圈的方块看起来都是不同的色调的灰色，然而它们实际上是相同的颜色（就像这两个橘黄色的圆圈一样）。
读完此手册后，希望你能更好地接受和理解这两个方块是一样的颜色。
1.人工照明的常见类型1.1 白炽灯 (Incandescent)白炽灯使用热(热辐射)产生光。
白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出类似烛光的可见光的电光源。
这些灯泡的优点是色光最接近于太阳光色，显色性好，光谱均匀而不突兀。
主要缺点是此类灯泡需要消耗很多电能，而大部分电能都以热能的形式散失了。
热能也会使灯丝升华的越快，从而导致灯泡的寿命变短。
温馨提示：卤素灯泡(Halogen bulbs)是白炽灯，只是在灯泡玻璃外壳中充有一些卤族元素气体以减缓灯丝升华，延长灯泡寿命。
因此卤素灯适合用于高强度照明。
荧光灯(Fluorescent lights) 是含汞气的灯管。
当灯管通电后，低气压的汞蒸气会释放紫外线。
这些紫外线碰到灯管内壁上的荧光粉涂层，从而使荧光粉发出可见光。
荧光灯的优点是比白炽灯色温更冷，光效高，节能效果明显。
荧光灯的缺点是当灯管破损或报废后，对环境有污染。
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。
2024年度LED照明基础知识培训教材
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CHAPTER 07
总结与展望
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关键知识点总结回顾
LED基本原理
LED是一种半导体发光器件，通过电流激发电子 与空穴复合发出光子。具有高效、节能、环保、 寿命长等优点。
LED照明应用
LED照明已广泛应用于室内照明、室外照明、景 观照明等领域，为人们创造舒适、节能的光环境 。
恒压源
输出电压恒定，不适用于LED照 明，因为LED电压随温度变化而 变化。可能导致LED亮度不稳定 和过热。
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驱动电源效率及稳定性要求
效率要求
高效率的驱动电源可以减少能源浪费 和发热问题，通常要求效率在85%以 上。
稳定性要求
驱动电源应具有良好的稳定性和可靠 性，以确保LED照明的长期稳定运行 。包括输出电压、电流的稳定性以及 抗干扰能力等。
案例二
某型LED路灯采用热管散热技术，将热量快速传递到散热 器上，并通过强制对流方式将热量散发到空气中，保证了 灯具的稳定性和可靠性。
案例三
某型室内LED照明灯具采用均温板散热技术，通过均温板 的热传导作用，使灯具的温度分布更加均匀，提高了舒适 性和安全性。
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CHAPTER 06
光学设计与应用实例
环氧树脂
具有优良的透光性、绝缘 性和粘结性，但耐候性和 耐黄变性能较差。
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硅胶
具有优异的耐候性、耐高 低温性和电气绝缘性，但 价格较高。
玻璃
具有高透光性、高热稳定 性和优良的耐候性，但加 工难度较大。
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封装工艺对LED性能影响
芯片固晶工艺
影响LED的发光效率和可靠性， 固晶不良会导致芯片散热不佳、
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led制作的课程设计
led制作的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握LED的基本原理、结构和工作原理；了解LED的应用领域和选型方法；掌握LED驱动电路的设计和调试方法。
2.技能目标：学生能够独立完成LED的基本电路设计、焊接和调试；具备分析和解决LED电路中常见问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科技创新的兴趣和好奇心，增强学生的实践能力和团队合作意识。
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的基本原理和结构：介绍LED的发展历程、工作原理和主要参数。
2.LED的应用领域和选型方法：分析LED在生活中的应用实例，讲解如何根据实际需求选择合适的LED。
3.LED驱动电路的设计和调试：学习LED驱动电路的基本原理，掌握电路设计方法和调试技巧。
4.LED电路常见问题分析：分析LED电路中常见的问题，学会解决方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：讲解LED的基本原理、结构和驱动电路设计方法。
2.讨论法：引导学生讨论LED应用领域和选型方法，培养学生的思考能力。
3.实验法：让学生动手实践，完成LED电路的设计、焊接和调试，提高学生的实践能力。
4.案例分析法：分析LED电路中的实际问题，让学生学会解决问题。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的LED制作教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关的LED技术资料，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动、形象地展示教学内容。
4.实验设备：准备实验所需的设备、工具和材料，确保学生能够顺利进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答情况、团队合作表现等。
2.作业：评估学生完成的LED电路设计、实验报告等作业的质量。
LED照明设计步骤和要领手册
LED照明设计步骤和要领手册一、LED照明系统设计的六个设计步骤：（1）确定照明需求；（2）确定设计目标估计光学；（3）热和电气系统的效率；(4)计算需要的LED数量；（5）对所有的设计可能都予以考虑,从中选择最佳设计；（6）完成最后步骤。
虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何LED照明设计中.现在的照明应用LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。
因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类LED，包括路面、停车区以及室内方向照明。
在这些应用中，由于无需维护(因为LED的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低,所以基于LED的照明降低了总体拥有成本（TCO）。
全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。
其中许多灯具用作方向照明,但都是采用在所有方向发光的灯。
美国能源部(DOE）称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。
此外，DOE报告称,采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%,就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。
相反，照明级LED具有至少50,000小时的高效、方向性照明。
利用照明级LED的所有优点设计的室内照明有以下优点:1、功效超过所有白炽灯和卤素灯具2、能与甚至最好的CFL（紧凑荧光）嵌顶灯的性能相媲美3、与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍4、降低光对环境的影响:不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。
二、照明还是灯?在普通照明中设计LED需要在两种方法间作出选择，是设计基于LED的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于LED的灯。
一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。
对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要,这要由设计师来决定。
三、针对已有照明的设计方法如果目标应用采用构造新型LED照明更好，那么就设计照明的光输出,使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。
led灯具教程
led灯具教程LED（Light Emitting Diode）灯具是一种高效、环保的照明装备，具有长寿命、低能耗等优点，越来越受到人们的关注和喜爱。
下面我将给大家介绍LED灯具的制作方法，帮助大家理解如何制作LED灯具。
首先，制作LED灯具需要准备的材料有LED灯珠、钳子、导线、电阻、电池盒等。
材料准备齐全后，我们可以开始制作。
第一步，准备好所需的LED灯珠。
根据自己的需求选择相应的颜色和功率，确定需要使用的LED灯珠数量。
第二步，将LED灯珠与导线连接。
首先用钳子剪开一段导线，然后根据需要剥去导线两端的绝缘层，露出金属线。
接下来将导线两端分别插入LED灯珠的两个引脚中，确保导线与灯珠的引脚紧密接触。
第三步，将电池盒与导线连接。
首先需要确定好正负极的位置，在电池盒上找到正负极的标识，然后将导线的一端与电池盒的正负极相连接。
可以使用电焊机或者缠绕的方式连接导线和电池盒。
第四步，连接电阻。
根据LED灯珠的功率确定所需的电阻值，将电阻的一端与导线相连接，另一端与LED灯珠相连接。
电阻可以起到限流的作用，保证LED灯珠工作时的正常电流。
第五步，固定灯珠及电池盒。
使用胶带或者其他固定物品将LED灯珠和电池盒固定在所需位置上，确保灯珠和电池盒牢固且稳定。
最后，连接电池，测试灯具是否正常工作。
将电池插入电池盒中，打开开关，看看LED灯珠是否发出亮光。
如果亮光正常，说明制作成功。
通过以上步骤，我们可以制作出自己的LED灯具，实现自己的个性化照明需求。
当然，在制作过程中需要注意安全，避免电流过大引发电击等意外事件。
同时，LED灯具还需要注意散热问题，避免过热照成灯珠烧毁等情况。
总之，LED灯具制作简单、实用，并且具有较好的节能效果，希望通过以上的教程，大家能够了解如何制作LED灯具，为照明产业的发展做出自己的贡献。
LED课件流程
LED（发光二极管）基本知识一、什么是LEDLight 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。
二、LED常用照明术语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。
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）。
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）。
5、平均寿命：指一批灯至50%的数量损坏时的小时数。
单位：小时（h）。
6、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%。
7、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。
8、显色性：光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳能）照明时颜色的偏离能较全面反映光源的颜色特性。
要正确表现物体本来的颜色需使用显色指数高的光源。
单位：Ra。
9、色表：是指人眼直接观察光源时所看到的颜色。
街道高压钠灯发出的光既亮且白，但当看到被照射的人的面孔时显表灰色，这说明高压钠灯的色表并不差，但显色性不好。
10、眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。
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。
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。
2024年室内照明灯具设计教案
2024年室内照明灯具设计教案教案全文预览一、教学目标1.了解室内照明灯具的基本类型、功能及设计原则。
2.掌握室内照明灯具的设计方法与技巧。
3.培养学生的创新意识与动手能力。
二、教学内容1.室内照明灯具的基本类型与功能2.室内照明灯具的设计原则3.室内照明灯具的设计方法与技巧4.创新设计实践三、教学过程第一课时：室内照明灯具的基本类型与功能1.导入a.向学生介绍室内照明灯具的重要性b.引导学生关注室内照明灯具的多样性与功能2.教学内容a.室内照明灯具的基本类型1)吊灯2)壁灯3)地灯4)台灯b.室内照明灯具的功能1)照明功能2)装饰功能3)美学功能3.互动环节a.学生分组讨论，列举生活中常见的室内照明灯具第二课时：室内照明灯具的设计原则1.导入a.回顾上节课的内容，引导学生关注室内照明灯具的设计原则b.引导学生思考如何设计出既实用又美观的照明灯具2.教学内容a.室内照明灯具的设计原则1)安全性原则2)实用性原则3)美学原则4)环保原则3.互动环节a.学生分组讨论，列举生活中符合设计原则的照明灯具第三课时：室内照明灯具的设计方法与技巧1.导入a.回顾上节课的内容，引导学生关注室内照明灯具的设计方法与技巧b.引导学生思考如何运用设计方法与技巧进行创新设计2.教学内容a.室内照明灯具的设计方法1)创意构思2)功能组合3)结构优化4)材料选择b.室内照明灯具的设计技巧1)线条运用2)色彩搭配3)灯光布局4)造型创新3.互动环节a.学生分组讨论，列举生活中运用设计方法与技巧的照明灯具第四课时：创新设计实践1.导入a.回顾前三节课的内容，引导学生关注室内照明灯具的创新设计b.引导学生思考如何运用所学知识进行创新设计实践2.教学内容a.创新设计实践1)学生分组，每组选择一个设计主题2)学生根据主题进行创意构思、功能组合、结构优化、材料选择等设计环节3)学生绘制设计图纸，制作模型或实物作品3.互动环节a.学生展示设计成果，分享设计心得b.教师点评，给予鼓励与建议四、教学评价1.过程评价：关注学生在课堂互动、讨论、实践等环节的表现，评价学生的参与度、创新意识与动手能力。
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LED照明设计步骤和要领手册一、LED照明系统设计的六个设计步骤：(1) 确定照明需求；(2) 确定设计目标估计光学；(3) 热和电气系统的效率；⑷计算需要的LED数量；(5) 对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6) 完成最后步骤。
虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何LED照明设计中。
现在的照明应用LED,具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。
因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类LED包括路面、停车区以及室内方向照明。
在这些应用中，由于无需维护(因为LED的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于LED的照明降低了总体拥有成本(TCO)。
全世界有200 亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。
其中许多灯具用作方向照明,但都是采用在所有方向发光的灯。
美国能源部(DOE )称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。
此外，DOEB告称,采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%,就是说,这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。
相反，照明级LED具有至少50,000小时的高效、方向性照明。
禾U用照明级LED的所有优点设计的室内照明有以下优点：1、功效超过所有白炽灯和卤素灯具2、能与甚至最好的CFL(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美3、与这些灯具相比,需要维修前的寿命要长5到50倍4、降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。
二、照明还是灯？在普通照明中设计LED需要在两种方法间作出选择，是设计基于LED的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于LED的灯。
一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯,因为现有灯具不会约束设计。
对目标应用,到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要,这要由设计师来决定。
三、针对已有照明的设计方法如果目标应用采用构造新型LED照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。
首先,现有设计已经针对目标应用进行了优化,可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。
其次,现有设计的外形尺寸已经得到认可。
如果外形尺寸相同,终端用户转换成LED照明更容易一些。
遗憾的是，有些LED照明制造商错误报告或者夸大了LED照明的效率和使用寿命特性。
在CFL替换灯泡的早期的数年，照明业也遇到了类似问题。
行业标准的缺乏，以及早期产品质量的巨大差异将CFL技术的采用推迟了很多年。
美国能源部意识到了早期LED照明也可能存在相同的标准和质量问题，并且这些问题可能以类似的方式延迟了LED照明的使用。
作为应对措施，美国能源部发起了“ DOE SSL商用产品测试计划(CPTP)”，对LED照明制造商声称的指标进行测试。
该计划以匿名方式测试LED照明的下列4个特性：照明光输出(流明)、照明效率 （流明每瓦 ） 、相关色温 （开氏度 ） 、显色指数。
DOE 的CPTP 将关注点放在了照明可用光输出上，而不仅仅是照明的光输出上， 这为LED 照明设计设定了一个很好的先例。
四、灯的概念可能过时了LED 光的使用寿命很长，这就可能使灯的概念变得过时了。
照明级LED 不会像电灯泡那样出现灾难性效率更高，与老式 LED 照明相比很可能要节省 TCO不要忘记： LED 照明的这 5 万小时使用寿命避免了多少对环境的影响。
送往填埋场的白炽灯泡至少要少 25 倍,并且能源消耗量要少 5倍。
（ 美国约 50%的能源来自燃煤，而燃煤会给空气中释放汞 ）。
或者，送往处理的含汞C 灯泡至少减少5倍。
如前面提到的，不用维护是 LED 照明的一个重要优点。
因此，设计 LED 照明，使其使用寿命最长并节省TCO 是一个应对LED 照明原始成本高这一障碍的极佳策略。
表1列出了设计大功率 LED 照明的一般步骤。
本文的其余部分依次讨论这些设计步骤。
为了更好地说 明这些设计概念，本文给出了一个 LED 照明取代23W CFL 嵌顶灯的计算例子。
不仅对本例，对所有类型照明，本设计步骤都可重复使用。
失效。
相反，照明级 LED 在逐渐退化到其最初光输出通量 时的使用寿命，也就是说连续点亮 5.7 年！（ 也称作流明维持 ） 的 70%之前，具有至少 5 万小不过，在大多数照明环境下，灯有规律地熄灭。
这一熄灭期足足可以将LED 的使用寿命延长到 30年 以上 ，如曲线 1 所示。
过了这么多年之后， LED 照明将“烧尽”，而那时 LED 照明技术下的照明将更亮、步骤一：确定照明需求LED照明必须满足或超过目标应用的照明要求。
因此，在建立设计目标之前就必须确定照明要求。
对于某些应用，存在现成的照明标准，可以直接确定要求。
对其它应用，确定现有照明的特性是一个好方法。
表2 列出了确定现有照明特性时要考虑的主要特性。
光输出和功率特性始终很关键，而根据应用的不同，其它特性可能重要，也可能不重要。
所有照明公司都可以提供数据文件或文档，详细给出其各种灯具的关键特性。
“潜在关键”的特性要更主观一些，或者在制造商文档里没有列出。
在这种情况下，由设计师确定现有照明的特性。
图1说明了例中CFL嵌顶灯的关键特性。
表3 给出了现有照明的全部特性。
步骤二：确定设计目标照明要求确定好了之后，就可以确定LED照明的设计目标了。
与定义照明要求时一样，关键设计目标与光输出和功耗有关。
确保包含了对目标应用也可能重要的其它设计目标，包括工作环境、材料清单(BOM) 成本和使用寿命。
表4以LED照明为例列出的设计目标。
步骤三：估计光学系统、热系统和电气系统的效率设计过程中最重要的参数之一是，需要多少个LED才能满足设计目标。
其他的设计决策都是围绕LED数量展开，因为LED数量直接影响光输出、功耗以及照明成本。
查看LED数据手册列出的典型光通量，用该数除设计目标流明，这种方法很诱人。
然而，此方法太简化了，依此设计将满足不了应用的照明要求。
LED的光通量依赖于多种因素，包括驱动电流和结温。
要准确计算所需要的数量，必须首先估计光学、热和电气系统的无效率。
以前原型机设计的个人经验，或者本文提供的例子数量，都可以作为指南来估计这些损失。
本节对估计这些系统损失的过程进行简述。
五、光学系统效率通过考察光损失估计光学系统的功效。
要估计的两种主要的光损失源为：1. 次级光学器件次级光学器件是不属于LED本身的所有光学系统，如LED上的透镜或扩散片。
与次级光学器件相关的损失根据使用的特定元件的不同而变化。
通过各次级光元件的典型光学效率在85%和90%之间。
2．灯具内的光损失当光线在到达目标物之前，打到灯具罩上时，就产生了灯具光损失。
某些光被灯具罩吸收，有些则反射回灯具。
固定物的效率由照明的布局、灯具壳的形状及灯具罩的材料决定。
如图2所示，LED光具有方向性，可达到的效率比全方向照明可能达到的要高得多。
对示例中的照明，如果照明需要次级光学器件，则只存在次级光损失。
次级光学器件的主要目的是改变LED 的光输出图像。
曲线2 将Cree XLamp XR-E LED 的光束角度与目标灯具的光输出图像进行了比较。
裸LED 的光束角度与目标灯具的非常相似，所以不需要次级光学器件。
因此，对本示例照明，不存在次级光学器件引起的光损失。
要计算本CFL 示例的灯具损失，我们假定灯具反射杯的反射率为85%，60%的光将打到反射杯上。
光学效因此，率为：六、热损失LED的相对通量输出随着结温的上升而降低。
大多数LED数据手册都列出了25 C下的典型光通量值，而大多数LED应用都采用较高的结温。
当结温Tj > 25 C时，光通量肯定比LED数据手册给出的值差。
LED数据手册中有一个曲线，给出了相对光输出与结温的关系，例如如曲线3所示的XLampXR-E白色LED该曲线通过选择特定相对光输出或者特定结温，给出了其它特性值。
对本CFL示例，其照明只是为屋顶通风的商业建筑设计的。
本设计基于所列的设计目标，对光输出、功效和使用寿命的优先次序进行了划分。
XLamp XR-E LED额定为5万小时后提供平均70%勺流明维持率，结温保持在80C或以下。
因此，CFL示例的最高合适结温为80 C。
对应的最小相对光通量为85%如曲线3所示。
这一85%相对光通量是对本例照明热功效估计的值。
LED驱动电子设备将可用功率源（如墙体插座交流电或电池）转换成稳定的电流源。
这一过程与所有电源一样，效率不会达到100%。
驱动器中的电气损失降低了总体照明效能，因为把输入功率浪费在发热上了，而没有用在发光上。
在开始设计LED系统时，就应考虑到电气损失。
典型LED驱动器的效率在80%到90%之间。
效率高于90%的驱动器的成本要高得多。
要注意，驱动器效率可能随输出负载而变化，如曲线4 所示。
应指定驱动器工作在大于50%输出负载下，以使效率最大，并使成本最低。
曲线4示例的LED驱动器效率与负载的关系87%的估值很好。
室外用或非常长的使用寿命的驱动器，效率可能要低一对于室内应用，驱动器效率些。
表5 概括了示例照明的光、热和电气系统的效率。
步骤四：计算需要的LED数量实际需要的流明量所有系统效率估算好之后，就可计算要达到设计目标需要的实际LED流明数。
对本计算，只使用光效率（光学和热）。
电气效率只影响总功耗和灯具效能，而不影响照明的光输出量。
示例照明“需要的实际流明”的计算如下：所需的实际流明=目标流明/（光学效率X热效率）=810/（91% X 85%）=1,050lm工作电流另一个需要确定的是LED的工作电流。
工作电流在确定LED照明的效能和使用寿命时很重要。
增加工作电流，则各LED的光输出会变大，因而减少了所需的LED数量。
不过，增加工作电流同时也带来多个缺点，如表6所示。
根据应用的不同，考虑到每个LED流明输出值更高，这些缺点也许可以接受。
对示例照明，使用寿命和功效是最应优先考虑的设计目标，本照明以XLamp XR-E数据手册所列的最小工作电流（350 mA）工作，以最大限度提高LED功效并延长使用寿命。
工作电流确定之后，就可以计算各LED的流明输出数了。
由于LED的热损失已经在实际需要的流明数计算中考虑到了，故LED供应商文档给出的数量可以直接使用。
对本计算，使用LED订单代码所列的最小通量，而不是使用数据手册给出的典型数量。
大多数LED公司根据最小通量范围销售。
根据此最小数来设计，就可以确保用该LED订单代码制作的所有照明都能满足目标要求。
本例中的照明使用4000K CCT的XLamp XR-E LED, 350 mA时的最小光通量为67.2 （P2 flux bin）。
LED的数量计算如下。
LED的数量=实际所需的流明数/每个LED的流明数=1,050 lm / 67.2 lm=16 个LED 步骤五：考虑所有设计可能并选择最佳设计LED数计算好之后，考虑满足设计目标的所有设计可能。