LED光源培訓(xùn)教程

《LED光源培訓(xùn)教程》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

上海高元投資發(fā)展有限公司LED光源培訓(xùn)教程（一）2012-02-06 介紹半導(dǎo)體發(fā)光器件（LED）1．什么是半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）？答：半導(dǎo)體發(fā)光二極管是半導(dǎo)體晶體二極管中的一種。LED是英文名（LightEmittingDiode）的縮寫。具有耗電省、壽命長等特點(diǎn)，應(yīng)用范圍有家用照明、酒店商務(wù)照明、戶外大屏幕、電視、手機(jī)背光燈、戶外照明、交通信號指示燈、汽車照明等2．LED光源的組成答：是由紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光二極管組成的，可以匹配出多達(dá)16777216種顏色的光源，在藍(lán)色的芯片上點(diǎn)上熒光粉，可以獲得任何室溫的白光發(fā)光二極管。3．LED光源的特點(diǎn)答：優(yōu)點(diǎn)---低功耗，高光效，長壽命。缺點(diǎn)---制造成本高，燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝復(fù)雜。 半導(dǎo)體發(fā)光二極管 LED光源1.紅色GaP:Zn-O---LED，發(fā)光譜峰λp=623nm；2．綠色GaP:N---LED，發(fā)光譜峰λp=520nm；3．藍(lán)色I(xiàn)nGaN/GaN---LED，發(fā)光譜峰λp=465nm；4．琥珀色---LED發(fā)光譜峰λp=590nm；5．紅/綠/藍(lán)/三合一---LED全光譜6．白光---LED色溫（2700K------8000K） 可見光的光譜圖 LED產(chǎn)品種類 LED產(chǎn)品種類 LED產(chǎn)品應(yīng)用室內(nèi)照明 LED產(chǎn)品應(yīng)用室內(nèi)照明 LED產(chǎn)品應(yīng)用室內(nèi)照明 LED產(chǎn)品應(yīng)用戶外照明 LED產(chǎn)品應(yīng)用戶外照明 LED產(chǎn)品性能1．與傳統(tǒng)光源相比，同一光通量，節(jié)約電能在60%-80%左右。（100W鹵素?zé)粲秒娫?03W/AC220V，光通量：1294流明）光效：12.52LM/W（40W日光燈用電在44.5W/AC220V，光通量：2310流明）光效：52LM/W（40W-LED燈用電在48W/AC220V，光通量：4400流明）光效：91LM/W2．與傳統(tǒng)光源相比，在產(chǎn)品使用壽命上，LED燈具有比較大的優(yōu)勢。（鹵素?zé)羰褂脡勖话阍?000小時(shí)左右）（熒光燈使用壽命一般在2000小時(shí)左右）（LED燈使用壽命一般在10000---60000小時(shí)左右）3．與傳統(tǒng)光源相比，LED燈具在光源設(shè)計(jì)和電源匹配上有嚴(yán)格的要求，并且在散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上比較復(fù)雜，需要有專業(yè)的理論知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。和傳統(tǒng)光源的電源使用來講要復(fù)雜的多，這一點(diǎn)不占優(yōu)勢。但是，隨著LED應(yīng)用的深入和時(shí)間的推移，這一點(diǎn)完全可以用技術(shù)來彌補(bǔ)?？傮w上說是利大于弊，在不久的將來，第四代光源將替代所有的傳統(tǒng)光源。 常用LED芯片簡解3020芯片/3528芯片：3020芯片就是3mm*2mm封裝的芯片3528芯片就是3.5mm*2.8mm封裝的芯片它們是同一種規(guī)格的芯片，有專門的規(guī)格書。主要參數(shù)：工作電流：＜20mA工作電壓：由芯片而定峰值電流：＜40mA光通量：4---8流明外型如圖： 常用LED芯片簡解5050芯片：單色和RGB三色5050芯片就是5mm*5mm封裝的三合一芯片它們是同一種規(guī)格的芯片，有專門的規(guī)格書。主要參數(shù)：工作電流：＜3*20mA工作電壓：由芯片而定峰值電流：＜3*40mA光通量：12---22流明外型如圖： 常用LED芯片簡解5050芯片/5630芯片：單色5050芯片就是5mm*5mm封裝的三合一芯片5630芯片就是5.6mm*3mm封裝的單一芯片它們是同一種規(guī)格的芯片，有專門的規(guī)格書。主要參數(shù)：工作電流：＜3*40mA工作電壓：由芯片而定峰值電流：＜3*80mA光通量：36---45流明外型如圖： 常用LED芯片簡解朗伯型1W芯片：（白色/紅色/綠色/藍(lán)色/琥珀色）它們是同一種規(guī)格的芯片，有專門的規(guī)格書。主要參數(shù)：工作電流：＜350mA工作電壓：由芯片而定峰值電流：＜600mA光通量：45---110流明外型如圖： 常用LED芯片簡解朗伯型3W芯片：（白色/紅色/綠色/藍(lán)色/琥珀色）（RGB三合一）它們是同一種規(guī)格的芯片，有專門的規(guī)格書。主要參數(shù)：工作電流：＜3*350mA工作電壓：由芯片而定峰值電流：＜3*600mA光通量：150---330流明外型如圖： 常用LED芯片簡解集成10-100W芯片：（白色/紅色/綠色/藍(lán)色/琥珀色）它們是不同規(guī)格的芯片，有專門的規(guī)格書。主要參數(shù)：工作電流：＜額定電流的80%工作電壓：由芯片而定峰值電流：＜按規(guī)格書執(zhí)行光通量：按100LM/W計(jì)算外型如圖： LED光源的排列及電源匹配一.LED光源的排列原則1.燈板的工作電壓＜DC60V。（內(nèi)置電源日光燈可以除外）2.大于25W的燈板，需要有良好的散熱結(jié)構(gòu)。3.大電流工作時(shí)，燈板PCB應(yīng)選用2mm厚度的鋁基板材，銅箔厚度大于二盎司（0.7mm）二．LED光源的電源選用原則1.所有LED光源的電源選用恒流開關(guān)電源，嚴(yán)禁使用恒壓開關(guān)電源。（特殊案例除外）2.所有恒流開關(guān)電源PF值應(yīng)大于0.9以上。（5W以下除外）恒流開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率應(yīng)大于82%以上，且全部是隔離輸出，稱之為隔離電源。3.額定恒流電流應(yīng)小于燈板電流的0.8倍，電流調(diào)整率小于1%。 LED燈具的電源配置原則一.室內(nèi)外照明：1.室內(nèi)照明一般使用AC220V供電2.戶外照明有三種供電方案，其中街景照明和道路照明使用AC220V供電。庭院景觀照明（地埋燈、地插燈、景觀燈帶）等使用DC24V供電。水下燈具使用DC12V供電。（嚴(yán)禁使用大于直流12V電源供電）3.景觀照明有二種供電方案，其中洗墻燈、投射燈、單色線條燈使用AC220V供電，景觀變色幕墻照明、地埋線條燈、變色點(diǎn)光源照明使用DC48V-DC24V供電。所有LED燈具應(yīng)配有接地裝置和接地標(biāo)識。 LED燈具的主要參數(shù)指標(biāo)1.輸入電壓范圍：對于寬電壓輸入（AC85V-AC240V）來說，其燈具的使用范圍比較大，能適應(yīng)AC110V、AC127V、AC220V三種工作電壓，但它的電源轉(zhuǎn)換效率沒有窄電壓輸入的高，調(diào)整精度也沒有窄電壓輸入高。2．輸入電源的功率因數(shù)：＞0.95以上。（5W以上）3．電源轉(zhuǎn)換效率：＞82%以上（隔離電源）4．恒流開關(guān)電源的電流調(diào)整率：＜1-3%5．電磁兼容和電磁干擾要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)6．絕緣等級和防護(hù)等級要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 絕緣等級和防護(hù)等級的含意1.絕緣等級：絕緣等級劃分依據(jù)是按電器所用絕緣材料的允許極限溫度劃分的。有Y、A、E、B、F、H、C等幾個(gè)等級。所謂允許極限溫度是指電器絕緣材料的允許最高工作溫度，它反應(yīng)絕緣材料的耐熱性能。絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C7個(gè)等級，其極限工作溫度分別為90、105、120、130、155、180℃、及180℃。在LED燈具中還有一個(gè)重要的耐壓等級，一般的燈具一定要具備DC/3500V耐壓測試，過了才能成為一個(gè)真正產(chǎn)品。2．防護(hù)等級：IP防護(hù)等級：IP（INTERNATIONALPROTECTION）防護(hù)等級系統(tǒng)是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草。具體內(nèi)容如下： 絕緣等級和防護(hù)等級的含意將燈具依其防塵防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含工具，人的手指等均不可接觸到燈具內(nèi)之帶電部分，以免觸電。IP防護(hù)等級是由兩個(gè)數(shù)字所組成，第1個(gè)數(shù)字表示燈具離塵、防止外物侵入的等級，第2個(gè)數(shù)字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度，數(shù)字越大表示其防護(hù)等級越高，兩個(gè)標(biāo)示數(shù)字所表示的防護(hù)等級。表格如圖所示： 絕緣等級和防護(hù)等級的含意 絕緣等級和防護(hù)等級的含意 絕緣等級和防護(hù)等級的含意 絕緣等級和防護(hù)等級的含意 絕緣等級和防護(hù)等級的含意 絕緣等級和防護(hù)等級的應(yīng)用綜上所述：1．室內(nèi)照明燈具，如：射燈、球泡燈、日光燈等，其驅(qū)動(dòng)電源用的電子元器件絕緣等級必須達(dá)到E級，相對應(yīng)的工作溫度高于150度。由于上述燈體外殼是金屬鋁，在安裝和更換時(shí)，容易觸接人體部分，所以該燈體必須經(jīng)過直流3500V/1分鐘的耐壓測試，通過才能算是合格的產(chǎn)品。室內(nèi)照明用燈的防護(hù)等級一般為IP54。（特殊產(chǎn)品例外） 絕緣等級和防護(hù)等級的應(yīng)用2．戶外照明燈具，如：投射燈、洗墻燈、街景燈、路燈、地埋燈、庭院燈、水下燈、隧道燈、廣場燈等，由于燈具工作在露天狀態(tài)，且有些燈具是放在建筑頂上或是立桿頂端，如：投射燈、洗墻燈、街景燈、路燈，所有燈具必須具備室內(nèi)燈具標(biāo)準(zhǔn)外，還要具備防雷擊和防靜電功能。所有大功率燈具應(yīng)具備呼吸孔裝置，由于空氣溫度的變化，可防止燈體內(nèi)凝露水的產(chǎn)生，可以防止電源驅(qū)動(dòng)板的損壞。（水下燈除外） 絕緣等級和防護(hù)等級的應(yīng)用戶外燈具的防護(hù)等級一般分為四種，IP65、IP66、IP67、IP68。建筑物外墻照明用燈、廊道燈、壁燈為IP65。投射燈、洗墻燈、街景燈、路燈、隧燈、廣場燈為IP66。地埋燈、庭院燈為IP67。水下燈為IP68。3．水下燈，是特殊用途的景觀照明燈具。有特殊的制造工藝要求和安裝施工的規(guī)定。一般來說，燈體和電源驅(qū)動(dòng)是全灌膠的制作工藝。輸入電源電壓不能超過DC12V，開關(guān)電源不準(zhǔn)放在水下，應(yīng)放在岸上的開關(guān)箱內(nèi)，水下燈之間的連接應(yīng)放置防水接線盒，燈體內(nèi)燈板與外殼有良好的散熱結(jié)構(gòu)。 LED燈具防雷擊和防靜電措施在討論之前先介紹一種相關(guān)器件：瞬態(tài)抑制二極管---TVS管它是晶體二極管中的一種，俗稱雪崩二極管，是防雷防靜電的最佳的半導(dǎo)體器件。它有二種形式供我們選擇，單極性的用于直流電路，如：DMX控制系統(tǒng)中的保護(hù)電路，雙極性的用于交流電路，如：燈具外殼與電源驅(qū)動(dòng)之間的保護(hù)電路。 LED燈具防雷擊和防靜電措施§在戶外照明用電器設(shè)備一定要有防雷防靜電措施，這是必須的。所以我們在下定單的時(shí)候，一定要了解終端客戶的詳細(xì)信息，（使用電壓、功率大小、使用場所、使用環(huán)境等）并根據(jù)本公司的NTC標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確下單，及時(shí)跟蹤，保證產(chǎn)品的質(zhì)量參數(shù)。 LED燈具的NTC標(biāo)準(zhǔn) 案例分析§一．E27/3W/面光燈：§1．樣品確認(rèn)：來樣樣品是56pcs面光源，工廠為了節(jié)約成本，在下定單后，改變了面光源，變成了32pcs的面光源。經(jīng)過分析，56pcs面光源是8串7并，恒流電流為(7*18mA)126mA。32pcs的面光源是8串4并，恒流電流為(4*18mA)72mA。而電源是AC85V-265V/DC28V-恒流80mA。在這種情況下，顯然32pcs的面光源的電流超出了72mA。通過與相關(guān)技術(shù)人員的溝通，決定恒流電源從原來的80mA下降到65mA，配合32pcs的面光源的使用。在安全范圍內(nèi)工作。保證了該燈的使用壽命。 案例分析§2．設(shè)定參數(shù)：§根據(jù)32pcs面光源的LED排例，可以得出32pcs面光源的工作電壓和工作電流。§即：8串4并，§工作電壓：3V*8=24V（DC22V-28V）§工作電流：18mA*4=72mA（恒流）§面光源功率：24V*0.072A=1.728W（P=VI）§輸入電壓：AC85V-265V§輸入功率：1.728W/0.7=2.47W§光通量：1.728W*100LM/W=172LM§整燈光效：172LM/2.47W=69LM/W 案例分析§3．根據(jù)各方確認(rèn)的參數(shù)，實(shí)施生產(chǎn)，跟蹤測試，驗(yàn)證出貨。這樣做的好處是，既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又保證了各方的利益。