LED知识基础培训教材

1、LED照明培训教程 目 录 一、半导体LED基础知识； 二、LED商业家居照明分析； 三、LED亮化工程照明分析； 四、 LED驱动电源基本知识； 五、灯头的分类和IP等级剖析； 六、LED照明的市场分析和行业信息。一、半导体LED基础知识1）什么是半导体（LED）? LED是Light Emitting Diode的缩写，即发光二极管：是一种能将电能转化为可见光的固态半导体，其发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、环保卫生等优越性；另LED是Large Electronic Display的缩写，即大型电子展示。2）LED基本结构：LED有五大原物料：芯片，支架，银胶，金线，环氧树

2、脂，其中芯片是最重要的组成部分。LED是一块将电能转化为光能的半导体，核心为晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，一端是接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。主要由两部分组成，一部分是P型半导体（即空穴），另一端是N型半导体（即电子），两种半导体结合起来，形成P-N结。 3）LED的分类和应用领域LED一般分为贴片式和直插式，贴片式规格有3014、3020、3528、5050（正面发光）/1016、1024（侧面发光）；直插式有草帽型（子弹头）、食人鱼、圆头、内凹、平头。其具体分类有以下几种： 按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的

3、发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。按发光管出光面特征分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把5mm的记作T-1（3/4）；把4.4mm的记作T-1（1/4）。按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度100mcd）；把发光强度在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。普通亮度主要用于指示灯；高亮度用于特殊照明；而超高亮度

4、则可以进一步用于通用照明。数码管(display) 普通LED 食人鱼 贴片(SMD) 大功率4）、LED术语 光通量(lm):指人眼所能感觉到的辐射能量。它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。单位为“流明”，代表照度单位;符号为“”； 色温(K):表示光源光谱质量通用指标。当光源所发出光的颜色和绝对黑体在某一温度下辐射的颜色完全相同时，此时黑体的温度为此光源色温。单位为“开尔文”。其中低色温，能量分布中，红辐射相对多，称为“暖光”；如高色温，能量分布中，蓝辐射比例增多，称为“冷光”；（暖白26003700K、正白37005000K、冷白500010000K） 发光强度

5、(cd):指衡量光源发光强弱的量,单位为“坎德拉”；“mcd”指光通量的空间密度，即单位立体角的光通量，代表LED晶粒亮度单位，单位为“毫坎德拉”； 发光效率（光效）：指光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率的比值，单位为：流明/瓦、亮度/瓦高度（cd/m2）:指从某一方向看到物体发射光的强度，它等于1平方米表面上发出1坎德拉的发光强度。单位为：坎德拉/平方米，符号为“L”。 二、LED商业家居照明分析 前 言 LED商业家居照明主要指室内照明的灯具，其外观精致，是一种照明、修饰于一体的照明产品。其中包括：LED灯泡、LED日光灯、LED面板灯、LED嵌灯、LED橱柜灯等1）LED灯泡定义

6、、结构、工艺、适用范围1.1）LED灯泡是替代传统白炽灯的新型节能灯具 。主要有LED射灯和LED球泡灯，其颜色为白色和暖白色。1.2）LED灯泡主要由灯罩、光源、基板、散热器、驱动电源、连接件、螺口组成。1.3）LED灯泡采用高性能环保材料，优质铝材加工(如车件太阳花散热件6063、6061铝/铝铸件日本ADC12 、ADC10铝散热件） ，表面经过特殊氧化处理或喷漆，其结构独特、高效节能、绿色环保。主要应用于商场、专卖店、酒店、办公楼、舞厅等照明场所。 LED球泡灯 LED射灯2）LED日光灯定义、结构、工艺、适用范围2.1）LED日光灯（即LED灯管）是采用CREE与AOD超高亮LED白

7、光作为发光光源，外壳为PC罩/铝合金 /堵头等,与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度一般为60cm和120cm、150cm三种，其功率分别为10W、16W和20W 。2.2）它主要由PC罩、光源、铝基板、散热器、驱动电源、连接件、螺口（及堵头）组成，其分为驱动电源内置和外置两种。2.3）LED日光灯以抗高温、防漏电、光线柔和、环保节能为主要特点，主要应用于大型工厂、生产车间、办公楼、地下停车场、迪厅、医院、学楼等室内照明场所。 LED日光灯3）LED面板灯定义、结构、工艺、应用范围3.1）LED面板灯是一款高档室内照明灯具。它的外框选用铝合金/亚克力制作，配置智能遥控系统，可以任意变化色

8、温。3.2）它主要有正面发光和侧面发光两种。侧面发光是由铝框、扩散板、导光板、铝背板、螺丝组成 ，主要将光通过导光板传递至扩散板发出；而正面发光是由铝框、扩散板、铝背板、螺丝组成。其电源为外置。3.3）LED面板灯经过高透光率的导光板，形成照度均匀、光线柔和的光效，给人带来舒适的感觉，各方面均优于格栅灯。它主要适用于酒店、高级写字楼、办公场所、室内公共场所等。 LED面板灯4）LED嵌灯定义、结构、工艺、应用范围4.1）LED嵌灯（即筒灯）是一种嵌入到天花板内光线下射式的照明灯具 。4.2）它主体采用环保铝质高导散热灯壳，表面经过抛光、打磨、喷吵阳极氧化处理，使之更具装饰性，其结构同灯泡一样。

9、4.3）LED筒灯按安装方式分为：嵌入式筒灯与明装式筒灯；按灯管安装方式分：螺旋灯头与插拔灯头、竖式筒灯与横式筒灯。广泛应用于大型办公室、会议室、百货商场、专卖店及一些民用家居 。 LED筒灯5）LED橱柜灯定义、结构、工艺、应用范围5.1）LED橱柜灯是基于照明、装饰于一体的照明产品 。5.2）它通过精密数控车床制造出精美氧化铝合金，配合色彩是理想的装饰 。特别适用于珠宝、金饰、时装照明，其次还多用于展厅、艺术厅、博物馆、办公室、家居橱柜等。 LED橱柜灯三、LED亮化工程照明分析 前 言 LED亮化照明主要指室外照明，主要包括：LED洗墙灯、LED地埋灯、LED水底灯、LED草坪灯、LED

10、灯带、 LED 模组、LED隧道灯等 1）LED洗墙灯、隧道灯定义、结构、工艺、应用范围1.1）LED洗墙灯又叫线型LED投光灯，外形为长条形，有用来勾勒大型建筑的轮廓。利用LED定向发光的特性，通过DMX信号控制实现灯光变化，具有丰富的色彩表现力 。1.2）它利用LED定向发光的特性，通过DMX信号控制实现灯光变化，主要有内控和外控两种。可用于建筑群外墙照明 、室内局部照明、绿化景观照明、广告牌照明等。1.3）LED隧道灯是一种光效节能灯具。它采用进口高纯镜面铝阳极氧化材料做反光镜，经柔化处理，反光效率高、透光性好，不会使人产生眩目。镇流器选用过热保护技术，节能环保。它主要应用于隧道、车间、

11、大型仓库、工程施工等大型场所的照明。 LED洗墙灯 LED隧道灯 2）LED灯带定义、结构、工艺、应用范围2.1）LED灯带是指把LED组装在带状的柔性线路板或PCB硬板上，主要分为柔性LED灯带和LED硬灯条两种。产品有红、绿、蓝、黄、白和暖白等多种发光颜色，其色彩均匀、绚丽 。2.2）LED灯带广泛应用于建筑装饰、轮廓装饰、广告标志等照明 。 LED灯带四、LED驱动电源基础知识1、LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器 ，而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。 2、按驱动方式可分为恒流式和稳压式，而按安全性能可

12、分为非隔离式和隔离式。 2.1)恒流式: a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高； b、 恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路; c、 恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高 .（1W350ma 2W500ma 3W700ma) 2.2) 稳压式:a、当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化;b、稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路;c、以稳压驱动电路驱动LED，每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;

13、d、 亮度会受整流而来的电压变化影响。 2.3)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。 目前用得最多的是非隔离直接降压型电源。也就是把交流电整流以后得到直流高压，然后就直接用降压（Buck）电路进行降压和恒流控制。 2.4)隔离式恒流电源：隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。一般来说，由于加入了变压器，所以隔离式电源的效率会有所降低，通常大约在88%左右。而且变压器的体积也比较大。放进T10灯管还可以，但是放进T8的灯管就比较紧张。 五、灯头的分类和IP等

14、级剖析 灯头的分类:国家使用灯头名称主要材质备注美国、加拿大E26、E12、E14GU类、MR类电木、陶瓷、金属需获UL、CUL认证德国、欧洲E27、E14、 GU类、MR类电木、陶瓷、金属需获VDE认证英国B22 、GU类、MR类电木、陶瓷、金属需获VDE认证澳洲E27、E14、 GU类、MR类电木、陶瓷、金属需获VDE认证中东E26、E14、 GU类、MR类电木、陶瓷、金属需获UL、CUL认证日本E26、E17、E12 GU类、MR类陶瓷、金属需获TMARK认证六、LED照明的市场分析和行业信息一、市场分析全球四大LED照明产业区域现状（一）欧洲：（1）市场：A、欧洲环保和节能意识成熟；B

15、、欧盟提出淘汰白炽灯的相关法律；C、在节能灯和LED灯应用领域推出了补贴计划。 （2）技术：A、欧州市场准入标准和技术相对宽松；B、CE针对固态光源大部分参照传统光源的技术要求。 （3）企业：2000年欧洲照明巨头飞利浦、欧司朗投入巨资开始LED照明基础技术的研发。欧司朗主要集中室内球泡灯和模组类灯的推广，而飞利浦收购美国lumileds,飞利浦和欧司朗将在2012年大举进入亚洲市场。（二）美洲：（1）市场：A、由于金融危机影响，再加上LED照明产品价格过高，在美洲地区暂看不到LED照明大规模推广。B、由于UL认证费用高昂繁琐，LED在北美市场启动估计在2012年以后。 （2）企业：以美国GR

16、EE、Lumileds、Bridgelux等公司为首的一群LED芯片生产企业（三）亚洲、日本、韩国和台湾：（1）市场：A、LED蓝光技术是日本研发出来的，LED产品在日本市场的销售增长率一直领先其它国家；B、韩国和台湾拥有成熟的半导体制造和研发技术，而日本日亚、西铁城、欧司朗、Bridgelux、semiled等在台湾代工生产。 （2）技术：日本拥有超高亮度LED技术及高档荧光粉技术 （3）企业：日本日亚、丰田合成、三菱化工掌握了一流芯片、荧光粉及光学材料等技术，日本西铁城、夏普、韩国三星、LG占据产品封装市场，而台湾晶大、亿尖、齐力、光宝是全世界最大代工基地。（四）中国内地：随着节能减排压力

17、的增大，中国政府在2007年对LED产业提供了各种扶持政策和措施。具备规模的上游中低端芯片生产企业已超过30家，中低端封装产品大部分集中在珠三角、长三角地区，而下游终端应用产品则在深圳地区高达近3000家。 二、LED照明取代白炽灯效应2011年显现：A、据DIGITIMS最新统计，高亮度LED市场将由2010年82.5亿美元，成长至2011年的1206亿美元。年成长率为53%。B、在节能减碳的意识下，全球各国订定了LED照明政策。全球LED灯泡需求量将由2011年5.96亿颗，大幅成长至2013年25亿颗。路灯方面已由中国大陆、美国、欧洲各主要城市推动示范工程，预估LED路灯将由2011年220万盏，增至2013年980万盏。C、在全球主要国家LED照明政策推动、LED发光效率提升及预估LED照明价格每年将下跌2030%的影响下，LED照明市场于2011年将达154亿