《LED光源与照明设计》课程教学大纲

LED光源与照明设计LightEmittingDiodes(LED)andLightingDesign一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程学时：32学时，其中讲课：20学时，实验（含上机）：12学时，课外。学时课程性质：选修开课学期：第7学期先修课程：《模拟电子技术》，《固体物理》适用专业：光电信息科学与工程，应用物理学教材：刘木清.《LED及其应用技术》，化学工业出版社，2013开课单位：物理与光电工程学院二、课程性质、教学目标和任务本课程是专业选修课，主要讲授LED的发光原理、材料体系、芯片制造技术、封装技术，以及适用于各类照明应用中所需的光学设计、驱动技术与散热技术。教学目标是，使学生掌握LED的基础知识，了解LED的原材料，熟悉LED工艺和应用设计，掌握LED性能指标与测试方法，以及照明设计基本技能。本课程着重于学生专业技能的培养，学生可以了解LED的特点和技术进展，掌握LED的工作原理、制备技术、设计原那么和方法，为学生将来从事固体发光器件相关应用方向的工作打下坚实的基础，灵活应用于照明等光电相关领域。三、教学内容和要求第1章概论（1学时）了解电光源的开展史，了解白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯的特点理解LED的特点和优势重点：LED的特点和优势难点：无第2章LED材料与发光原理（2学时）掌握PN结、零偏置PN结、正向偏置PN结、电子与空穴的复合理解能级理论、异质结和量子阱，LED发光效率了解主要的LED材料体系重点：PN结LED发光效率难点：能级理论LED发光材料第3章LED的光取出（2学时）掌握影响LED光取出效率的因素了解提高LED出光效率的方法重点：影响LED光取出效率的因素难点：提高LED出光效率的方法第4章LED的芯片制造技术（2学时）了解LED外延片制造技术的历史开展、外延设备及衬底材料掌握LED发光局部的结构了解LED芯片几种相关的工艺制程；掌握LED芯片的制作流程重点：LED外延片制造技术LED芯片的制作流程难点：LED外延片制造技术LED的封装技术（2学时）掌握LED封装的关键问题了解LED封装的目的以及封装形式的开展了解小功率LED封装和大功率LED封装工艺与材料。重点：LED封装的目的LED封装工艺基本流程难点：LED封装工艺基本流程第6章白光LED（2学时）理解多基色白光LED原理掌握基于紫外芯片的白光LED技术了解蓝光LED加黄色荧光粉的方法了解视觉照明对于LED技术的需求重点：多基色白光LED原理紫外芯片加三基色荧光粉白光LED技术难点：多基色白光LED原理第7章LED器件的性能和测试（2学时）理解光度学参数及色度学参数掌握LED伏安特性曲线了解LED的主要电参数和热参数掌握LED光特性的测试方法，包括分布光度计测量法、光电积分测量法、光电积分法测量法及LED光通量的问题解决掌握LED热特性的测试方法。重点：LED伏安特性曲线LED的主要电参数LED光特性测试方法难点：LED伏安特性曲线LED光通量的问题解决第8章LED的光学设计（2学时）了解LED光学设计的特点掌握LED光学设计的方法以及主要的LED灯具光学系统形式了解自由曲面的二次光学设计重点：LED光学设计的方法难点：LED光学设计的方法LED的驱动与控制技术（2学时）了解LED驱动的一般特点掌握开关型直流驱动电路，以及交流驱动电路了解LED的控制电路，包括LED的调光控制、信号线型控制、无线网络控制及LED大规模控制技术重点：LED开关型直流驱动电路难点：LED控制电路第10章LED灯具的散热（1学时）了解热量对LED性能的影响，结温对光效、寿命及波长的影响了解散热的基本原理掌握主动型散热和被动型散热的主要方法重点：LED散热的主要方法难点：LED灯具的散热的基本原理第11章LED的主要灯具设计与照明应用（2学时）了解中小功率LED灯具的一般特点掌握LED球泡灯、LED投射灯、LED直管灯和LED筒灯的应用了解大功率LED灯具的一般特点1L4掌握LED路灯,、隧道灯、LED厂矿灯和大功率LED投光灯的应用重点：中小功率LED的主要应用领域大功率LED的主要应用领域难点：大功率LED灯具使用案例四、实训工程及学时数分配如下序号工程名称所需学时内容提要工程要求实验类型必开选开1LED性能测试4LED综合参数测试仪平AV验证2LED灯具设计4使用TracePro软件LED光学设计V设计3LED照明设计4使用DIALux软件进行LED照明设计V设计五、课程考核.作业：2次。实验报告3次。.考核方式：课程论文或闭卷考试。3,总评成绩计算方式：平时成绩（20%）、实训成绩