1、佛山市利升光电有限公司,LED灯具基础知识,制定：刘永华,LED是什么,所谓LED，就是发光二极管（light emitting diode）。基本结构为一块电致发光的半导体芯片，封装在环氧树脂中，通过针脚支架作为正负电极并起到支撑作用。,LED原理一 LED和我们常用的白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理不同，它通过电子（负电荷粒子）以空穴（正电荷离子）的复合后以光的形式释放出能量。LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的芯片,LED原理二在P型半导体和N型半导体之间的过渡层，便是我们常说的P-N结。当型半导体和型半导体结合时，由于交界面处存在的正负电荷载流子浓度差，于是电子（负
2、电荷粒子）和空穴（正电荷离子）都会从高浓度区域向低浓度区域扩散。我们知道，电子（负电荷粒子）与空穴（正电荷离子）都是带电的，其扩散的结果就导致了区和区原来的电中性被破坏。这样，区一侧失去空穴剩下不能移动的负离子，区一侧失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子就是空间电荷。在空间电荷集中在区和区交界面附近，形成了一很薄的空间电荷区，就是P-N结,LED原理三如上图，在P区一侧为负电荷，N区为正电荷，便出现了由N到P的电场。这个电场是正负电荷载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，这便是内电场。由于内电场的存在，使得P-N结处于动态平衡状态。,LED原理四当我们给P-N结一个正向
3、电压， P-N结的内部电场被抵消。注入的电子（负电荷粒子）以空穴（正电荷离子）复合时，便将多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。,如果给PN结加反向电压，P-N结的内部电场被增强，电子（负电荷粒子）以空穴（正电荷离子）难以注入，故不发光,LED原理五,通过电子（负电荷粒子）以空穴（正电荷离子）的复合电发光原理制作的二极管就是我们常说得发光二极管，即LED。调节电流，便可以调节光的强度，通过调整材料的能带结构和带隙，可以该变发光颜色。,LED电气特征 1、LED工作电压一般在2-3.6V之间。 2、LED的工作电流会随着供应电压的变化及环境温度的变化而产生较大的波动，所以LED
4、一般要求工作在恒流驱动状态。 3、LED具有单向道通的特性。,LED的封装形式 1、直插LED（LAMP） 2、表面贴型（SMD）,大功率型（POWER）,常规电参数,LED为什么是第四代光源(绿色照明),按电光源的发光机理分类。 第一代光源:电阻发光如白炽灯。 第二代光源:电弧和气体发光如钠灯。 第三代光源:荧光粉发光如荧光灯。 第四代光源:固态芯片发光如LED。,光通量,符号：，单位：流明 Lm,说明：发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量。,光强,符号:I，单位：坎德拉 cd，说明：发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。,照度,符号:LUX，单位：勒克斯 Lm/m2，说明：发光体
5、照射在被照物体单位面积上的光通量。,光效,单位：每瓦流明 Lm/w，说明：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。,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3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉；色温在3000-5000K为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉。不同光源的不同光色组成最佳环境，,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。,功率
6、因素,电路中有用功率与实际功率之间的比值。功率因数低，则电流中的谐波含量高，对电网产生污染，破坏电网的平稳度，无功损耗增加,灯具,凡能分配透出或转变一个或多个光源发出的光线的一种器具，并包括支承固定和保护光源必需的所有部件，以及必需的电路辅助装置和将它们与电源连接的装置,可移动式灯具,正常使用时，灯具连接到电源后能从一处移动到另一处的灯具,固定式灯具,不能轻易的从一处移动到另一处的灯具，因为固定以致于这种灯具只能借助于工具才能拆卸,嵌入式灯具,制造商指定完全或部分嵌入安装表面的灯具,灯具效率,也叫光输出系数，是衡量灯具光能利用率的重要指标。它是灯具输出光通量与灯具内光源输出的光能量的比值，永远
7、小于100%，数值越大效率越高。,配光曲线,也叫光强分布曲线。绝大多数灯具都有重新布光的功能，灯具的配光曲线，就是通过光中心的平面，将灯具在空间各方向1米处的发光强度表示为角度函数的曲线,灯具防触电保护分类：,灯具按外壳防护等级分类,A、防止人体触及灯具内部的带电部分，防止固体异物进入灯具内部。 B、防止滴水、淋水、溅水、喷水进入灯体达到有害的程度。,表示防护的代号通常由特征字母“IP”和二个特征数字组成。特征数字含义见表1、表2。代号举例如图所示。 IP 4 5 第二位特征数字见表2第一位特征数字见表1特征字母,对固体异物的防护等级,对水的防护等级,LED优点,LED的内在特征决定了它是最理
8、想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。一、体积小 LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。 二、耗电量低 LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电不超过0.1W。 三、使用寿命长 在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。 四、高亮度、低热量 五、环保 LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。 六、坚固耐用 LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
9、,灯管里的所谓T4、T5、T8 、T9 、T10是什么意思,其实这是指灯管的粗细，也叫直径，数字越大灯管越粗 T4、T5、T8、T9、T10等，表示灯管粗细。 简单地：T后面的数值，表示灯管周长，例如T4的周长为4厘米、T5的周长为5厘米.。 算成直径：T8的直径是1英寸(2.54厘米)，T4的直径是0.5英寸(1.27厘米)，。 T代表灯管的直径 T4=12.7mm T5=16mm T8=25.4mm T9=28.6mm T10=31.8mm 注：日光灯的灯头主要用G5、G13,国外LED芯片,CREE，惠普（HP），日亚化学（Nichia），丰田合成，大洋日酸，东芝、昭和电工（SDK），L
10、umileds，旭明（Smileds），Genelite，欧司朗（Osram），GeLcore，首尔半导体等，普瑞，韩国安萤（Epivalley）等,台湾LED芯片,晶元光电（Epistar）简称：ES、（联诠、元坤，连勇，国联），广镓光电（Huga），新世纪（Genesis Photonics），华上（Arima Optoelectronics）简称：AOC，泰谷光电（Tekcore），奇力，钜新，光宏，晶发，视创，洲磊，联胜（HPO），汉光（HL），光磊（ED），鼎元（Tyntek）简称：TK，曜富洲技TC，燦圆（Formosa Epitaxy），国通，联鼎，全新光电（VPEC）等。 华兴
11、（Ledtech Electronics）、东贝（Unity Opto Technology）、光鼎（Para Light Electronics）、亿光（Everlight Electronics）、佰鸿（Bright LED Electronics）、今台（Kingbright）、菱生精密（Lingsen Precision Industries）、立基（Ligitek Electronics）、光宝（Lite-On Technology）、宏齐(HARVATEK)等。,大陆LED芯片,三安光电简称（S）、上海蓝光（Epilight）简称（E）、士兰明芯（SL）、大连路美简称（LM）、迪源
12、光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大，山东华光、上海蓝宝,日光灯非隔离和隔离电源,非隔离是指在LED负载端和220V输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险。220V和铝壳之间只有铝基板的极薄绝缘层的隔离，通常不容易通过CE和UL认证。,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。也容易通过CE或UL认证。,进入欧盟国家产品强制性标准符合标志
13、，包括EMC和LVD两条指令。,TUV是德国技术监护委员会的简称，产品除了需符合TUV-EMC和TUV-GS，同时要求生产体系亦需符合一定的规范,中国3C，从2003年8月1日开始实施第一批强制性认证19类132种产品。,美国国家安全标准认证标志，非强制性，产品除了需符合有关的安全标准以外，同时也对生产体系有一定的要求，尤其对生产的一致性跟踪。,澳大利亚国家安全标准认证标志。,高压测试,UL/cUL规格： 普通固定式灯具：1500V/1.0mA/1秒； 可移动式灯具：1500V/0.5mA/1秒；,高压测试,EN规格： CLASS1：2U+1000V/1mA/1秒；（U为电网电压值） CLAS
14、S II：4U+2750V/1mA/1秒； CLASS III：500V/0.5mA/1秒；,拉力测试,拉力测试（电源线离开灯体位置或分拆包装时内部接线的接线点） A UL/cUL规格：35Lbs/1分钟，位移不能超过1.6mm。 防拉装置：拉力圈、UL结、压线码、迷宫结构 BEN规格：13.5Lbs，1分钟内拉25次，每次维持1秒，位移不能超过2mm。 防拉装置：拉力圈、压线码、迷宫结构,扭力测试,螺丝连接部位一定要保证相应之扭力以确保其功能及电器性能不受影响。 灯头要承受一定扭力1分钟。 E26、E27和B22灯头：2.0Nm E14和B15灯头（蜡烛灯头除外）1.2Nm E14和B15蜡
15、烛灯头0.5Nm. 连接处有STOP位防止360旋转，承受2.5Nm每转的扭力； M10螺纹以下连接处承受扭力为2.5Nm，M10螺纹以上为5.0Nm扭力,大功率LED灯具如何散热的,采用铝基板热把LED光源产生的热量传导到散热器上,再利用散热器的面积进行热辐射散热和空气空冷散热。1.热辐射,2.热传导,3.热对流4.自然空冷,LED灯具外壳一般用哪几种材质,铝、铁、锌合金、不锈钢、工程塑料 按生产方式分:车件铝、压铸铝、挤出铝、延压铝 材料：铝合金（ADC12、380、6063-T5）。铝板（LF21、L2MQ）、钢板（08F、Q235-A）、,常用透光罩材料特点、性能,为何要使用LED灯具
16、？,节能 LED 具有特殊光源特性，LED发光效率高达85200lm/w，比普通白炽灯节能高达90，比高压钠灯节能70%，比日光灯、荧光节能灯省电50%以上。 电力公司对电力作更有效的分配。 减少光害 LED 光源具有指向性，光源直接抵达待照射区域，传统灯具的光害问題可获得最佳改善。 LED低压供电，发热量少，电光转化效率高，性能安全可靠。 LED为单一波长光源，不像传统光源具多元波长容易对动植物造成影响，可大幅改善农民的作物生长品质以及维护整个生物链的生态平衡。 LED光线均匀，柔和，不刺激人眼，无不良眩光，无频闪，是真正的绿色环保光源。 节省原物料成本 使用更少的铜线电缆，有效降低新路建设
17、成本。 节省维护成本 LED使用寿命长，LED理论寿命100,000小时，实际使用寿命50,000小时以上，可大幅减少传统灯具更换灯泡的次数及维护成本。 环境保护 LED灯具不含汞，不会造成重金属污染。 LED灯具耗电量低，相对于传统灯具所产生的二氧化碳为少，可有效改善全球温室效应。 LED灯具为直流驱动，最适合与太阳能发电结合达到节能省电的最大功用化。,LED光源特性指向性,传统发光源-白织灯、卤素灯、水银或高压钠灯 -360全面发光,LED 光源 - 具有指向性(光源利用性佳),至少超过50%的光被浪费. 亦即，至少超过50%的能源被浪费.,LED灯杯型灯具结构,LED灯管型灯具结构,LE
18、D防静电处理,1 环境 空气湿度的控制，小于60%时，须加强防静电操作系统。 工作台面防静电桌布良好接地，定期检查有效性。 2 机台、设备、工具 机台、设备、工具良好接地线。（不可与人体静电地线共用，防止机台、设备、工具漏电电击人员） 3 人体 人体配有绳防静电腕，良好接地，每天定期测试有效性能。 检查静电腕与人体皮肤良好接触，接地端与地线良好接触。 4 测试 除了测试仪接地外，还要了解测试仪的测试线路，特别是恒流测试的电源开路电压不能过高，以免LED受到负反馈脉冲电压的冲击而失效 。,焊接条件,焊接条件 1) 加热时不要对LED施加任何压力。 2) 最大焊接条件： 手动焊接 烙铁最大功率：30W； 最高温度：300； 焊接最长时间：3秒； 波峰焊接 预热最高温度：100； 预热最长时间：60秒； 浸焊最高温度：260； 浸焊最长时间：5秒；,谢谢大家！,2011.11.12,
