半導(dǎo)體照明基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料說課材料

1、半導(dǎo)體照明基礎(chǔ)知識(shí)笫一部分 光源基礎(chǔ)1. 光致發(fā)光有大量材料受到紫外線的激發(fā)而輻射出可見光 , 稱為光致發(fā)光 熒光這個(gè)詞用來表示材料受到激發(fā)后立即發(fā)光 . 熒光燈屬 . 光致發(fā)光2. 電致發(fā)光將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的一種物理現(xiàn)象 . 光- 電轉(zhuǎn)換不需經(jīng)過其他 物理過程.如丄ED發(fā)光屬電致發(fā)光.3 . 光源分類熱輻射 : 白熾燈, 鹵鎢燈氣體放電 : 高壓氣體放電燈 : 汞燈. 鈉燈 . 舍金鹵化物燈 . 低壓氣體放電燈 : 鈉燈, 熒光燈 .電致發(fā)光: 發(fā)光二極管（ LED）4.性能參數(shù)光效 : 光源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為可見光的能力的量 ,光源所發(fā)出的光通量和光源所消耗的電功率之比。即 /Pi

2、單位：ml/w 光源壽命: 全壽命, 平均壽命 , 有效壽命。有效壽命是指光源的 光通量下降到初始值的 70%5光通維持率 在規(guī)定條件下對(duì) LED 照明產(chǎn)品進(jìn)行燃點(diǎn)， 在壽命期間內(nèi)燃點(diǎn)達(dá)到一特 定時(shí)間時(shí)所發(fā)出的光通量與初始光通量的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。6. 光分布 光源的分布分為漫射性和指向性。笫二部分光度學(xué)基礎(chǔ)1. 光通量光通量：光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量稱為光源的光通量用表示。單位 : ml2發(fā) 光強(qiáng)度 光源在某一方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向 上的發(fā) 光強(qiáng)度。(簡(jiǎn)稱光強(qiáng)) 用符號(hào) ：I 表示 , 單位 ： (cd) 表示3. 光照度光照度(簡(jiǎn)稱照度)是表征表面被 照明程度

3、的 量,是單位表面接受到的 光通量 用符號(hào) ：E 表示, 單位 ：lx, 例： 晴天中午地面照度為了 100000 lx4. 亮度光源在某一方向的亮度(L)是光源在該方向上的 單位投影面在單位立 體角中發(fā)射的光通量 .笫三部分色度學(xué)基礎(chǔ)1. CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)規(guī)定RG系統(tǒng)的三色光波長(zhǎng)700.0nm（紅光R）546.1 nm（綠光 G）435.8nm（藍(lán)光 B）2. 色溫將標(biāo)準(zhǔn)黑體加溫，黑體顏色將由：紅，橙紅，黃，黃白，藍(lán)白依次變化。 光源色溫定義為和黑體顏色相近時(shí)的黑體溫度。用熱力學(xué)溫度 K表示。 色溫用CT表示，單位:K當(dāng)光源發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，黑體的溫度 稱

4、為該光 源的顏色溫度 , 簡(jiǎn)稱：色溫3. 相關(guān)色溫光源發(fā)出的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的顏色都不完全相同， 通常選用 與其光顏色最為接近的黑體的溫度為 該光源的相關(guān)色溫，用CCT表示 單位:K4. 顯色指數(shù)光源對(duì)物體顏色的還原能力用 顯色指數(shù)表示。顯色指數(shù)用 Ra 表示。 最高值為 100笫四部分名詞解釋(一) LED照明產(chǎn)品1. 反射型自鎮(zhèn)流LED燈類似于MR16、PAR20、PAR30和PAR38的，含有LED光源和保持其穩(wěn)定燃點(diǎn)所必需的元件并使之成為一體的，燈頭符合GU10、B22、E14或E27的LED燈，球泡燈，燈在不損壞其結(jié)構(gòu)時(shí)是不可 拆卸的。2丄ED筒燈LED光源和保持其啟動(dòng)

5、和穩(wěn)定燃點(diǎn)所需元件一體化的，或驅(qū)動(dòng)裝置分離式的，LED下射燈。3. LED日光燈管：LED光源和保持其啟動(dòng)和穩(wěn)定燃點(diǎn)所需元件一體化的。結(jié)構(gòu)等同于熒光燈管：T5/T8/T9/T10/T124. ED道路/隧道照明產(chǎn)品滿足道路/隧道照明要求的組合式LED照明裝置，除了發(fā)光二極 管(LED)作為光源發(fā)光外，還包括其他部件，例如光學(xué)、機(jī)械、電 氣和電子部件，并將這些部件組合成一個(gè)整體。注：所指LED道路照明產(chǎn)品其驅(qū)動(dòng)控制裝置可為分離式結(jié)構(gòu)。30001m、54001m、9000lm 和 140001m 四種規(guī)格。三）額定值額定工作條件下上述LED照明產(chǎn)品的參數(shù)值，該值由產(chǎn)品生產(chǎn)商 或責(zé)任銷售商指定， 包

6、括額定光通量、 額定相關(guān)色溫和額定功率 等參數(shù)。四）初始值為使新出廠的 LED 照明產(chǎn)品達(dá)到性能穩(wěn)定以進(jìn)行評(píng)估，對(duì)產(chǎn)品 進(jìn)行規(guī)定小時(shí)數(shù)的老煉并在產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定工作時(shí)所測(cè)得的參數(shù) 值稱為產(chǎn)品的初始值，初始值用于評(píng)價(jià) LED 照明產(chǎn)品的初始性 能，包括初始光通量、初始光效、初始相關(guān)色溫、初始顯色指數(shù) 等參數(shù)。注：在目前條件下，考慮到LED照明產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展水平，結(jié)合 產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析， 本規(guī)則中定義初始值為對(duì) LED 照明產(chǎn)品進(jìn)行1000h老煉后產(chǎn)品穩(wěn)定工作時(shí)的參數(shù)值。五）光束角和中心光強(qiáng)在通過反射型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品光束軸線的平面上的兩條給 定直線之間的夾角， 這兩條直線分別通過燈的

7、正面中心和發(fā)光強(qiáng) 度為中心光強(qiáng) 50%的發(fā)光點(diǎn)。此處所指中心光強(qiáng)是指反射型自鎮(zhèn)流 LED照明產(chǎn)品在光束軸線 上測(cè)得的發(fā)光強(qiáng)度值， 單位為坎德拉； 所指光束軸線是指對(duì)反射 型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品光強(qiáng)分布，其周圍的光強(qiáng)度分布大體呈對(duì) 稱狀態(tài)的軸線， 該軸線不一定與通過燈頭的燈軸線或垂直于基準(zhǔn)面的燈軸線相同。七）顯色指數(shù)維持率是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下燃點(diǎn)， 在壽命期間內(nèi)燃點(diǎn)達(dá)到一特定時(shí)間 時(shí)的LED照明產(chǎn)品的顯色指數(shù)。注：為考察室內(nèi)LED照明產(chǎn)品的顏色隨時(shí)間的變化，給出了反射 型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品和LED筒燈的3000h顯色指數(shù)變化要求。八）平均壽命和額定壽命產(chǎn)品在規(guī)定條件下燃點(diǎn)，當(dāng)一定比例（X）的L

8、ED照明產(chǎn)品光通 維持率達(dá)到一特定值（Y）時(shí)的累計(jì)燃點(diǎn)時(shí)間，稱為產(chǎn)品的平均 壽命。產(chǎn)品生產(chǎn)商或責(zé)任銷售商所指定的該壽命稱為產(chǎn)品的額定 壽命。注：本規(guī)則中平均壽命是指 50%的 LED 照明產(chǎn)品光通維持率達(dá) 到 70%時(shí)的累計(jì)燃點(diǎn)時(shí)間，即， X=50% ， Y=70% 。九）.相關(guān)技術(shù)要求產(chǎn)品的基本技術(shù)要求如下：（1）適用電壓范圍：額定電壓90%106%范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作；（2）適用環(huán)境要求：-10 C40 C的條件下應(yīng)能正常工作，同時(shí) 尚應(yīng)滿足具體使用地的環(huán)境溫度、濕度和腐蝕性等其他特 殊要求；（ 3 壽命：不低于 30000h十）電性能測(cè)試1.試驗(yàn)一般要求(1)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件光電參數(shù)測(cè)量應(yīng)在

9、環(huán)境溫度25 C ± C,相對(duì)濕度最大為65 %的 無對(duì)流風(fēng)的環(huán)境中進(jìn)行。壽命試驗(yàn)環(huán)境溫度為 25C±15 C,應(yīng)該 保證照明產(chǎn)品周圍的氣流是由該產(chǎn)品所造成的正常對(duì)流氣流， 不 允許有照明產(chǎn)品的振動(dòng)和沖擊。2. 電壓要求產(chǎn)品測(cè)試所用的電源應(yīng)該在 50Hz的額定工作頻率下提供 220V 正弦波形的電壓，以保證測(cè)試過程中諧波含量不超過3%。在穩(wěn)定期間，電源電壓應(yīng)穩(wěn)定在額定值的士 0.5%范圍內(nèi)；測(cè)量時(shí)，電 源電壓應(yīng)穩(wěn)定在額定值的士 0.2%范圍內(nèi)；壽命試驗(yàn)的電源電壓應(yīng) 穩(wěn)定在±2%以內(nèi)。3. 老煉和壽命試驗(yàn)在滿負(fù)荷條件下進(jìn)行老煉和壽命試驗(yàn)， 試驗(yàn)中反射型自鎮(zhèn)流LED

10、照明產(chǎn)品和LED筒燈為連續(xù)點(diǎn)燈，LED道路/隧道照明產(chǎn)品為燃 點(diǎn)11.5h，關(guān)斷0.5h，關(guān)斷時(shí)間不計(jì)入老煉和壽命時(shí)間。4. 定判定條件穩(wěn)定時(shí)間隨產(chǎn)品不同而不同，穩(wěn)定狀態(tài)通過如下方法判定：30分鐘內(nèi)對(duì)光輸出和電功率進(jìn)行至少3次讀數(shù)，以15分鐘的讀數(shù)計(jì) 算，光輸出和電功率的偏差應(yīng)低于0.5%。5. 電參數(shù)的試驗(yàn)LED燈老煉1000h后，用數(shù)字功率計(jì)測(cè)量燈功率、線路功率因數(shù)。6 光度參數(shù)的試驗(yàn)（1）光通量和顏色參數(shù)的試驗(yàn) 產(chǎn)品在經(jīng)過老煉規(guī)定時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)使用積分球測(cè) 試系統(tǒng)或分布光度計(jì)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試產(chǎn)品的光通量和顏色參數(shù)，其中，LED道路/隧道照明產(chǎn)品的光通量應(yīng)采用分布光度計(jì)測(cè)試系統(tǒng) 進(jìn)行

11、測(cè)定，測(cè)試參照 GB/T 9468。（3）光束角和中心光強(qiáng)對(duì)反射型自鎮(zhèn)流LED丁老煉1000h后.進(jìn)行測(cè)試。笫五部分LED 驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)要點(diǎn)1. LED 驅(qū)動(dòng)電源工作模式為 CC ：模式 ，即恒流輸出。 輸出電壓允許有一 定的范圍。2. LED驅(qū)動(dòng)電源工作模式不可設(shè)計(jì)為 CV:模式，即恒壓輸出。說明：A : LED （發(fā)光二極管）的vf值有微小變化。電流變化很大。LED工作不穩(wěn)定。B :在LED （發(fā)光二極管）的vf值不變的條件下，隨環(huán)境溫度的升 高，LED結(jié)溫升高，電流增大。會(huì)超出設(shè)計(jì)的額定輸出電流過沖。 加速LED光衰。會(huì)提前結(jié)束LED使用壽命。3.4.輸出電流過沖：理想設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)輸出電流過沖接近0%說明：以Cree的LED燈珠為例：驅(qū)動(dòng)電流3501000mA。過沖電流V 1800 mA。從此數(shù)據(jù)分析：LED驅(qū)動(dòng)電源輸出電流過沖V 1800 mA LED燈珠仍然可正常工作。但是：LED燈珠每發(fā)生電流 時(shí)其PN結(jié)結(jié)面的物理結(jié)構(gòu)都會(huì)受到不同程度的沖擊，沖擊次數(shù)過 多，PN結(jié)的發(fā)光效率降低