照明常識的培訓(xùn)課件

1、照明常識的培訓(xùn)課件照明常識介紹LED知識介紹LED照明應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)一、照明常識介紹 學(xué)習(xí)照明，首先要了解“什么是光”。這里說的光，不單是人類視覺能感知的光，還包括人類視覺感知不到的紅外線和紫外線等。我們把這些光統(tǒng)稱為電磁波，波長的范圍不同決定了各種不同波長光的性質(zhì)。 1、光的特征電磁波刺激人的眼睛，經(jīng)過視覺神經(jīng)傳達到人的大腦，使人可以看到物體的形狀和顏色，這段波長的電磁波稱為可見光，其波長范圍是380nm 780nm （納米） 。 （1nm=10-9m）可見光的波長不同人眼感覺到的顏色也不同。780nm 380nm 的光依次是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光。波長大于780nm 的電磁波是紅

2、外線，微波和廣播無線電波等。波長小于380nm 的電磁波是紫外線，X射線和宇宙射線等。各種顏色對應(yīng)的波長范圍不是截然分開的，而是隨波長逐漸變化的，只有單一波長的光，才表現(xiàn)為一種顏色，稱為單色光。2、光的量度 （1）光通量是指光源在單位時間內(nèi)向周圍輻射出去的、并能使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光通量 。其單位是Lm （流明）。發(fā)光數(shù)越多其流明數(shù)越大。 220V白熾燈泡瓦數(shù)與流明的換算 10W65lm 15W101lm 25W198lm 40W340lm 60W540lm 100W1050lm 150W1845lm 200W2660lm 300W4350lm 500W7700lm 1000W17000

3、lm 日光燈管的換算 15W490lm560lm 20W700lm800lm 30W1160lm1400lm 40W1700lm1920lm （2）發(fā)光強度（光強度） 光源在空間某一方向上光通量的空間密度，稱為光源在這個方向上的發(fā)光強度，簡稱光強。單位為坎德拉（cd）。 需要用立體角度（球面度Sc）作為空間光束的量度單位計算光通量的密度。 光的強度與光的能量相關(guān)，與波長沒有關(guān)系。 一個光子的能量倒是與波長有關(guān)：波長越長，光子的能量越小。 （3）照度用來衡量被照平面的照明程度，對被照面而言，是指單位面積上所接收到的光通量。單位：Lux （勒克斯）通常情況下我們也可以用Lx 表示。 照度就是由Lm

4、/m2得到的。 這在絕對理想的環(huán)境下才適用的，即光源的所有光通全部照射在計算平面內(nèi)。這幾乎是不太可能的，在實際運用中我們要考慮燈具、墻面、空氣等對光源的遮擋、反射等，這樣的計算往往就比較繁瑣了。 (光照度-1lm（流明）的光通量均勻分布在1m2表面上所產(chǎn)生的光照度，單位勒克斯，lx或Lux) 室內(nèi)剛能辨別人臉的輪廓，照度為20LX，下棋打牌的照度為150LX；看小說約需250LX，即25瓦白熾燈離書30-50厘米； 書寫約需要500LX，即40瓦白熾燈離書30-50厘米； 看電視約需30LX，用一支3瓦的小燈放在視線之外就行了。 夏日陽光下為100000LUX； 陰天室外為10000LUX；

5、室內(nèi)日光燈為100LUX； 距60W臺燈60cm桌面為300LUX； 電視臺演播室為1000LUX； 黃昏室內(nèi)為10LUX； 夜間路燈為1520LUX； 燭光（20cm遠處）1015LUX。 起居間所需照明照度為150300Lux； 一般書房照度為100Lux，但閱讀時所需之照明照度則為600Lux。3、光的質(zhì)量 色溫就是光的顏色。當(dāng)一個黑體（例如鐵）被加熱到一定的溫度時開始發(fā)出暗紅色的光，溫度再升高光的顏色變成黃白色、白色、蘭白色。我們把發(fā)出某顏色光時黑體的溫度稱為該種顏色的光的色溫，單位K。低色溫呈暖色，高色溫則呈冷色。 例如：燭光的色溫是2000K ，晴天中午時太陽的色溫是6500K 。

6、 顯色性則是指光表現(xiàn)物體顏色的能力，一只燈泡的顯色指數(shù)是彩色物體被該燈泡發(fā)出的光照明時彩色被顯現(xiàn)的真實程度。它的范圍是0100 ，白熾燈的顯色指數(shù)為100 。與光源質(zhì)量有關(guān)的特性色溫和顯色性 4. 發(fā)光效率 發(fā)光效率-就是每瓦的電功率可以發(fā)出多少流明的光通量，理論極限是683流明/瓦（而且需要是0.54微米波長的黃綠色光）。白熾燈是每瓦15流明左右， 熒光燈是90lm/W; LED 是80100lm/W; 好的白色LED可以達到231流明。 眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，則可以造成視覺不適稱為眩光。 眩光分為失能性眩光和不舒適性眩光。 眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。5.影響照明

7、質(zhì)量的重要因素 亮度對比：被識別對象和其背景亮度之差與背景亮度之比，對比影響物體的可見度。對比大的物體容易被觀察到，并在視覺上產(chǎn)生近距感和興奮感。 二、LED知識介紹 LED = Light Emitting Diode，發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光； LED = Large Electronic Display，大型電子展示； LED = Lupus erythematosus disseminatus，播散性紅斑狼瘡，一種慢性、特發(fā)性自身免疫??； led是lead的過去式和過去分詞，意為“領(lǐng)導(dǎo)，帶領(lǐng)”。 1.半導(dǎo)體照明之父中村修二中村修

8、二發(fā)明了高亮度的GaN藍光LED ，開創(chuàng)了半導(dǎo)體照明革命，號稱“半導(dǎo)體照明之父”。 日亞，豐田合成，Cree,飛利浦，歐司朗 中科院院士陳良惠：半導(dǎo)體燈取代全國1/3白熾燈 =每年節(jié)省一個三峽工程的年發(fā)電量LED燈理論壽命10萬小時=一個人一輩子只需一盞燈LED燈與建筑同壽（1）高端新型電子信息產(chǎn)業(yè) （2）半導(dǎo)體照明(LED)產(chǎn)業(yè) （3）新能源汽車產(chǎn)業(yè)2. 十二五三大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè) LED電能 光能 散熱是關(guān)鍵 2030% 發(fā)熱3.由于目前LED芯片技術(shù)的限制，LED的光電轉(zhuǎn)換效率還有待提高1W功率 輻通量在最理想的情況下（黑體輻射）可能產(chǎn)生 683 lm 光通量p-n結(jié)形成 LED發(fā)光原理 L

9、ED基本原理 LED結(jié)溫 上升發(fā)光效率降低可靠性差，使用 壽命降低發(fā)熱量更大結(jié)點工作溫度 輸 琥珀色出光通量相對值PN結(jié)溫度對不同波長光輸出光通量的影響工作溫度升高，使用壽命降低當(dāng)LED的工作環(huán)境溫度愈高，會使LED壽命呈指數(shù)性縮減。有資料顯示，溫度每升高10，壽 命平均減少一半。元件溫度每上升2，可靠性將下降l0。為了保證器件的壽命，一般要求pn結(jié)的結(jié)溫在110以下。TJ=50時，壽命可達90000小時TJ=80時，壽命降到34000小時TJ=115時，壽命只有13000小時LED發(fā)光區(qū)材料的禁帶寬度值直接決定了 LED器件發(fā)光的波長或顏色。藍光、白光 LED材料屬III-V族化合物半導(dǎo)體。

10、隨著PN結(jié) 的溫度升高時，材料的禁帶寬度將減小，導(dǎo)致 器件發(fā)光波長變長，顏色發(fā)生紅移。據(jù)統(tǒng)計資料表明，在100的溫度下，波 長可以紅移49 nmLED的波長發(fā)生紅移，導(dǎo)致YAG熒光粉吸收率下降，總的發(fā)光強度會減少，白光色度 變差。4. LED結(jié)溫升高，發(fā)光波長發(fā)生紅移 結(jié)溫度T T3T2T1T3T1T2LED輸出光譜 nm人眼對不同波長的顏色感知靈敏度存在著很大的差異。很小的波長變化就將引 起人眼感覺上的變化，從而對藍、綠、黃 器件的溫升效應(yīng)提出了更高的要求。一般 來說，25nm的波長變化人眼就可以感 覺到；而對紅光波長的變化，人眼的感覺 就要相對遲鈍一些，但也能感覺到15nm 的波長差異。

11、5.LED特點和優(yōu)點體積小 LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小，非常的輕。耗電量低 LED耗電非常低，一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說：它消耗的電不超過0.1W。使用壽命長 在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢琇ED使用壽命可達10萬小時高亮度、低熱量環(huán)保 LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。堅固耐用 LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內(nèi)也沒有松動的部分，這些特點使得LED可以說是不易損壞的。 6.LED的分類(1) 按發(fā)光管發(fā)光顏色分按發(fā)光管發(fā)光顏色分

12、，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達于做指示燈用。(2) 按發(fā)光管出光面特征分 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國外通常把3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把5mm的記作T-1（3/4）；把4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布

13、情況。從發(fā)光強度角分布圖來分有三類：（1）高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。（2）標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用，其半值角為2045。（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為4590或更大，散射劑的量較大。 (3) 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 (4) 按發(fā)光強度和工作電流分按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強度100mcd）；把發(fā)光強度在10100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。 一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。7. LED應(yīng)用 LED的應(yīng)用