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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> XXXXXXXXXXXXXXXXXXX</p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p> LED課程課件設(shè)計(jì) </p><p> 學(xué)院(系): 電子信息工程 </p><p> 專(zhuān) 業(yè): 電子信息工程技術(shù) </p
2、><p> 學(xué) 號(hào): XXXXXXXXX </p><p> 學(xué)生姓名: XXXXXX </p><p> 指導(dǎo)教師: XXXXXX </p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)</p><p> 學(xué)生姓名: XXXX
3、 專(zhuān)業(yè)班級(jí): 電子信息工程技術(shù)3班 </p><p> 指導(dǎo)教師: XXXX 工作單位: </p><p> 設(shè)計(jì)(論文)題目: 課程課件開(kāi)發(fā)</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容: LED課程課件開(kāi)發(fā)</p><p> 要求完
4、成的主要任務(wù):</p><p> 1、了解課程課件開(kāi)發(fā)需要的材料,完成開(kāi)題報(bào)告。</p><p> 2、熟悉軟件使用方法。</p><p> 3、整理搜索到的可利用的資料。</p><p> 4、構(gòu)建課件框架,制作課件PPT。</p><p> 5、完成LED課件開(kāi)發(fā) 論文(設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū))。</p>
5、<p><b> 必讀參考資料:</b></p><p> LED照明設(shè)計(jì)與應(yīng)用---------------------------(日)LED照明推進(jìn)協(xié)會(huì) 編</p><p> 指導(dǎo)教師簽名: </p><p> 系主任簽名: </p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論
6、文)開(kāi)題報(bào)告</p><p><b> 摘要</b></p><p> 近年來(lái),LED(Lighting Emitting Diode, 發(fā)光二極管)電子顯示屏作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重視。它可以實(shí)時(shí)顯示或循環(huán)播放文字、圖形和圖像信息,具有顯示方式豐富、觀賞性強(qiáng)、顯示內(nèi)容修改方便、亮度高、顯示穩(wěn)定且壽命長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于商業(yè)廣告、體育比賽、交通信息
7、報(bào)導(dǎo)等諸多領(lǐng)域。這次我們要做的是關(guān)于LED課程課件設(shè)計(jì),運(yùn)用的軟件有Powerpoint,Word等等。</p><p> 關(guān) 鍵 詞: LED; 發(fā)光二極管</p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> In recent years, Emitting Diode (LED the ambience, Emit
8、ting Diode) electronic display screen as a high-tech product increasingly attracted people's attention. It can real-time display or looping text, graphics and image information, has displayed rich and appreciation of
9、 strong, display content modify convenient, high brightness, show stable and long service life etc. Various advantages, is widely used in commercial advertising, sport, traffic information reports, etc.This time we want
10、to do is </p><p> KEYWORDS:LED;Lighting Emitting Diode</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 引 言................................................................................
11、.....................................................................6</p><p> 一 課件設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)介紹 ..............................................................................................................7&l
12、t;/p><p> 1.1LED 的歷史....................................................................................................................................7</p><p> 1.2LED 的特性.....................
13、...............................................................................................................8</p><p> 1.3LED 的應(yīng)用設(shè)計(jì).. ......................................................................
14、...................................................12</p><p> 4關(guān)于LED的選擇和關(guān)注要點(diǎn). ....................................................................................................17</p><p> 課件設(shè)
15、計(jì)相關(guān)介紹 .........................................................................................................................25</p><p> 2.1相關(guān)軟件簡(jiǎn)介.... ......................................................
16、......................................................................25</p><p> 2.2軟件使用........ .............................................................................................................
17、...................25</p><p> 2.3課件資料選擇.................................................................................................................................25</p><p> 課件設(shè)計(jì)感言 ... ..
18、.............................................................................................................................26 參考文獻(xiàn) ................... .........................................................
19、...................................................................27</p><p> 附錄..............................................................................................................................
20、............................28 </p><p><b> 引言</b></p><p> 20世紀(jì)60年代問(wèn)世的LED在短短的30多年里,取得飛速發(fā)展。第一批產(chǎn)品出現(xiàn)在1968年,工作電流20mA的LED的光通量只有千分之幾流明。相應(yīng)的發(fā)光效率為0.1lm/W,而且只有一種光色為650nm的紅色光。20世紀(jì)70年代初該技術(shù)進(jìn)步很快,
21、發(fā)光效率達(dá)到1lm/W,顏色也擴(kuò)大到紅色、綠色和黃色。LED從誕生至今以每10年亮度提高20倍,價(jià)格降低為原來(lái)的1/100的速度在發(fā)展。</p><p> 伴隨著新材料的發(fā)明和光效的提高,單個(gè)LED光源的功率和光通量也在迅速增加。原先,一般LED的驅(qū)動(dòng)電流僅為20mA。到了20世紀(jì)90年代,一種代號(hào)為“水虎魚(yú)”的LED光源的驅(qū)動(dòng)電流增加到50mA-70mA,而代號(hào)為“梭子魚(yú)”的LED光源的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到300mA
22、—500mA。</p><p> 特別是1998年白光LED的開(kāi)發(fā)成功,使得LED應(yīng)用從單純的標(biāo)識(shí)顯示功能向照明功能邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。LED光源與傳統(tǒng)光源相比較,具有如下的優(yōu)點(diǎn):超長(zhǎng)壽命,可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí),傳統(tǒng)光源一般為幾千小時(shí);結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,沒(méi)有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件,具有極高的抗震性能;響應(yīng)速度快,光通上升時(shí)間短;對(duì)點(diǎn)燈線路要求低,易實(shí)現(xiàn)調(diào)光和智能控制;耐開(kāi)關(guān)沖擊,適用于頻繁開(kāi)關(guān)場(chǎng)合;高效節(jié)能,現(xiàn)有光效已超過(guò)
23、白熾燈,理論光效可達(dá)200lm/W;不含汞、鉛等有害物質(zhì),沒(méi)有污染,綠色環(huán)保。</p><p> 一.課件設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)介紹</p><p> 1.1. LED的歷史</p><p> 全球第一款商用化發(fā)光二極管(LED)是在1965年用鍺材料作成的,其單價(jià)為45美元。隨后不久Monsanto和惠普公司也推出了用GaAsP材料制作的商用化LED。這些早期的紅色L
24、ED每瓦大約能提供0.1流明(lumens)的輸出光通量,比一般的60至100瓦白熾燈的15流明要低上100倍。 </p><p> 1968年,LED的研發(fā)取得了突破性進(jìn)展,利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達(dá)到了1流明/瓦,并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃色光。到1971,業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色裸片LED。 </p><p> 1972年開(kāi)始有少量LED顯示屏用于鐘表和計(jì)
25、算器。全球首款采用LED的手表最初還是在昂貴的珠寶商店出售的,其售價(jià)竟然高達(dá)2,100美元。幾乎與此同時(shí),惠普與德州儀器也推出了帶7段紅色LED顯示屏的計(jì)算器。 </p><p> 到20世紀(jì)70年代,由于LED器件在家庭與辦公設(shè)備中的大量應(yīng)用,LED的價(jià)格直線下跌。事實(shí)上,LED是那個(gè)時(shí)代主打的數(shù)字與文字顯示技術(shù)。然而在許多商用設(shè)備中,LED顯示屏也逐漸受到了來(lái)自其它顯示技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng),如液晶、等離子體和真空
26、熒光管顯示器。 </p><p> 全球第一款商用化發(fā)光二極管(LED)是在1965年用鍺材料作成的,其單價(jià)為45美元。隨后不久Monsanto和惠普公司也推出了用GaAsP材料制作的商用化LED。這些早期的紅色LED每瓦大約能提供0.1流明(lumens)的輸出光通量,比一般的60至100瓦白熾燈的15流明要低上100倍。 </p><p> 1968年,LED的研發(fā)取得了突破性進(jìn)展
27、,利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達(dá)到了1流明/瓦,并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃色光。到1971,業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色裸片LED。 </p><p> 1972年開(kāi)始有少量LED顯示屏用于鐘表和計(jì)算器。全球首款采用LED的手表最初還是在昂貴的珠寶商店出售的,其售價(jià)竟然高達(dá)2,100美元。幾乎與此同時(shí),惠普與德州儀器也推出了帶7段紅色LED顯示屏的計(jì)算器。 </p><p&g
28、t; 到20世紀(jì)70年代,由于LED器件在家庭與辦公設(shè)備中的大量應(yīng)用,LED的價(jià)格直線下跌。事實(shí)上,LED是那個(gè)時(shí)代主打的數(shù)字與文字顯示技術(shù)。然而在許多商用設(shè)備中,LED顯示屏也逐漸受到了來(lái)自其它顯示技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng),如液晶、等離子體和真空熒光管顯示器。 </p><p> 全球第一款商用化發(fā)光二極管(LED)是在1965年用鍺材料作成的,其單價(jià)為45美元。隨后不久Monsanto和惠普公司也推出了用GaAsP
29、材料制作的商用化LED。這些早期的紅色LED每瓦大約能提供0.1流明(lumens)的輸出光通量,比一般的60至100瓦白熾燈的15流明要低上100倍。 </p><p> 1968年,LED的研發(fā)取得了突破性進(jìn)展,利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達(dá)到了1流明/瓦,并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃色光。到1971,業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色裸片LED。 </p><p> 19
30、72年開(kāi)始有少量LED顯示屏用于鐘表和計(jì)算器。全球首款采用LED的手表最初還是在昂貴的珠寶商店出售的,其售價(jià)竟然高達(dá)2,100美元。幾乎與此同時(shí),惠普與德州儀器也推出了帶7段紅色LED顯示屏的計(jì)算器。 </p><p> 到20世紀(jì)70年代,由于LED器件在家庭與辦公設(shè)備中的大量應(yīng)用,LED的價(jià)格直線下跌。事實(shí)上,LED是那個(gè)時(shí)代主打的數(shù)字與文字顯示技術(shù)。然而在許多商用設(shè)備中,LED顯示屏也逐漸受到了來(lái)自其它顯
31、示技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng),如液晶、等離子體和真空熒光管顯示器。 這一技術(shù)進(jìn)步使LED能夠應(yīng)用于室外運(yùn)動(dòng)信息發(fā)布以及汽車(chē)中央高位安裝停止燈(CHMSL)設(shè)備。1990年,業(yè)界又開(kāi)發(fā)出了能夠提供相當(dāng)于最好的紅色器件性能的AlInGaP技術(shù),這比當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的GaAsP器件性能要高出10倍。 </p><p> 今天,最亮的材料應(yīng)是透明基底AlInGaP。在1991年至2001年期間,材料技術(shù)、裸片尺寸和外形方面的進(jìn)一步發(fā)展使商
32、用化LED的光通量提高了將近20倍。</p><p><b> 1.2LED的特性</b></p><p><b> 1.2.1基本特性</b></p><p> 1、 使用壽命長(zhǎng):發(fā)光二極管的使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上 </p><p> 2、 響應(yīng)速度快:這是半導(dǎo)體器件共有的特點(diǎn) <
33、/p><p> 3、 可視距離遠(yuǎn):led的單點(diǎn)直徑可達(dá)52mm,可視距離500米以上 </p><p> 4、 規(guī)格品種多:led顯示屏有室內(nèi)的、戶(hù)外的,有單色的、雙色的、全彩色的 </p><p> 5、 數(shù)字化程度高:全數(shù)字化,可實(shí)現(xiàn)高分辨率圖形方式 </p><p> 6、 亮度高:可用于戶(hù)外,如交通燈、防霧燈等。并且亮度可以根據(jù)晴
34、天和陰天或上午、下午的不同亮度需求自動(dòng)靈活調(diào)節(jié) </p><p> 7、 可視角度大:室內(nèi)顯示屏可達(dá)160度,戶(hù)外的可達(dá)120度 </p><p> 8、 功耗低:每平方米最大功耗不超過(guò)800w</p><p> 戶(hù)外顯示屏主要用于:城市廣場(chǎng)、商業(yè)步行街、會(huì)展中心等公共場(chǎng)所顯示各種信息。它具有以下技術(shù)特點(diǎn)</p><p> 1、效果卓
35、越:采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù),畫(huà)面穩(wěn)定,無(wú)雜點(diǎn),圖像效果細(xì)膩、清晰; 動(dòng)畫(huà)效果生動(dòng)、多樣;</p><p> 2、視頻效果流暢、 逼真 </p><p> 3、技術(shù)先進(jìn):戶(hù)外顯示屏采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng),非線性色差矯正技術(shù)的采用使得顏色均勻 </p><p> 4、維修方便:模塊化設(shè)計(jì),安裝,維護(hù)方便,可帶電維修 </p><p> 5、質(zhì)量?jī)?yōu)良:采用
36、進(jìn)口發(fā)光材料,高品質(zhì)ic芯片,無(wú)噪聲大 功率電源 </p><p> 6、格式靈活:可由用戶(hù)任意編排顯示模式 </p><p> 7、內(nèi)容豐富:可顯示文字、圖表、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻信息 </p><p> 8、信息量大:顯示的信息量不受限制 </p><p> 9、使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,操作方便靈活,畫(huà)面清晰穩(wěn)定。 </p>
37、<p> 10、 色彩豐富鮮艷,圖像亮度高,顏色可以分為單色、三色或65536色和真 彩色。 </p><p> 11、 既可以顯示文字又可以顯示圖形圖像,字體字型變化豐富。 </p><p> 12、 視角范圍大,在陽(yáng)光直射的情況下,室外顯示屏上的圖像在150米范圍內(nèi)仍清晰可見(jiàn)。 </p><p> 13、 視頻功能先進(jìn),顯示屏除可顯示圖文信息
38、之外,還可外接dvd等設(shè)備,播放電視畫(huà)面。 </p><p> 14、 顯示屏聯(lián)網(wǎng):利用一臺(tái)微機(jī)可以同時(shí)控制多個(gè)顯示屏顯示不同內(nèi)容,顯示屏可脫機(jī)工作。 </p><p> 15、 顯示屏配套軟件齊全,性能優(yōu)良,使用方便,穩(wěn)定可靠。</p><p><b> 1.2.2測(cè)量相關(guān)</b></p><p> 1、LED
39、光參數(shù)介紹 LED的光學(xué)參數(shù)中重要的幾個(gè)方面就是:光通量、發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度、光強(qiáng)分布、波長(zhǎng)。 a.發(fā)光效率和光通量 發(fā)光效率就是光通量與電功率之比。發(fā)光效率表征了光源的節(jié)能特性,這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個(gè)重要指標(biāo)。 b.發(fā)光強(qiáng)度和光強(qiáng)分布 LED發(fā)光強(qiáng)度是表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱,由于LED在不同的空間角度光強(qiáng)相差很多,隨之而來(lái)我們研究了LED的光強(qiáng)分布特性。這個(gè)參數(shù)實(shí)際意義很大,直接影響到LED顯示裝置的最
40、小觀察角度。比如體育場(chǎng)館的LED大型彩色顯示屏,如果選用的LED單管分布范圍很窄,那么面對(duì)顯示屏處于較大角度的觀眾將看到失真的圖像。而且交通標(biāo)志燈也要求較大范圍的人能識(shí)別。 c.波長(zhǎng) 對(duì)于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良,而且要注意到紅、黃、藍(lán)、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。因?yàn)樵谠S多場(chǎng)合下,比如交通信號(hào)燈對(duì)顏色就要求比較嚴(yán)格,不過(guò)據(jù)觀察現(xiàn)在我國(guó)的一些LED信號(hào)燈中綠色發(fā)藍(lán),紅色的為深紅,從這個(gè)現(xiàn)象來(lái)看我們對(duì)L
41、ED的光譜特性進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究是非常必要而且很有意義的。 </p><p> 2、LED光度測(cè)量原理 a.光強(qiáng)度的測(cè)量方法 把光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈,LED和配有V(λ)濾光片的硅光電二極管安裝和調(diào)試在光具座上,特別是嚴(yán)格地調(diào)燈絲位置,LED發(fā)光部位及接受面位置。 先用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)硅光電二極管,C=E/S 式中Es=IS/(d 2 s) ?。洌笫菢?biāo)準(zhǔn)燈與接受器之間的距離,Is是標(biāo)準(zhǔn)燈的光強(qiáng)度,Rs是標(biāo)
42、準(zhǔn)燈的響應(yīng)。 ?。牛螅剑?#183;R t 式中E t 是被測(cè)LED的照度,R t 是被測(cè)LED的響應(yīng),則LED的光強(qiáng)度It 為:I t =E t ·d 2 t式中d t 是LED與接受面之距離。 對(duì)于LED來(lái)講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測(cè)量距離下,光強(qiáng)值會(huì)變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測(cè)量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強(qiáng)值也會(huì)變化。因此,為了提高測(cè)量精度,應(yīng)該把測(cè)量距離和
43、接受面積大小相對(duì)地給予固定為好。例如,測(cè)量距離按照CIE推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測(cè)量距離下,LED轉(zhuǎn)角不同其光強(qiáng)地有變化,因此為了獲得最佳值,最好讀出最大讀數(shù)R t 為佳。 b.光通量的測(cè)量方法 光</p><p> 如果大盤(pán)旋轉(zhuǎn)0°~90°時(shí),小盤(pán)轉(zhuǎn)0°~360°即可。但是大盤(pán)旋轉(zhuǎn)0°~90°時(shí),有
44、可能LED安裝不均勻(不對(duì)稱(chēng))而引起誤差,因此最好的解決辦法是大盤(pán)轉(zhuǎn)-90°~0°~90°,小盤(pán)仍然轉(zhuǎn)0°~360°,把大盤(pán)0°~90°和-90°~0°兩個(gè)范圍內(nèi)絕對(duì)值相等的角度上的照度值取平均值來(lái)作為0°~90°內(nèi)的值。 LED總光通量測(cè)量的第二種方法是積分求法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行,但測(cè)量精度不高。LED的總光通量計(jì)
45、算方法如下,先計(jì)算離積分球入射窗口(入射窗口面積A)1距離上標(biāo)準(zhǔn)燈(光強(qiáng)值Is )進(jìn)入積分球內(nèi)的光通量Φ s ,Φ s =I s ·A/I 2 讀出接收器上的光電流信號(hào)i s ,然后把LED置于窗口上,讀出相應(yīng)的接收器光電流信號(hào)i t ,則LED的總光通量Φ為: </p><p> 式中K為色修正系數(shù)。</p><p> c. LED的光譜功率分布測(cè)量方法: 發(fā)光二極管
46、的光譜功率分布測(cè)量,目的是掌握LED的光譜特性和色度,再者是為了對(duì)已測(cè)得的LED的光度量值進(jìn)行修正。 在測(cè)量LED光譜功率分布時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn),一個(gè)是在與標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度進(jìn)行比較時(shí)由于標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜輻強(qiáng)度比LED強(qiáng)得多,為了避免這個(gè)問(wèn)題,最好在標(biāo)準(zhǔn)燈前加一個(gè)中性濾光片,使它的光譜輻強(qiáng)度接近于LED。 ?。蹋牛牡墓庾V寬度很窄,為了準(zhǔn)確地描繪LED的光譜分布輪廓,最好采用窄帶波長(zhǎng)寬度的單色儀進(jìn)行測(cè)量,波長(zhǎng)間隔為1nm為好?! ?按下式
47、計(jì)算LED的光譜功率分布Et。</p><p> 式中i是標(biāo)準(zhǔn)燈在波長(zhǎng)i處的響應(yīng);E是標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜功率分布;i是LED在波長(zhǎng)λ處的響應(yīng)。 ?。蹋牛牡纳鴺?biāo)計(jì)算公式為:</p><p> 色坐標(biāo)為: x=X/(X+Y+Z) ?。絏/(X+Y+Z) 也可計(jì)算LED的主波長(zhǎng)和色純度。</p><p> 3 . LED 的性質(zhì)</p>
48、<p> a. LED 的光學(xué)性質(zhì)</p><p> 發(fā)光強(qiáng)度的空間分布強(qiáng)調(diào)了對(duì)芯片的封裝經(jīng)常會(huì)改變它原來(lái)的光譜和空間分布。</p><p> 相對(duì)于其它光源而言,LED 的光譜分布既不是單色的(與激光束比) ,也不是寬帶的(與白熾燈比) 。</p><p> LED 的發(fā)光面積,由于包裝和透鏡、反光鏡等的不同,而有不同的尺寸和形狀。與測(cè)量距離
49、相比,LED 的發(fā)光面積大到不再是點(diǎn)光源。</p><p> b. LED 的電學(xué)性質(zhì)</p><p> 正向電壓:它的精確測(cè)量最好用4 線測(cè)量方法,而隨著管芯溫度的上升正向電壓會(huì)下降。由于LED管芯發(fā)熱的作用,剛開(kāi)啟的時(shí)候,輻射功率上升的速度快于電功率的上升。而到了平穩(wěn)工作期間,LED 的光輻射又強(qiáng)烈地依賴(lài)于正向電流。</p><p> 由于溫度和電壓之間
50、的復(fù)雜關(guān)系,不推薦用穩(wěn)定的電功率作為穩(wěn)定的LED 光輸出功率的前提。</p><p> 正向電壓與組成LED 的半導(dǎo)體材料相關(guān):在正向電流20mA 的前提下,紅外管的端電壓是112V ,藍(lán)光管為615V ,其它的管子在這個(gè)范圍以?xún)?nèi)。</p><p> CIE 規(guī)定,測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度為25 ℃,但供給LED電源的接觸點(diǎn),管芯和熱沉之間引線的長(zhǎng)度和電阻均會(huì)顯著地影響測(cè)量結(jié)果。</p&
51、gt;<p> CIE 也提到輻射效率是電流的函數(shù)。因?yàn)楣ぷ麟娏鞯脑黾硬坏珪?huì)增加LED 光功率的輸出量,而且會(huì)提高芯片溫度,后者反過(guò)來(lái)又會(huì)影響到LED 的光功率輸出。如果對(duì)工作電流進(jìn)行調(diào)制,則芯片溫度會(huì)產(chǎn)生起伏現(xiàn)象,導(dǎo)致在同樣的電流下,平均光功率輸出不等于穩(wěn)態(tài)下LED 的光功率輸出。</p><p> 恒電流和一個(gè)溫度穩(wěn)定的電壓將導(dǎo)致LED 有一個(gè)穩(wěn)定的電功率消耗。不過(guò)須注意,不控制溫度上升的電
52、功率穩(wěn)定將會(huì)導(dǎo)致一個(gè)非常不同的LED 運(yùn)行條件。輻射的相對(duì)功率分布將影響如下兩個(gè)方面:一是它將輕微地改變光強(qiáng)分布的形狀;二是當(dāng)溫度上升時(shí),整個(gè)分布將顯著地朝長(zhǎng)波方向移動(dòng)(但藍(lán)光LED一般是向短波長(zhǎng)方向移動(dòng)) 。</p><p> c. 溫度對(duì)輻射的影響</p><p> 表面看起來(lái),不變的電流電壓似乎能提供LED 一個(gè)恒定的電功率。然而,如果不控制溫度則不可能得到穩(wěn)定的光功率輸出。原因
53、是:LED 的相對(duì)功率分布一方面會(huì)隨溫度而發(fā)生輕微的改變,另一方面當(dāng)溫度上升時(shí),整個(gè)分布將朝長(zhǎng)波方向漂移(對(duì)藍(lán)光LED 則向短波方向漂移) 。</p><p> 只要溫度存在著變化,則LED 發(fā)出的輻射通量也總處于變化狀態(tài)中,即效率(efficiency) 在變化。對(duì)綠色單色管而言,因它處于∨(λ) 曲線的峰值附近,故而變化小一些。對(duì)紅光和藍(lán)光單色管而言,因處于∨(λ) 曲線的尾部,則變化要大一些。</p
54、><p> 管芯溫度升高的速率依賴(lài)于輸入的電功率和LED 封裝產(chǎn)品的熱容。在熱平衡以后管芯的溫度主要取決于管芯通過(guò)引腳向環(huán)境的散熱。因此,LED 結(jié)構(gòu)的熱學(xué)性能、引線長(zhǎng)度和熱沉三者決定了管芯溫度。</p><p> 在高的環(huán)境溫度下,當(dāng)電流固定時(shí),正向電壓會(huì)下降。而對(duì)此進(jìn)行調(diào)整以穩(wěn)定LED 的電功率消耗會(huì)影響芯片的溫度,從而影響LED 的端電壓。因此,電功率的穩(wěn)定不能作為一種改進(jìn)LED 光
55、功率輸出的手段。</p><p> 4. 誤差的產(chǎn)生原因</p><p> 因?yàn)長(zhǎng)ED 的機(jī)械軸和光軸很少會(huì)重合, 加上LED 發(fā)光的面積、形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)總存在差別,故很難確定LED 的發(fā)光中心,從而導(dǎo)致角度和位置兩方面對(duì)準(zhǔn)的困難,增加了測(cè)量的不確定度。</p><p> 5. 光電探測(cè)器的性質(zhì)</p><p> CIE 推薦使
56、用“硅光電二極管”,選用標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè):一是面響應(yīng)均勻性,即靈敏面上各點(diǎn)輸出的測(cè)試信號(hào)均相同;二是響應(yīng)與被測(cè)光的入射角無(wú)關(guān)。</p><p> 6. LED 的發(fā)光強(qiáng)度測(cè)量</p><p> LED 不是點(diǎn)光源,距離平方反比定律不適用。</p><p> 因?yàn)長(zhǎng)ED 沒(méi)有真正意義上的發(fā)光強(qiáng)度,折衷之下提出“平均發(fā)光強(qiáng)度”的說(shuō)法。</p><
57、p> 規(guī)定遠(yuǎn)場(chǎng)(條件A) 為316mm ,對(duì)應(yīng)的立體角為0.001Sr 。相應(yīng)的平面角為2°。規(guī)定近場(chǎng)(條件B) 為100mm ,對(duì)應(yīng)的立體角為0.01Sr。相應(yīng)的平面角為615°。兩者之間可用10 倍關(guān)系相互聯(lián)系。</p><p> 7. 光通量的測(cè)量</p><p> 變角光度計(jì)法:以LED 的頂部為假想球心,光電探測(cè)器與LED 的距離為假想球半徑,然
58、后把此假想球面分成N 個(gè)部分,假設(shè)每一部分的照度相同,則積分或累加后很容易得到總光通量。這是最準(zhǔn)確的絕對(duì)測(cè)量方法,缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)。</p><p> 積分球法:這是一個(gè)相對(duì)測(cè)量?jī)x器,故必須事前對(duì)其定標(biāo)。為了消除LED 自吸收的誤差,CIE 建議用一個(gè)輔助LED 插入積分球內(nèi)同時(shí)測(cè)量。</p><p> 8. 光譜量的測(cè)量</p><p> 與別的標(biāo)準(zhǔn)不同,
59、CIE 增加了“中心波長(zhǎng)”的概念:即波形半寬度的中間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。這樣就解決了許多單色管的配光曲線在法向方向凹進(jìn)去的波長(zhǎng)描述的困惑。其它如主波長(zhǎng)、峰值波長(zhǎng)和質(zhì)心波長(zhǎng)各種標(biāo)準(zhǔn)中均有提及,此略。</p><p> 對(duì)質(zhì)心波長(zhǎng)要特別注意:由它的定義和公式可知,它強(qiáng)烈地受制于LED 光譜分布的形狀。即使光譜形狀有非常小的改變(尤其在紫外和紅外處) ,均可顯著地改變質(zhì)心波長(zhǎng)的位置。 </p><p&
60、gt; 1.3. LED應(yīng)用設(shè)計(jì)</p><p> LEDLED是電子二極管的一種,主要構(gòu)造是PN結(jié)。如圖1,當(dāng)向LED的兩端施加電壓,電子就會(huì)吸收能量并向價(jià)電子帶轉(zhuǎn)移,然后再將吸收的能量釋放出來(lái)。這個(gè)被釋放出的能量就是光。放出的光的波長(zhǎng)和顏色是由半導(dǎo)體的電勢(shì)差決定的。</p><p> 圖1 LED運(yùn)作原理</p><p> LED應(yīng)用LED具有發(fā)光
61、效率高、壽命長(zhǎng)、輕便、不含有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。高發(fā)光效率可以增加電池的使用壽命,對(duì)于隨身攜帶的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)很適合。LED的使用壽命是一般白熾燈的2~3倍 (有些資料顯示是40倍), 因?yàn)閴勖L(zhǎng)而使用LED的一個(gè)典型例子就是交通信號(hào)燈。另外,由于LED燈的反應(yīng)速度非常快,所以也適合用于汽車(chē)的剎車(chē)燈。LED燈具的設(shè)計(jì)自由度非常高,不僅能調(diào)節(jié)亮度,還能調(diào)節(jié)色度。 </p><p> LED電子特性LED具有一般硅二極管的類(lèi)
62、似特性,在正負(fù)極之間施加電壓。當(dāng)外加電壓達(dá)到一個(gè)臨界值,LED中產(chǎn)生電流,開(kāi)始發(fā)光。當(dāng)電壓超過(guò)這個(gè)臨界值時(shí),電流急劇增加。白色LED的臨界電壓值約3.5V。紅色、綠色、藍(lán)色的LED臨界電壓值如表1所示。</p><p> 圖1 LED燈概括圖 </p><p> 我們用電路仿真來(lái)說(shuō)明LED的電子特性以及驅(qū)動(dòng)電路。電路仿真是對(duì)LED和電阻等的電子設(shè)計(jì)進(jìn)行建模并在計(jì)算機(jī)上模擬計(jì)算電路運(yùn)行的
63、一種簡(jiǎn)易方法。這里使用的是Cadence公司的電路仿真PSpice A/D。同時(shí)使用了飛利浦照明公司的LUXEON系列LX3-PW71。</p><p> 首先運(yùn)用圖2的電路來(lái)驗(yàn)證LED的電子特性。要得到電壓-電流特性,需要進(jìn)行直流解析。</p><p> 圖2 驗(yàn)證電壓-電流特性電路</p><p><b> 解析結(jié)果如圖3所示</b>
64、</p><p> 圖3 根據(jù) PSpice A/D所得到的解析結(jié)果:電壓-電流特性</p><p> 驗(yàn)證LXM3-PM71電壓-電流特性的結(jié)果顯示:在3.0V情況下電流約354mA。</p><p> 驅(qū)動(dòng)電路白熾燈采用的是電壓驅(qū)動(dòng)型電路設(shè)計(jì)。LED是用電流驅(qū)動(dòng)型電路設(shè)計(jì),通過(guò)控制LED中的電流調(diào)節(jié)亮度和色度。白熾燈和熒光燈等照明燈具中的電子驅(qū)動(dòng)不能直接
65、運(yùn)用于LED照明燈具。為了最大限度的發(fā)揮LED的特長(zhǎng),需要進(jìn)行適合LED的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。而且即使使用了發(fā)光效率很高的LED,如果驅(qū)動(dòng)電路的效率不高,也會(huì)影響整個(gè)照明燈具的發(fā)光效率。LED照明燈具設(shè)計(jì)大致分為下面3個(gè)階段。1.光學(xué)設(shè)計(jì),2.熱設(shè)計(jì),3.LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。在這里先介紹LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。</p><p> - 電阻型驅(qū)動(dòng)電路下面介紹LED電阻型驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法。LED、電阻、直流電壓源如圖4所示連
66、接起來(lái)。以直流電壓源的電壓值和壓降(正向電壓)為基礎(chǔ),計(jì)算LED發(fā)光中相應(yīng)電流的電阻值。計(jì)算公式如下:</p><p> 直流電壓源-LED正向電壓= 驅(qū)動(dòng)電阻值LED電流</p><p> 例如,在5V的電壓源中驅(qū)動(dòng)上述LXM3-PW71。該LED的正向電壓為3.0V,電流為350mA時(shí),電阻應(yīng)為5.71。圖4、圖5表示電路仿真運(yùn)算中的電路及其解析結(jié)果。通過(guò)圖5,可以看到LED中的
67、電壓大概為3.0V,電流約350mA。</p><p> 圖4 電阻型驅(qū)動(dòng)電路圖5 瞬態(tài)分析結(jié)果</p><p> - LED正向電壓的偏差該電路中不考慮作為L(zhǎng)ED電路的一個(gè)重要設(shè)計(jì)要素-正向電壓的偏差。LED電子設(shè)計(jì)特性中必定會(huì)有偏差,即使是同一型號(hào)的設(shè)計(jì),分別進(jìn)行測(cè)量的話也不能得到相同的特性。偏差根據(jù)LED不同而有區(qū)別,正向電壓中有偏差超過(guò)15%的情況。LXM3-PW71的正向電
68、壓大概在4~2.5V之間波動(dòng)。這樣,如果運(yùn)用之前的電阻型驅(qū)動(dòng)電路,LED的正向電壓不同,電流也會(huì)有很大的變化。</p><p> 大功率照明燈具通常情況下需要使用多顆LED。只是單純的串聯(lián)這些LED,進(jìn)行電阻驅(qū)動(dòng)的話會(huì)出現(xiàn)電路不通的情況。例如,串聯(lián)3個(gè)LXM3-PW71,用12V做驅(qū)動(dòng),如果3顆LED同時(shí)擁有最大的正向電壓,由于總電壓是12V,就會(huì)因電壓不足而不能運(yùn)行。而且即使電流相同,也并不是說(shuō)所有的LED都
69、一樣發(fā)光。并聯(lián)LED也是如此。</p><p> 那么有沒(méi)有解決LED正向電壓偏差問(wèn)題的方法呢?</p><p> 答案只有一個(gè),對(duì)LED進(jìn)行分級(jí)。在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,各個(gè)不同的特性會(huì)引起偏差。在同一條件(同一條生產(chǎn)線,同一天)下批量生產(chǎn),同一批量制造的產(chǎn)品之間的誤差通常比與其他批量制造的產(chǎn)品誤差小很多。LED分級(jí)是將同一型號(hào)的LED按照正向電壓的偏差次序排列。在LXM3-PW71的數(shù)據(jù)
70、庫(kù)中記錄了對(duì)應(yīng)正向電壓的Bin表(圖6)。例如,使用Bin Code C的LED時(shí),正向電壓在2.79~3.03V之間。</p><p> 圖6 正向電壓相應(yīng)的Bin表</p><p> - 恒流源型驅(qū)動(dòng)電路調(diào)節(jié)LED的光度需要增減LED的電流。由于人眼對(duì)光的感光度是對(duì)數(shù)關(guān)系,在調(diào)節(jié)電流時(shí),電流的增減率與LED亮度呈指數(shù)函數(shù)變化。因此電阻型驅(qū)動(dòng)電路并不最適合于照明燈具。即使電壓有偏差
71、,為了恒定電流也需要使用恒流源型驅(qū)動(dòng)電路。</p><p> 圖7 恒流源型驅(qū)動(dòng)電路</p><p> 圖8是運(yùn)用半導(dǎo)體和二極管恒定電流電路的例子。供給電壓值改變,為了保持半導(dǎo)體的基極的電位恒定(約1.2V),需要使用2個(gè)二極管(D1、D2)。LED的電流連接發(fā)射極上的電阻。計(jì)算可知,半導(dǎo)體的集電極和發(fā)射極電流基本相同。本例中,為了使LED的電流維持在350mA,需要用到1.48歐姆的
72、電阻。</p><p> 圖8 簡(jiǎn)單的恒電流源型驅(qū)動(dòng)電路</p><p> 即使輸入電壓改變,二極管D1、D2的電壓穩(wěn)定,半導(dǎo)體的基極電位穩(wěn)定,保證LED的電流為350mA。通過(guò)電路檢驗(yàn)使實(shí)際的輸入電壓在5V到24V之間變化。檢驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。</p><p> 圖9 恒電流源驅(qū)動(dòng)電路的電壓變化驗(yàn)證結(jié)果</p><p> 當(dāng)輸入電壓
73、在5V~24V之間變化時(shí),二極管D1、D2的電壓也會(huì)發(fā)生微小的變化。從圖9的中央波形可以看到,這個(gè)微小的變化出現(xiàn)在二極管的基極。從最上面的波形讀取LED中的電流及變化情況。</p><p> 為了最大限度的發(fā)揮LED的優(yōu)勢(shì),驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中應(yīng)采用PWM型驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方法。下一章節(jié)的『LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)-應(yīng)用篇』,我們將主要圍繞PWM型驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行講解。</p><p> 1.4. 關(guān)于L
74、ED的選擇和關(guān)注要點(diǎn)</p><p> 晶元光電(Epistar)簡(jiǎn)稱(chēng):ES、(聯(lián)詮、元坤,連勇,國(guó)聯(lián)),廣鎵光電(Huga),新世紀(jì)(Genesis Photonics),華上(Arima Optoel ectronics)簡(jiǎn)稱(chēng):AOC,泰谷光電(Tekcore),奇力,鉅新,光宏,晶發(fā),視創(chuàng),洲磊,聯(lián)勝(HPO),漢光(HL),光磊(ED),鼎元(Tyntek)簡(jiǎn)稱(chēng):TK,曜富洲技TC,燦圓(Formosa
75、 Epitaxy),國(guó)通,聯(lián)鼎,全新光電(VPEC)等?! ∪A興(Ledtech Electronics)、東貝(Unity Opto Technology)、光鼎(Para Light Electronics)、億光(Everlight Electronics)、佰鴻(Bright LED Electronics)、今臺(tái)(Kingbright)、菱生精密(Lingsen Precision Industries)、立基(Ligitek
76、 lectronics)、光寶(Lite-OnTechnology)、宏齊(HARVATEK)等?! 〈箨慙ED芯片廠商: 三安光電簡(jiǎn)稱(chēng)(S)、上海藍(lán)光(Epilight)簡(jiǎn)稱(chēng)(E)、</p><p><b> 色溫與亮度 </b></p><p> 色溫 ( Co1or Temperature ) 單位:絕對(duì)溫度 ( Kelvin, K )</p>
77、;<p> 色溫度以絕對(duì)溫度 K 來(lái)表示,是將一標(biāo)準(zhǔn)黑體(例如鉑)加熱,溫度升高至某一程度時(shí)顏色開(kāi)始由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛(藍(lán)紫)、紫,逐漸改變,利用這種光色變化的特性,其光源的光色與黑體的光色相同時(shí),我們將黑體當(dāng)時(shí)的溫度稱(chēng)之為該光源的色溫度。色溫度在 3000K 左右時(shí),光色偏黃。色溫度在 5000K 以上時(shí),光色偏藍(lán)。不同色溫度的光,具有不同的照明和視覺(jué)效果。不同色溫對(duì)應(yīng)不同顏色的光如下圖。不同的波長(zhǎng)給人眼造成不同
78、的顏色感覺(jué),從紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛(藍(lán)紫)、紫。眼睛的敏感度隨波長(zhǎng)的變化而強(qiáng)烈變化。例如,在很好的照明條件下,眼睛對(duì) 550nm 波長(zhǎng)的光(黃光)的敏感程度是紅光或藍(lán)光的 20 倍。這也是為什么大部分車(chē)的霧燈和馬路的路燈采用黃光的一個(gè)重要原因。色溫是度量顏色溫度的標(biāo)準(zhǔn),并不是度量燈的亮度。鹵素?zé)舻纳珳乜梢杂?300K到7000K;HID燈的色溫由4200K到超過(guò)8000K;燈的色溫越高,它對(duì)霧和雨的穿透力越差(越不亮)。大廠如飛利浦至
79、今只生產(chǎn)色溫最高6000K的氙氣燈。以下是不同色溫的表現(xiàn):</p><p><b> 光色溫 光效果</b></p><p> 3000K 黃色光,強(qiáng)穿透力 4200K 白中帶黃,原車(chē)配氙氣燈 5000K 光全白,歐規(guī)最高色溫 6000K 光全白,略帶藍(lán)色 6500K 陽(yáng)光下的白天 7000—8000K白中明顯帶藍(lán) 8000K以上藍(lán)光,穿透力極差推薦6000K左右
80、的色溫正好是最白略微開(kāi)始轉(zhuǎn)藍(lán)的色溫,人眼容易接受,不易疲勞,提高安全性,而鹵素?zé)魟t較差。</p><p> 隨著一哄而上的市場(chǎng),作為消費(fèi)者,選用led依然要冷靜,科學(xué)地分析,選用性?xún)r(jià)比最好的光源和燈具,下面介紹幾種led的基本性能: </p><p> 1、亮度led的亮度不同,價(jià)格不同。用于led燈具的led應(yīng)符合雷射等級(jí)Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p> 2、
81、抗靜電能力抗靜電能力強(qiáng)的led,壽命長(zhǎng),因而價(jià)格高。通常抗靜電大于700V的led才能用于led燈飾。 </p><p> 3、波長(zhǎng)波長(zhǎng)一致的led,顏色一致,如要求顏色一致,則價(jià)格高。沒(méi)有l(wèi)ed分光分色儀的生產(chǎn)商很難生產(chǎn)色彩純正的產(chǎn)品。 </p><p> 4、漏電電流led是單向?qū)щ姷陌l(fā)光體,如果有反向電流,則稱(chēng)為漏電,漏電電流大的led,壽命短,價(jià)格低。 </p>
82、<p> 5、發(fā)光角度用途不同的led其發(fā)光角度不一樣。特殊的發(fā)光角度,價(jià)格較高。如全漫射角,價(jià)格較高。 </p><p> 6、壽命不同品質(zhì)的關(guān)鍵是壽命,壽命由光衰決定。光衰小、壽命長(zhǎng),壽命長(zhǎng),價(jià)格高。 </p><p> 7、晶片led的發(fā)光體為晶片,不同的晶片,價(jià)格差異很大。日本、美國(guó)的晶片較貴,一般臺(tái)灣及國(guó)產(chǎn)的晶片價(jià)格低于日、美。 </p><p
83、> 8、晶片大小晶片的大小以邊長(zhǎng)表示,大晶片led的品質(zhì)比小晶片的要好。價(jià)格同晶片大小成正比。 </p><p> 9、膠體普通的led的膠體一般為環(huán)氧樹(shù)脂,加有抗紫外線及防火劑的led價(jià)格較貴,高品質(zhì)的戶(hù)外led燈飾應(yīng)抗紫外線及防火。每一種產(chǎn)品都會(huì)有不同的設(shè)計(jì),不同的設(shè)計(jì)適用于不同的用途,led燈飾的可靠性設(shè)計(jì)方面包含:電氣安全、防火安全、適用環(huán)境安全、機(jī)械安全、健康安全、安全使用時(shí)間等因素。從電氣安
84、全角度看,應(yīng)符合相關(guān)的國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p> 由于led是新產(chǎn)品,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)滯后,但國(guó)家提供產(chǎn)品合格測(cè)試。具有國(guó)際安全認(rèn)證(如GS、CE、UL等)及國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量合格證的led燈飾價(jià)格要高,因?yàn)檫@些產(chǎn)品在安全設(shè)計(jì)上是可靠的。消費(fèi)者注意的是要認(rèn)真鑒別證書(shū)的真?zhèn)危F(xiàn)在有國(guó)際安全認(rèn)證及國(guó)家產(chǎn)品合格證的廠家并不多。 </p><p> 從健康方面,采用無(wú)毒材料設(shè)計(jì)的產(chǎn)品價(jià)格要高,
85、特別是室內(nèi)led燈飾,千萬(wàn)別貪便宜選用有異味的led燈飾,目前僅少數(shù)幾家led廠家是用無(wú)毒材料生產(chǎn),辨別的方法可以直接用鼻子分別,有臭味的產(chǎn)品比無(wú)臭味的價(jià)格更低很多。類(lèi)似鉛、汞、鎘等毒素需專(zhuān)業(yè)人員分析。從適用環(huán)境安全看,有可靠的防塵防潮設(shè)計(jì),材料防火、防紫外線、防低溫開(kāi)裂的led產(chǎn)品的價(jià)格高。 </p><p> 投光燈與泛光燈的區(qū)別 </p><p> 一、什么是LED投光燈?<
86、;/p><p> LED投光燈(LEDDownlight)又叫聚光燈、投射燈、射燈等等,主要用來(lái)做建筑裝飾照明之用,以及商業(yè)空間照明用,裝飾性的成份較重,其外型有圓的也有方的,因?yàn)橐话愣嫉靡紤]散熱的原因,故而其外形與傳統(tǒng)的投光燈還是有一些區(qū)別。</p><p> 二、LED投光燈特性:</p><p> 目前市面上常用的LED投光燈基本上是選用1W大功率LED(
87、每個(gè)LED元件會(huì)帶有一個(gè)由PMMA制成的高光效透鏡,其主要功用是二次分配LED發(fā)出的光,也就是二次光學(xué)),也有少數(shù)公司因?yàn)樯峒夹g(shù)處理得好,而選用了3W甚至更高功率的LED。適合于大型場(chǎng)合投光照明,建筑物等照明。</p><p> 投光燈還有哪些需要注意的東西呢?</p><p> 1、高純度鋁反射板、光束最精確、反射效果最佳。</p><p> 2、對(duì)稱(chēng)型窄
88、角、寬角及非對(duì)稱(chēng)等配光系統(tǒng)。</p><p> 3、背后開(kāi)啟式更換燈泡,維護(hù)簡(jiǎn)便。</p><p> 4、燈具均附有刻度板方便調(diào)整照射角度。</p><p> LED投光燈通過(guò)內(nèi)置微芯片的控制,在小型工程應(yīng)用場(chǎng)合中,可無(wú)控制器使用,能實(shí)現(xiàn)漸變、跳變、色彩閃爍、隨機(jī)閃爍、漸變交替等動(dòng)態(tài)效果,也可以通過(guò)DMX的控制,實(shí)現(xiàn)追逐、掃描等效果。目前,其主要的應(yīng)用場(chǎng)所大概
89、有這些:?jiǎn)误w建筑、歷史建筑群外墻照明、大樓內(nèi)光外透照明、室內(nèi)局部照明、綠化景觀照明、廣告牌照明、醫(yī)療文化等專(zhuān)門(mén)設(shè)施照明、酒吧、舞廳等娛樂(lè)場(chǎng)所氣氛照明等等。</p><p> 三、什么是LED泛光燈?</p><p> LED泛光燈是一種可以向四面八方均勻照射的點(diǎn)光源,它的照射范圍可以任意調(diào)整,在場(chǎng)景中表現(xiàn)為一個(gè)正八面體的圖示。泛光燈是在效果圖制作當(dāng)中應(yīng)用最廣泛的一種光源,標(biāo)準(zhǔn)泛光燈用來(lái)
90、照亮整個(gè)場(chǎng)景。場(chǎng)景中可以應(yīng)用多盞泛光燈,以產(chǎn)生較好的效果。泛光燈是在效果圖中應(yīng)用最廣泛的一種光源,場(chǎng)景中可以用多盞泛光燈協(xié)調(diào)作用,以誕生較好的效果。是從一特定點(diǎn)向各個(gè)方向均勻地照射物體,用它來(lái)類(lèi)比燈泡和蠟燭最好不過(guò)了。泛光燈可以放置在場(chǎng)景中的任何地方。例如,可以放置在攝影機(jī)范圍以外,或者是物體的內(nèi)部。在場(chǎng)景中遠(yuǎn)距離使用許多不同顏色的泛光燈是很普遍的。這些泛光燈可以將陰暗投射并且混合在模型上。由于泛光燈的照射范圍比較大,所以泛光燈的照射效
91、果非常容易預(yù)測(cè),并且這種燈光還有許多輔助用途,例如,將泛光燈放置在靠近物體表面的位置,則會(huì)在物體表面上產(chǎn)生明亮的亮光。</p><p> 要注意的是,泛光燈不能建立過(guò)多,否則效果圖就會(huì)顯得平淡而呆板。所以要在平時(shí)的效果圖制作中,多注意體會(huì)燈光參數(shù)及佈局對(duì)整個(gè)效果圖場(chǎng)景光感產(chǎn)生的影響,多積累經(jīng)驗(yàn),掌握好燈光的搭配技巧。</p><p><b> 四、泛光燈的特性:</b&
92、gt;</p><p> 泛光燈是從一特定點(diǎn)向各個(gè)方向均勻地照射物體,用它來(lái)類(lèi)比燈泡和蠟燭最好不過(guò)了。泛光燈可以放置在場(chǎng)景中的任何地方。例如,可以放置在攝影機(jī)范圍以外,或者是物體的內(nèi)部。在場(chǎng)景中遠(yuǎn)距離使用許多不同顏色的泛光燈是很普遍的。這些泛光燈可以將陰暗投射并且混合在模型上。由于泛光燈的照射范圍比較大,所以泛光燈的照射效果非常容易預(yù)測(cè),并且這種燈光還有許多輔助用途,例如,將泛光燈放置在靠近物體表面的位置,則會(huì)
93、在物體表面上產(chǎn)生明亮的亮光。</p><p><b> 戶(hù)外燈具安裝注</b></p><p> 戶(hù)外燈具(提供產(chǎn)品:庭院燈)安裝注意事項(xiàng) 1、 接地:燈具必須按說(shuō)明書(shū)的要求有良好的接線和接地,I類(lèi)燈具不接地就變成了近似的0類(lèi)燈具; 2、 允許的電壓波動(dòng):HCI陶瓷金鹵燈、HQI石英金鹵燈和NAV高壓鈉燈要求在短時(shí)間內(nèi)的電壓波動(dòng)不得超過(guò)+/-5%的范圍,長(zhǎng)期允許的
94、波動(dòng)范圍+/-3%,較大的電壓變化會(huì)縮短燈的壽命及引起顏色的偏移; 3、 光源的使用:頻繁的開(kāi)關(guān)會(huì)縮短燈的壽命; 4、 鎮(zhèn)流器:光源與鎮(zhèn)流器之間的距離是受限制的,一般的不得超過(guò)3米. 5、 啟動(dòng)電流:HCI、HQI和NAV依不同的鎮(zhèn)流器,燈啟動(dòng)電流可以高達(dá)工作電流的2倍,所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)必需要考慮這個(gè)電流,否則開(kāi)關(guān)易跳閘; 6、 光通量:光源在點(diǎn)100到300小時(shí)參數(shù)才比較穩(wěn)定,T型和TS型的燃點(diǎn)位置是水平的,而E型是垂直燈頭在上,當(dāng)光
95、源的不同的燃點(diǎn)位置,其光通量、色溫乃至壽命都有顯著的差異; 7、 顏色的偏差:對(duì)于所有的HQI和HCI金鹵燈,燈和燈之間都可能存在顏色的偏差,這種顏色的偏差是由于電源電壓、鎮(zhèn)流器和燈具的設(shè)計(jì)等外部因素的影響,燈色溫一致性的影響因素: 內(nèi)因:電弧管的一致性(充汞量、電極間隙、容積、現(xiàn)狀和尺寸等</p><p> 1W LED=3W CFL(節(jié)能燈)=15W白熾燈</p><p> 3W
96、LED=8W CFL(節(jié)能燈)=25W白熾燈</p><p> 4W LED=11W CFL(節(jié)能燈)=40W白熾燈</p><p> 8W LED=15W CFL(節(jié)能燈)=75W白熾燈</p><p> 12W LED=20W CFL(節(jié)能燈)=100W白熾燈</p><p> 各種燈光的色溫表(K值)色溫是衡量光線色彩的定值,表
97、示光源光譜質(zhì)量最通用的指標(biāo)。</p><p> K<3300時(shí)為暖色光(偏黃橙),K>3300時(shí)為冷色光(偏青),K>6000的幾乎是白光了!以下是各種燈光的色溫值,方便制作不同的光源效果!</p><p> LED燈的最新保護(hù)技術(shù)</p><p> 一.為什么要對(duì)LED進(jìn)行保護(hù)</p><p> 白光LED 由于有
98、著很多優(yōu)點(diǎn),正在越來(lái)越多的進(jìn)入人們的日常生活之中,它的使用量現(xiàn)在變得非常的巨大。它是新器件,有其自身使用上的特點(diǎn)。白光LED屬于電壓敏感型的器件。每支LED工作時(shí)電流不要超過(guò)20mA,超過(guò)太多LED就會(huì)很容易被燒毀。LED如果是正常使用,其壽命是非常長(zhǎng)的。但人們?cè)趯?shí)際使用中LED往往容易壞,道理何在呢?其實(shí)就是沒(méi)有考慮到LED的使用特點(diǎn)和對(duì)它加上保護(hù)電路。</p><p> LED是光電半導(dǎo)體器件,在裝配過(guò)程中
99、容易被靜電擊傷。這就需要在裝配過(guò)程中進(jìn)行靜電防護(hù)。我們發(fā)現(xiàn)很多生產(chǎn)廠家的人沒(méi)有這個(gè)概念或根本不懂,這是不行的。</p><p> LED在實(shí)際工作中是以20mA的電流為上限,但往往會(huì)由于在使用中的各種原因而造成電流增大,如果不采取保護(hù)措施,這種增大的電流超過(guò)一定的時(shí)間和幅度后LED就會(huì)損壞。</p><p> 二.造成LED損壞的原因</p><p> 1、供
100、電電壓的突然升高。讓供電電源電壓突然升高的原因就很多了,例如電源的質(zhì)量問(wèn)題,或者用戶(hù)的不當(dāng)使用等等原因都可能讓供電的電源電壓突然升高。</p><p> 2、線路中某個(gè)元件或印制線條或其它導(dǎo)線的短路而形成LED供電通路的局部短路,使這個(gè)地方的電壓增高。</p><p> 3、某個(gè)LED因?yàn)樽陨淼馁|(zhì)量原因損壞因而形成短路,它原有的電壓降就轉(zhuǎn)嫁到其它LED上。</p><
101、;p> 4、燈具內(nèi)的溫度過(guò)高,使LED的特性變壞。</p><p> 5、燈具內(nèi)部進(jìn)了水,水是導(dǎo)電的。</p><p> 6、在裝配的時(shí)候沒(méi)有做好防靜電的工作,使LED的內(nèi)部已經(jīng)被靜電所傷害。盡管施加的是正常電壓和電流值,也是極易造成LED的損壞。</p><p> 這些原因都會(huì)造成LED電流的明顯大幅上升,很快LED的芯片就會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而被燒毀。根據(jù)我
102、們的經(jīng)驗(yàn),LED燒毀后多數(shù)是兩極短路,少部分是斷路。每支LED約有3.2V左右的壓降,它燒毀后若是斷路這串LED就不發(fā)光了。若是短路這個(gè)電壓就轉(zhuǎn)給了其它的LED,造成其它LED的更大電流,其它LED就會(huì)更快的被燒毀,甚至危急電源。本來(lái)是小損壞就極容易的造成大事故。LED一般安裝在高處,安裝的時(shí)候就不容易,要維修就更難。所以LED的保護(hù)是實(shí)際的需求,但目前沒(méi)有被大家重視,也是很多人無(wú)奈沒(méi)有辦法處理的難題。</p><p
103、> 三.怎么對(duì)LED來(lái)進(jìn)行保護(hù)</p><p> 對(duì)LED的保護(hù)我們首先想到的是用保險(xiǎn)管,但保險(xiǎn)管是一次性的,而且反應(yīng)速度也太慢,既效果差實(shí)際使用也很麻煩,所以保險(xiǎn)管不適宜用于現(xiàn)在LED燈成品中,因?yàn)長(zhǎng)ED燈現(xiàn)在主要是在城市的光彩工程和亮化工程。針對(duì)這種實(shí)際的需求,我們做了大量的實(shí)驗(yàn),并根據(jù)工程的要求總結(jié)出了LED保護(hù)電路要有的特點(diǎn),它很苛刻:在超出正常使用電流時(shí)能立即啟動(dòng)保護(hù),讓LED的供電通路就被斷
104、開(kāi),使LED和電源都能得到保護(hù),在整個(gè)燈正常后又能夠自動(dòng)恢復(fù)供電,不影響LED工作,關(guān)鍵是因?yàn)樗敲裼卯a(chǎn)品,所加的電路不能太復(fù)雜體積不能太大,成本要低。這些要求都是互相矛盾,互相制約的,實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難。</p><p> 首先應(yīng)該確定選用哪種保護(hù)電路和保護(hù)器件。</p><p> 1、我們可以選擇使用瞬態(tài)電壓抑制二極管(簡(jiǎn)稱(chēng)TVS)。瞬態(tài)電壓抑制二極管是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。
105、當(dāng)它的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),能以10的負(fù)12次方秒極短時(shí)間的速度,使自己兩極間的高阻立即降低為低阻,吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率,把兩極間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的電壓值,有效的保護(hù)了電子線路中的精密元器件。瞬態(tài)電壓抑制二極管具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差一致性好、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。</p><p> 但是在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)不是很理想。首先是要尋找滿(mǎn)足要求電壓值的TV
106、S器件很不容易。TVS器件主要應(yīng)用于防雷和避雷,以及220V以上的過(guò)電壓吸收等,而LED燈的供電電壓一般是24V或12V,這種電壓值的TVS成品很少,試驗(yàn)不好進(jìn)行。同時(shí)我們知道:LED光珠的損壞主要是因?yàn)殡娏鬟^(guò)大使芯片內(nèi)部過(guò)熱造成的。TVS只能探測(cè)過(guò)電壓不能探測(cè)過(guò)電流。過(guò)電壓肯定是過(guò)電流的原因,但是要選擇合適的電壓保護(hù)點(diǎn)很難掌握,這種器件就無(wú)法生產(chǎn)也就很難在實(shí)際中使用。</p><p> 2、我們可以選擇自恢復(fù)
107、保險(xiǎn)管。自恢復(fù)保險(xiǎn)管又稱(chēng)為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC,是由聚合物與導(dǎo)電粒子等構(gòu)成。在經(jīng)過(guò)特殊加工后,導(dǎo)電粒子在聚合物中構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路。當(dāng)正常工作電流通過(guò)(或元件處于正常環(huán)境溫度)時(shí),PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈低阻狀態(tài);當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)(或環(huán)境溫度升高)時(shí),大電流(或環(huán)境溫度升高)所產(chǎn)生的熱量使聚合物迅速膨脹,也就切斷了導(dǎo)電粒子所構(gòu)成的導(dǎo)電通路,PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈高阻狀態(tài);當(dāng)電路中過(guò)電流(超溫狀態(tài))消失后,聚合物冷卻,體積恢復(fù)
108、正常,其中導(dǎo)電粒子又重新構(gòu)成導(dǎo)電通路,PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲又呈初始的低阻狀態(tài)。在正常工作狀態(tài)自恢復(fù)保險(xiǎn)管的發(fā)熱很小,在異常工作狀態(tài)它的發(fā)熱很高阻值就很大,也就限制了通過(guò)它的電流,從而起到了保護(hù)作用。它的體積小,成本低,可反復(fù)使用,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)的自動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)退出;它是固態(tài)封裝耐沖擊不容易被損壞;我們?cè)趯?shí)際的測(cè)試中發(fā)現(xiàn):由于它是熱敏感器件,受溫度的影響很大,由于PTC封裝在燈具的內(nèi)部,光珠肯定要發(fā)熱就要影響PTC的工作性能。對(duì)已經(jīng)確定的燈具可以
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