半導(dǎo)體照明基礎(chǔ)知識培訓(xùn)資料

1、半導(dǎo)體照明基礎(chǔ)知識笫一部分光源基礎(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:LED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 單位:ml/w光源壽命:全壽命, 平均壽命, 有效壽命。有效

2、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LED照明產(chǎn)品進行燃點，在壽命期間內(nèi)燃點達到一特定時間時所發(fā)出的光通量與初始光通量的比值，用百分數(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)光強度。（簡稱光強）用符號:I表示,單位: (cd)表示3.光照度光照度(簡稱照度)是表征表面被照明程度的量,是單位表面接受到的光通量用符號:E 表示,單位:lx, 例: 晴天中午地面照度為了100000lx4. 亮度光

3、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標準色度學(xué)系統(tǒng)規(guī)定RGB系統(tǒng)的三色光波長700.0nm(紅光R) 546.1nm(綠光G) 435.8nm(藍光B)2.色溫將標準黑體加溫，黑體顏色將由：紅，橙紅，黃，黃白，藍白依次變化。光源色溫定義為和黑體顏色相近時的黑體溫度。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，黑體的溫度 稱為該光源的顏色溫度,簡稱：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

4、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)時是不可拆卸的。2.LED筒燈LED光源和保持其啟動和穩(wěn)定燃點所需元件一體化的，或驅(qū)動裝置分離式的，LED下射燈。3.LED日光燈管:LED光源和保持其啟動和穩(wěn)定燃點所需元件一體化的。結(jié)構(gòu)等同于熒光燈管：T5/T8/T9/

5、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)、機械、電氣和電子部件，并將這些部件組合成一個整體。注：所指LED道路照明產(chǎn)品其驅(qū)動控制裝置可為分離式結(jié)構(gòu)。3000lm、5400lm、9000lm和14000lm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)品達到性能穩(wěn)定以進行評估，對產(chǎn)品進行規(guī)定小時數(shù)的老煉并在產(chǎn)品達到穩(wěn)定工作時所測得的參數(shù)值稱為產(chǎn)品的初始值，

6、初始值用于評價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)品的實驗室測試結(jié)果統(tǒng)計分析，本規(guī)則中定義初始值為對LED照明產(chǎn)品進行1000h老煉后產(chǎn)品穩(wěn)定工作時的參數(shù)值。（五）光束角和中心光強在通過反射型自鎮(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正面中心和發(fā)光強度為中心光強50%的發(fā)光點。此處所指中心光強是指反射型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品在光束軸線上測得的發(fā)光強度值，單位為坎德拉；所指光束軸線是指對反射型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品光強分布，其周圍的光強度分布大體呈對

7、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，在壽命期間內(nèi)燃點達到一特定時間時的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，當一定比例（X）的LED照明產(chǎn)品光通維持率達到一特定值（Y）時的累計燃點時間，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)品光通維持率達到70%時的累計燃點時間，即，X=50%，

8、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：-1040的條件下應(yīng)能正常工作，同時尚應(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）電性能測試1.試驗一般要求（1）實驗室環(huán)境條件光電參數(shù)測量應(yīng)在環(huán)境溫度251，相對濕度最大為65 %的無對流風(fēng)的環(huán)境中進行。壽命試驗環(huán)境溫度為2515，應(yīng)該保證照明產(chǎn)品周圍的氣流是由該產(chǎn)品所造成的正常對流氣流，不允許有照明產(chǎn)品的振動和沖擊。2電壓要求產(chǎn)品測試所用的電源應(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

9、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0.5%范圍內(nèi)；測量時，電源電壓應(yīng)穩(wěn)定在額定值的0.2%范圍內(nèi)；壽命試驗的電源電壓應(yīng)穩(wěn)定在2%以內(nèi)。3老煉和壽命試驗在滿負荷條件下進行老煉和壽命試驗，試驗中反射型自鎮(zhèn)流LED照明產(chǎn)品和LED筒燈為連續(xù)點燈，LED道路/隧道照明產(chǎn)品為燃點11.5h，關(guān)斷0.5h，關(guān)斷時間不計入老煉和壽命時間。4定判定條件穩(wěn)定時間隨產(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)對光輸出和電功率進行至少3次讀數(shù)，以15分鐘的讀數(shù)計算，光輸出和電功率的偏差應(yīng)低于0.5%。5電參數(shù)的試驗LED燈老煉1000h后，用數(shù)字功率計測量燈功率、線路功率因數(shù)。

10、6光度參數(shù)的試驗（1）光通量和顏色參數(shù)的試驗產(chǎn)品在經(jīng)過老煉規(guī)定時間后達到穩(wěn)定工作狀態(tài)時使用積分球測試系統(tǒng)或分布光度計測試系統(tǒng)測試產(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)采用分布光度計測試系統(tǒng)進行測定，測試參照GB/T 9468。（3）光束角和中心光強對反射型自鎮(zhèn)流LED燈老煉1000h后.進行測試。笫五部分LED驅(qū)動電源設(shè)計要點1. LED驅(qū)動電源工作模式為 CC：模式 ，即恒流輸出。輸出電壓允許有一定的范圍。2. LED驅(qū)動電源工作模式不可設(shè)計為 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。會超出設(shè)計的額定輸出電流過沖。加速LED光衰。會提前結(jié)束LED使用壽命。3. 輸出電流過沖：理想設(shè)計實現(xiàn)輸出電流過沖接近 0%。說明：以Cree的LED燈珠為例：驅(qū)動電流3501000mA。過沖電流1800mA。從此數(shù)據(jù)分析：LED驅(qū)動電源輸出電流過沖1800mA LED燈珠仍然可正常工作。但是：LED燈珠每發(fā)生電流時其PN結(jié)結(jié)面的物理結(jié)構(gòu)都會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，加速光衰。增加輸出電流零