LED產(chǎn)品培訓(xùn)課件

2010年上海世博會(huì)中國(guó)民企聯(lián)合館LED產(chǎn)品及應(yīng)用介紹1.LED介紹2.LED優(yōu)點(diǎn)3.LED基本光電參數(shù)4.LED封裝5.LED應(yīng)用說(shuō)明6.LED配光材料7.LED散熱技術(shù)8.LED驅(qū)動(dòng)電源9.LED燈具目錄照明工具演變第一代第二代第三代第四代LED概述LED燈具照明光源的主流將是高亮度的白光LED。目前，已商品化的白光LED多是二波長(zhǎng)，即以藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光。未來(lái)較被看好的是三波長(zhǎng)白光LED，即以無(wú)機(jī)紫外光晶片加紅、藍(lán)、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光，它將取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LED背光源等市場(chǎng)。LED(LightEmittingDiode)----發(fā)光二極管

History/發(fā)展過(guò)程LED誕生于20世紀(jì)60年代初，1962年第一顆紅光LED問(wèn)世以來(lái)，之后出現(xiàn)黃綠光，綠光，黃光LED便相繼登場(chǎng)，并迅速提升亮度。直到1993年第一顆藍(lán)光問(wèn)世從此實(shí)現(xiàn)了LED的全彩世界，LED的應(yīng)用越來(lái)越廣，到了1996年白光LED研制成功，預(yù)示著一場(chǎng)照明革命正悄然展開(kāi)。Structureandtheory/結(jié)構(gòu)與原理LED發(fā)光二極管主要由PN結(jié)芯片,電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見(jiàn)光Appraise/評(píng)價(jià)高亮度LED將是人類(lèi)繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一LED簡(jiǎn)介使用壽命長(zhǎng)：LED的發(fā)光原理是利用半導(dǎo)體中的正負(fù)離子復(fù)合而發(fā)出光子，不同于燈泡需要在3000度以上的高溫下操作，也不必像日光燈需使用高電壓激發(fā)電子束，LED和一般的電子組件相同，只需要2～3.6伏特(V)的電壓，在常溫下就可以正常動(dòng)作，因此其壽命也比傳統(tǒng)光源來(lái)得更長(zhǎng)，理論壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上(目前產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品的壽命可達(dá)3-5萬(wàn)小時(shí)以上)。

發(fā)光效率高：白熾燈的發(fā)光效率是8--15lm/W左右，普通T-8鹵素?zé)晒鉄艄庑Э蛇_(dá)40lm/W，T-5高效熒光燈可以達(dá)到80lm/W，LED光效可達(dá)200lm/w，LED還有毫秒級(jí)的通斷時(shí)間，這也是一般應(yīng)用光源無(wú)法達(dá)到的。

堅(jiān)固耐用，體積?。篖ED芯片大小可以因用途而隨意切割，常用的大小為0.3～1mm左右，跟傳統(tǒng)的燈泡或日光燈相比，體積相對(duì)小得多。為了使用方便，LED通常都使用樹(shù)脂包裝，做成各種形狀，十分堅(jiān)固耐震。

環(huán)保：LED是由無(wú)毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。紅光LED含有大量的As（砷），劇毒

LED優(yōu)點(diǎn)LED的基本光電參數(shù)

V-I特性：發(fā)光二極管的電壓與電流的關(guān)系可用圖4表示在正向電壓正小于某一特定值時(shí)，電流極小，不發(fā)光。當(dāng)電壓超過(guò)某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。由V-I曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。正向的發(fā)光管反向漏電流IR<10μALED的伏安特性LED的I-V曲線圖以綠色的5mmLED舉例說(shuō)明：當(dāng)電壓達(dá)到3.5V時(shí)，LED上的電流為標(biāo)準(zhǔn)值20mA，處于正常工作范圍當(dāng)電壓達(dá)到3.8V時(shí)，LED上的電流為50mA，已經(jīng)超過(guò)了LED的正常使用標(biāo)準(zhǔn)，其壽命及光衰會(huì)大幅度的下降當(dāng)電壓達(dá)到4.2V時(shí)，LED上的電流為110mA，那么LED將會(huì)快速損壞。LED電壓溫度特性LED電流因素依據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)不同電流不僅改變被測(cè)LED的光輸出量，同時(shí)也改變色度、效率等。盡管隧工作電流增大，被測(cè)LED的光輸出增大，但其顯色指數(shù)和照明效率卻逐漸下降，而其發(fā)光效率與和光電轉(zhuǎn)換效率也不是在電流值最大的情況下效率最高。由此可見(jiàn)，我們應(yīng)該依據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)定LED的工作電流，對(duì)于需要增大光輸出的需求，電流越大越好，但是從環(huán)保節(jié)能的角度出發(fā)，我們應(yīng)該選擇發(fā)光效率最高的工作電流。LED溫度因素設(shè)定LED的工作電流為350mA，改變恒溫座溫度可以得到不同環(huán)境溫度下LED的工作特性，如表2所示。LED溫度因素由表2可知：溫度越高，被測(cè)LED的工作電壓越小，光通量、光功率、發(fā)光效率、光電轉(zhuǎn)換效率都逐漸減小，僅顯色指數(shù)逐漸提高。常規(guī)光電參數(shù)LED分類(lèi)1.按發(fā)光管發(fā)光顏色分

按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)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。暗紅色（700nm）、深紅色（640-660nm）、紅色（615-635nm）、琥珀色（600-610nm）、黃色（580-595nm）、黃綠色（565-575nm）、純綠色（500-540nm）、藍(lán)色（450-480nm）、紫色(380-30nm)。

白光和粉紅光是一種光的混合效果。最常見(jiàn)的是由藍(lán)光+黃色熒光粉和藍(lán)光+紅色熒光粉混合而成。LED封裝形式1、直插LED（LAMP）常見(jiàn)的有Φ5草帽燈，食人魚(yú)等LED封裝形式3、功率型（POWER）常見(jiàn)的有大功率1W，大功率3W等LED封裝形式4、COBLED(chipOnboard)根據(jù)發(fā)光面的尺寸分有正方形，長(zhǎng)方形圓形等，功率小到幾W，大到上百W。品牌COB高功率LED封裝的需求逐漸走向薄型化與成本化，而COB光源以其低成本，應(yīng)用便利性與設(shè)計(jì)多樣化等優(yōu)勢(shì)為市場(chǎng)所看好。根據(jù)高工LED產(chǎn)業(yè)研究所調(diào)研報(bào)告顯示，2010年日本LED燈泡市場(chǎng)全面擴(kuò)張成為全球LED照明的典型范例。目前日本LED球泡燈市場(chǎng)主要轉(zhuǎn)為以COB多晶封裝為主，傳統(tǒng)大功率芯片及模塊則大多用于MR16等指向性光源。LED燈珠正負(fù)極辨認(rèn)SMT封裝辨認(rèn)方法3528,3014,5050,5630,3535等封裝的燈珠有一個(gè)角帶個(gè)小缺角，就是途中紅色小圓圈的那個(gè)地方，其他的直角沒(méi)有小缺角，帶小缺角的那端就是負(fù)極，另一端是正極!仿流明封裝的燈珠有一端印有“-”標(biāo)記，就是途中紅色小圓圈的那個(gè)地方，此端就是負(fù)極，另一端是正極!LED應(yīng)用說(shuō)明3.開(kāi)包后產(chǎn)品必須存放在溫度＜30℃且濕度＜60%環(huán)境中，且在此環(huán)境下產(chǎn)品在開(kāi)包后：PCB產(chǎn)品須在24Hrs內(nèi)使用完，TOP產(chǎn)品須在6Hrs內(nèi)使用完（均需過(guò)完回流焊），如果開(kāi)包超過(guò)規(guī)定時(shí)間未使用，則必須重新烘烤。2.袋子開(kāi)包后，立即檢查防潮珠有無(wú)變成粉紅色，若變色應(yīng)重新烘烤。LED應(yīng)用說(shuō)明烘烤條件：65℃+/-5℃，24Hrs。烘烤正確：串起來(lái)不接觸金屬架不正確：直接放在金屬架上LED應(yīng)用說(shuō)明1.焊接或取放產(chǎn)品時(shí)需注意：a.如需要夾取產(chǎn)品，請(qǐng)不要用金屬鑷子，須使用防靜電非金屬鑷子。焊接使用防靜電非金屬鑷子不允許使用金屬鑷子LED應(yīng)用說(shuō)明c.禁止直接觸摸LED硅膠表面，會(huì)損壞其內(nèi)部電路。LED應(yīng)用說(shuō)明d.禁止把含有裸露在外的LED的PCB放在一起，外部壓力會(huì)壓軟硅膠透鏡或是損壞內(nèi)部電路。

e.焊接時(shí)不要有任何機(jī)械壓力施加在產(chǎn)品膠體表面。f.焊接完產(chǎn)品后，只有當(dāng)產(chǎn)品溫度降到40以下時(shí)才可以進(jìn)行后續(xù)的處理。這是為了防止產(chǎn)品由于機(jī)械的熱應(yīng)力而失效。g.回流焊最多只能進(jìn)行2次。h.在焊接時(shí)不要在燈體上施加任何壓力。LED應(yīng)用說(shuō)明a.靜電放電（ESD）和過(guò)電壓（EOS）會(huì)損傷LED產(chǎn)品。

b.觸摸LED產(chǎn)品時(shí)須采取的防護(hù)措施有：帶ESD靜電手環(huán)，ESD腳環(huán)或防靜電

手套。c.所有放元件的桌子，設(shè)備，機(jī)器必須安全接地。

靜電防護(hù)

靜電的產(chǎn)生主要是由于摩擦或感應(yīng)兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的，這是一種普通的物理過(guò)程，靜電產(chǎn)生不僅取決于材質(zhì)，而且在相當(dāng)程度上還與外界因素有關(guān)。運(yùn)動(dòng)摩擦可引起靜電放電效應(yīng)。在干燥的季節(jié)，人體靜電可達(dá)幾千伏甚至幾萬(wàn)伏。

LED應(yīng)用說(shuō)明靜電服

產(chǎn)線常用的防靜電設(shè)備及工具等

離子風(fēng)扇

靜電手環(huán)

靜電手套

靜電帽

靜電鞋

LED應(yīng)用說(shuō)明手工作業(yè)注意事項(xiàng)Earth扣要與手腕接觸緊密袖口或手套要戴上扣子要扣住一定要接地LED應(yīng)用說(shuō)明手工作業(yè)注意事項(xiàng)LED配光材料LED透鏡一般為硅膠透鏡，因?yàn)楣枘z耐溫高（也可以過(guò)回流焊），因此常用直接封裝在LED芯片上。一般硅膠透鏡體積較小，直徑3-10mm。并且LED透鏡一般與LED緊密聯(lián)系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透鏡改變LED的光場(chǎng)分布的光學(xué)系統(tǒng)。透鏡分類(lèi)：1.硅膠透鏡（耐高溫，可過(guò)回流焊）2.PMMA透鏡（簡(jiǎn)稱亞克力）LED配光材料透鏡分類(lèi)：3.PC透鏡（聚碳酸酯，塑料類(lèi)，不耐高溫）4.玻璃透鏡

光學(xué)玻璃材料，優(yōu)點(diǎn)：豐富的光學(xué)參數(shù)特性（可選擇），具有透光率高（3mm厚度時(shí)穿透率97%）、耐溫高等特點(diǎn)；缺點(diǎn)：體積大質(zhì)量重、形狀單一、易碎、批量生產(chǎn)不易實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)效率低、成本高等。LED配光材料LED面板燈導(dǎo)光板是將線光源轉(zhuǎn)化為面光源的高科技產(chǎn)品。導(dǎo)光板是以光學(xué)級(jí)亞克力為基材，運(yùn)用LCD顯示屏和筆記本電腦的背光模組技術(shù)，透過(guò)導(dǎo)光點(diǎn)的全高透光率，經(jīng)電腦對(duì)導(dǎo)光點(diǎn)設(shè)計(jì)使導(dǎo)光板光線折算成面光源均光狀態(tài)制造成型。產(chǎn)品采用光譜分析原理與脈沖激光雕刻技術(shù)，V-Cutting劃線技術(shù)相結(jié)合并在恒溫，恒濕，無(wú)塵的環(huán)境下制作而成，具有超薄亮度，導(dǎo)光均勻，節(jié)能環(huán)保，無(wú)暗區(qū)燈鮮明特點(diǎn)。

LED散熱技術(shù)導(dǎo)熱材料熱傳導(dǎo)系數(shù)的定義為：每單位長(zhǎng)度、每K，可以傳送多少W的能量，單位為W/mK。其中“W”指熱功率單位，“m”代表長(zhǎng)度單位米，而“K”為絕對(duì)溫度單位。該數(shù)值越大

說(shuō)明導(dǎo)熱性能越好。當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)為0.02時(shí)，被認(rèn)定為是絕熱體。以下是幾種常見(jiàn)金屬

的熱傳導(dǎo)系數(shù)表：

一般來(lái)說(shuō)，LED燈工作是否穩(wěn)定，品質(zhì)好壞，與燈體本身散熱至關(guān)重要，市場(chǎng)上的高亮度LED燈的散熱，常常采用自然散熱，效果并不理想。LED光源打造的LED燈具，由LED、散熱結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器、透鏡組成，因此散熱也是一個(gè)重要的部分，如果LED不能很好散熱、它的壽命也會(huì)受影響。LED發(fā)熱對(duì)壽命的影響LED散熱技術(shù)LED整體熱量散發(fā)圖LED散熱技術(shù)LED散熱的方法1.自然對(duì)流散熱：主要為鋁散熱鰭片、導(dǎo)熱塑料殼、陶瓷殼

2.強(qiáng)制對(duì)流散熱，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用風(fēng)扇，包括使用導(dǎo)熱管

3.大功耗的可能使用水冷

4.目前大部分都是通過(guò)改善材料，增加散熱面積做自然對(duì)流

一般來(lái)說(shuō)，LED燈工作是否穩(wěn)定，品質(zhì)好壞，與燈體本身散熱至關(guān)重要，市場(chǎng)上的高亮度LED燈的散熱，常常采用自然散熱，效果并不理想。LED光源打造的LED燈具，由LED、散熱結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器、透鏡組成，因此散熱也是一個(gè)重要的部分，如果LED不能很好散熱、它的壽命也會(huì)受影響。LED發(fā)熱對(duì)壽命的影響LED散熱技術(shù)常用的導(dǎo)熱填充材料1.導(dǎo)熱硅脂2.導(dǎo)熱膠3.導(dǎo)熱矽膠布LED散熱技術(shù)導(dǎo)熱硅膠錯(cuò)誤的使用方法LED散熱技術(shù)導(dǎo)熱硅膠成熟的使用使用工藝LED驅(qū)動(dòng)電源簡(jiǎn)介

LED驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器，通常情況下：LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交

流（即市電）、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。而LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。分類(lèi)

1.按驅(qū)動(dòng)方式

（1）恒流式:a、恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著負(fù)載阻值

的大小不同在一定范圍內(nèi)變化，負(fù)載阻值小，輸出電壓就低，負(fù)載阻值越大，輸出電壓也就越高；b、恒流電路不怕負(fù)載短路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全開(kāi)路。c、恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED是較為理想的，但相對(duì)而言價(jià)格較高。d、應(yīng)注意所使用最大承受電流及電壓值，它限制了LED的使用數(shù)量；LED驅(qū)動(dòng)電源（2）穩(wěn)壓式：a、當(dāng)穩(wěn)壓電路中的各項(xiàng)參數(shù)確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電

流卻隨著負(fù)載的增減而變化；b、穩(wěn)壓電路不怕負(fù)載開(kāi)路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全短路。c、以穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED，每串需要加上合適的電阻方可使每串LED顯

示亮度平均；d、亮度會(huì)受整流而來(lái)的電壓變化影響。

2.按電路結(jié)構(gòu)

（1）隔離式:輸入端與輸出端電氣不相通，通過(guò)脈沖變壓器的磁偶合方式傳遞能量，輸入輸出完全電氣隔離。

（2）非隔離式:輸入端與輸出端電氣相通，沒(méi)有隔離。

（3）阻容降壓方式：電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。

LED燈具的結(jié)構(gòu)LED燈杯型燈具的結(jié)構(gòu)結(jié)成部分

LED燈具的結(jié)構(gòu)LED支架燈具的結(jié)構(gòu)結(jié)成部分

LED燈具參數(shù)說(shuō)明蠟燭泡燈具的基本參數(shù)：1、外殼：PC+鋁合金外殼,E14燈頭，透明PC罩；2、光源：3顆高亮白光3535；(貼片)3、功率：3W；4、功率因數(shù)：>0.55；5、電源效率：74%；6、顯色指數(shù)：≥80；7、電源：AC170~250V，50HZ/60HZ；8、色溫：3000-6500K可選；9、光通量：220流明；10、發(fā)光角度：>300度；11、使用壽命：>25000小時(shí)；12、燈具表面溫度：<70℃。LED燈具種類(lèi)室內(nèi)用的有