智能LED照明系统设计流程探讨.doc

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1、智能LED照明系统设计流程探讨时间：2011-08-15浏览287次【字体：大中小】随着led技术、物联网技术及无线通信技术的发展，LED照明颗粒以其无污染、寿命长、指向性好及便于运输等优点逐步发展到商业化阶段。山于我国LED产业发展的不均衡以及部分相关工程人员LED专业知识的欠缺，致使盲H使用LED照明颗粒以及LED照明系统设计的不合理现象的出现。从LED照明颗粒原理及特点入手，结合工程实践经验讨论了LED照明系统设计流程及注意事项,给出了解决相应问题的建议。随着我国对于半导体照明技术的逐步朿视，2003年6月国家半导体照明产业工程正式启动，2007年12月科技部和国家外国专家局

2、联合批准了33家单位建立国家级国际联合研究中心，屮科院半导体所成为其屮的“国家级半导体照明国际联合硏究屮心”。直至2008年7力，国家半导体照明工程协调领导小组第六次工作会议的圆满结束都说明了半导体照明技术的研究和应用对于进一步落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要》有着重大意义，同时也为照明技术的发展指明了方向。2009年10h12日，国家发改委、科技部、工业和信息化部等六部委联合制定《半导体照明节能产业发展意见》,提出“到2015年，半导体照明节能产业产值年均增长率在30%左右，产品市场占有率逐年提高，功能性照明达到20%左右,景观装饰等产品市场占有率达到70%以上”等目标。特

3、别是物联网技术、无线传感器网络技术及智能电网等综合感知节能减排控制系统应用实践，使得面向节能型的智能LED照明控制系统应用于智能楼宇、智能电器及交通照明等领域。北京200X年第29届奥运会和2010年上海世博会对LED产业的发展做出了完美的诠释,如图1、图2所示。我国2008年LED路灯数量为60万盏,预计2011年将快速增长至500万盏,年复合增长率将达到102.7%o预计至2013年，中国LED照明市场应用于路灯的LED市场规模年均复合增K率将达到3&8%,用于景观照明的LED市场规模年均复合增长率将达到21.7%P图1奥运场馆（水立方.鸟以）图2世博柱一、LED照明颗粒原理及

4、特点LED即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以宜接把电转化为光。LED的核心结构是一个半导体的晶片，晶片的一端附在支架上，一端为负极，另一端连接电源的正极，并将整个晶片用环氧树脂（胶）封装起來。片线胶架晶金银支图3LED结构示意图LED结构如图3所示，基木结构包括：环氧树脂、晶片、金线、银胶及支架。环氧树脂的作用是保护LED的内部结构，添加不同材料或塑造形状可改变LED发光二极管的发光颜色、亮度及幷度。晶片是LED的主要组成材料，半导体晶片山两部分组成：一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位：另一部分是N型半导体，在此处主要是电子。当这两种半导体连接起來的时候，它们之间

5、就形成一个“1>一N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能最，而光的波长也就是光的颜色是山形成“P-N结”的材料决定的。LED屮金线用于连接晶片焊垫(PAD)与支架,并使其能够导通；银胶起到固定晶片和导电作用；支架是山支架素材经过电镀而形成。LED相对于匚I炽灯、荧光灯等传统光源的优势不仅体现在发光质量方面，在其生产、制造及易用性方面都大大得到改善。相对于老一代发光设备，LED的特点主要体现在以下几个方面：1)LED为环氧树脂包裹结构，同时元器件封装体积一般较小，无需考虑将灯管内部空气抽取再注入惰性气体，因此

6、在抗振动、抗冲击性方面具有良好的性能，为生产、运输及安装等各个环节提供便利。2)LED的光线能杲集中度高，指向性好，集屮在较小的波长窗口内，纯度高，亮度衰减比传统光源低很多。3)LED器件属于固体冷光源,山于环氧树脂封装使得灯体内部没有易于松动的结构，不存在灯丝发光易烧毁、热沉积等缺点，普遍使用寿命在5力〜10力h之间，即使频繁开关也不会影响到使用寿命。4)LED在生产过程中不添加“汞”，废弃物可冋收，光谱中没有紫外线和红外线，热最低并且无频闪、无辐射，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。5)LED响应时间非常快，在微秒级别。6）LED使用低压直流电源即可驱动，超低功耗（单管功率

7、为0.03〜1W）,对使用环境要求较低。7）LED可利用红、绿及蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生16777216种颜色，形成不同光色的组合，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。二、LED照明系统设计流程及注意事项LED照明系统设计的基本流程以及注意爭项有以卜•几点。（1）结合应用环境确认照明需求山于现存的大部分照明灯饰基本都属于传统光源的范畴，如果全部将其丢弃而搭建全新的LED照明系统将会是极大的浪费，因此客观地分析现存