大功率LED 知识基础课件.ppt

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1、大功率LED基础知识什么是LEDLED是取自LightEmittingDiode三个字的缩写，中文译为“发光二极管”，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。LED发光原理其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带

2、的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性等。LED光源特点特点电压：LED使用低压电源，单颗电压在1.9-4V之间，比使用高压电源更安全的电源。2.5V光效：光效高，目前实验室最高光效已达到161lm/w（cree）。寿命长：10万小时，光衰为初始光通量的70%。响应时间：LED灯的响应时

3、间为纳秒级，是目前所有光源中响应时间最快产品。环保：无金属汞等对身体有害物质。颜色：LED的带快相当窄，所发光颜色纯，无杂色光，覆盖整过可见光的全部波段，且可由RGB组合成任何想要可见光。LED发光原理图示LED的结构LED的术语及特征色温：当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度称为该光源的色温。其单位为开尔文（K）。“黑体”的温度越高，光谱中的蓝色成分则越多，而红色成分则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温为2700K，而日光色荧光灯的色温则是6000K。我们目前使用的CREE白光灯珠

4、色温在5500-6500K.仿流明黄光灯珠色温在3500左右。光通量：光在单位时间内发出的光量总和，其单位为流明（lm）。脚踏车车头灯3W30lmCREELED灯珠1W100lm白炽灯Argenta75W900lm紧密型日光灯管Essence14W(WW)800lm日光灯管'TL'D36W/843350lm高压钠灯SON-T100W10000lm低压钠灯SOX-E130W26000lm高压银灯HPL-N1000W58000lm复金属灯HPI-T2000W190000lm目前我们使用的XP-E灯珠光通量在100lm左右，XP-G灯珠光

5、通量达到120lm。100W路灯光通量在9000左右，200W防爆灯光通量达到20000以上。LED的术语及特征光效：光效是指电能转换成光能的效率，单位为流明/瓦（1m/W）光强：光光源在单位立体角内发出的光通量，单位是坎德拉（cd），即每球面度1流明新视野大功率LED灯对光效的要求为不低于70lm/w。LED的术语及特征显色指数：显色指数（Ra）也叫显色性，是指光源对于物体颜色呈现的程度。指数（Ra）等级显色性一般应用90-1001A优秀需要色彩精确对比的场所80-891B良好需要色彩正确判断的场所60-792普通需要中等显色性的

6、场所40-593较差对显色性的要求较低，色差较小的场所20-394差对显色性无具体要求的场所显色性是事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一标准光源下所显示的颜色的关系。色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。Ra值为100的光源表示事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。LED的术语及特征热阻：用热阻来衡量LED热量从PN结通过导热通道将热量导出的能力jspRthj-sp:从PN结(j)到焊点(sp)的热阻单位:℃/W或K°/W低的热阻(Rthj-sp)=PN结(j)到焊点(sp)的低温差LED的术语及特征结温：为发光二极管晶

7、粒内部的温度（PN节的温度）。一般来说，大部份LEDChip仅仅能承受到110~125oC,假如封装的热阻过大,则结面温度将升高,这对组件的性能是不好的.CREE灯珠结温与光通量关系图LED的术语及特征为什么LED的结温很重要结温（Tj）影响LED寿命和长期流明维持Tj(°C)L70X97,000小时X+1055,000小时X+2032,000小时寿命（小时）从图可见Tj升高10度寿命缩短近一半LED的术语及特征CREEXPE灯珠电性特性LED的术语及特征CREEXPE灯珠电性特性LED的术语及特征LED生产中的防护因为LED是二极

8、管电子元件，容易因静电而产生元件受损，生产过程中,必须进行静电防护；相应生产设备、操作台和地板都要做好防静电措施。操作人员必须带上有线的防静电手环，并良好接地，尤其是在回流焊前更要注意。严禁徒手碰触LED。XLAMPESD二级(200