1、 2011年年12月月2日日2上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司目錄目錄 一、一、LED照明設計的技術特點照明設計的技術特點 二、二、LED照明應用照明應用 三、三、LED燈具的標準燈具的標準 四、四、LED燈具設計要點燈具設計要點 五、五、其它廠家的燈具設計其它廠家的燈具設計 3上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司小尺寸小尺寸超小外形尺寸易于成型突破傳統光源限制異型設計結構尺寸最小可頻繁開關瞬間啟動，微秒級別響應快實現數字化控制多色彩多色彩可調控可調控超性能超性能高純度真彩色色溫可變全光譜單顆LED色彩變化定向光束安全低壓無紫外紅外輻射冷啟動耗電低長壽命 50KH防沖擊和震動冷光源

2、可觸摸LED照明設計的技術特點照明設計的技術特點技術優勢4上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司散熱設計散熱設計LED的出光效率系統壽命PCB散熱設計方法散熱與導熱驅動電流熒光粉環境溫度每流明成本生產工藝生產工藝光效光效照明級照明級LED復雜BIN外延片封裝顯色性二次光學設計視覺功效色溫最大允許結溫值可靠性大功率白光LED技術技術劣劣勢勢LED照明設計的技術特點照明設計的技術特點5上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計的技術特點照明設計的技術特點LED在照明領域面臨的問題：在照明領域面臨的問題： (1)發光效率。發光效率。 提高提高LED的發光效率最主要的方法是改進半導體發光

3、材料與的發光效率最主要的方法是改進半導體發光材料與LED芯片的結芯片的結構和制造工藝。因此要實現構和制造工藝。因此要實現200流明流明/瓦的目標路途依然比較艱難。瓦的目標路途依然比較艱難。(2)高功率高功率 作為照明，單個作為照明，單個LED輸出的光通量必須足夠大，欲加大輸出的光通量必須足夠大，欲加大LED的光通量，首先的光通量，首先必須注入足夠的電功率。但必須注入足夠的電功率。但LED芯片的溫升不能過高，否則各項性能特別是使用壽命芯片的溫升不能過高，否則各項性能特別是使用壽命會受到很大的影響。會受到很大的影響。 (3)參數離散性參數離散性 由于由于LED照明需由多個照明需由多個LED管組成，

4、除了通過預選分管組成，除了通過預選分BIN，盡量保證一，盡量保證一致性以外，還必須設計合理的燈具結構致性以外，還必須設計合理的燈具結構(包括包括LED的排列和位置布局的排列和位置布局)和合適的驅動電路和合適的驅動電路，防止燒毀部分，防止燒毀部分LED，并使，并使LED模組中整小片或整條模組中整小片或整條LED熄滅，影響照明效果。熄滅，影響照明效果。 (4)散熱設計散熱設計 高溫會造成電子產品絕緣性能退化、元器件損壞、材料的熱老化等不良影響高溫會造成電子產品絕緣性能退化、元器件損壞、材料的熱老化等不良影響。白熾燈和放電光源可能不需太過考慮熱能限制問題，但是，對于。白熾燈和放電光源可能不需太過考慮

5、熱能限制問題，但是，對于LED來說，將結溫來說，將結溫維持在較低的水平是非常重要。維持在較低的水平是非常重要。6上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司替換光源與燈具替換光源與燈具個性化個性化LEDLED燈具燈具半導體建筑化應用半導體建筑化應用標準化通用性替代品色溫可調顏色可變（彩色光）符合半導體元器件特性燈具形態突破傳統光源限制概念時尚與建筑構件集成終端產品系非燈具產品創新設計LED照明應用照明應用7上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明應用照明應用8上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司燈具分類燈具分類類別定義反射型自鎮流LED燈類似于MR16、PAR20、PAR30和PAR

6、38的，含有LED光源和保持其穩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，這種燈在不損壞其結構時是不可拆卸的。LED筒燈LED光源和保持其啟動和穩定燃點所需元件一體化的，或驅動裝置分離式的，LED下射燈LED道路/隧道照明產品滿足道路/隧道照明要求的組合式LED照明裝置，除了發光二極管(LED)作為光源發光外，還包括其他部件，例如光學、機械、電氣和電子部件，并將這些部件組合成一個整體。T8/T5直管9上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-國際國際 鑒于半導體照明技術的日益成熟以及飛速發展，國際標準鑒于半導體照明技術的日益成

7、熟以及飛速發展，國際標準化組織紛紛制定相關的標準，對半導體照明產品的安全、性能化組織紛紛制定相關的標準，對半導體照明產品的安全、性能等方面的要求予以規范。其中，國際照明委員會（等方面的要求予以規范。其中，國際照明委員會（CIE）和國）和國際電工委員會（際電工委員會（IEC）在這方面起著主導作用。國際照明委員）在這方面起著主導作用。國際照明委員會制定的會制定的LED相關標準側重于基礎理論和測試方法方面，對整相關標準側重于基礎理論和測試方法方面，對整個行業都具有重要的指導作用；國際電工委員會側重于對半導個行業都具有重要的指導作用；國際電工委員會側重于對半導體照明器具的安全、性能及電磁兼容要求進行規

8、定，是許多國體照明器具的安全、性能及電磁兼容要求進行規定，是許多國家和地區制定本地標準的主要依據，也是企業開展生產的重要家和地區制定本地標準的主要依據，也是企業開展生產的重要指導。指導。10上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-國際國際國際照明委員會（國際照明委員會（International Commission on Illumination，簡稱，簡稱CIE）是一個獨立的、公益性的學術組織，致力于推動光學和照明、色彩和視覺是一個獨立的、公益性的學術組織，致力于推動光學和照明、色彩和視覺以及圖像技術領域的國際合作和信息交流以及圖像技術領域的國際合作和信息交流.技術

9、報告：技術報告：CIE127:2007LED測量方法測量方法 僅規定單一的僅規定單一的LED的檢測方法的檢測方法CIE177:2007白光白光LED的顯色性的顯色性評估評估CIE顯色指數對白光顯色指數對白光LED的適用性的適用性技術標準：技術標準：CEI/IEC 62471:2006燈與燈系統的光生物安全性燈與燈系統的光生物安全性11上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-國際國際IEC于于1906年成立于倫敦，是世界上最早成立的國際標準化團體，主要負年成立于倫敦，是世界上最早成立的國際標準化團體，主要負責制定電氣和電子領域的國際標準。目前，責制定電氣和電子領域的國際標

10、準。目前，IEC已成立了約已成立了約179個技術委員個技術委員會（會（TC）和分技術委員會（）和分技術委員會（SC），以及），以及700個項目組（個項目組（project teams）/維維護組（護組（maintenance teams）。在半導體照明設備領域，）。在半導體照明設備領域，IEC目前的主要工目前的主要工作內容集中在對作內容集中在對LED模塊及其連接器的安全要求、模塊及其連接器的安全要求、LED控制電路安全要求控制電路安全要求、自鎮流、自鎮流LED燈的安全及性能要求以及燈的安全及性能要求以及LED的光輻射要求等方面。此外，的光輻射要求等方面。此外，LED燈具還得符合燈具還得符合IE

11、C有關燈具的安全要求和電磁兼容要求。有關燈具的安全要求和電磁兼容要求。 上述要求主要由三個技術委員會負責制定：上述要求主要由三個技術委員會負責制定：TC 34（燈和相關設備）、（燈和相關設備）、TC 76（光輻射安全和激光設備）和（光輻射安全和激光設備）和CISPR（國際無線電干擾特別委員會（國際無線電干擾特別委員會）。以下分別對這三個技術委員會及其制定的相關標準進行簡要介紹。）。以下分別對這三個技術委員會及其制定的相關標準進行簡要介紹。12上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-國際國際13上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-國際國際表2.

12、2 TC/SC 76已制定/正在制定的LED照明設備的相關標準標準號標準名稱制定狀態IEC 62471:2006燈和燈系統的光生物安全性已制定IEC 62471-2:2009燈及燈系統的光生物安全性-第2部分：非激光光學輻射安全性的制造要求指南已制定標準號標準名稱適用范圍CISPR 15:2009無線電干擾特性.極限值和測量方法LED照明設備EMC標準IEC 62031通用照明的LED模塊安全要求LED模塊IEC 60838-2-2雜類燈座：LED模塊連接器的特殊要求模塊中有連接器IEC 61347-1燈的控制裝置：通用和安全要求LED電源和驅動IEC 61347-2-13燈的控制裝置：LED

13、模塊交流或直流電子控制裝置的特殊要求IEC60968-1999通用照明的自鎮流燈安全規范IEC 62471燈和燈系統的光生物安全性或IEC 60825-1激光產品的安全. 第1部分：設備分類及要求IEC 60598系列標準燈具的安全要求14上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-國內通用標準國內通用標準標準編號標準名稱實施日期實施日期狀態狀態GB 7000.1-2007 燈具 第1部分:一般要求與試驗2009-1-1現行GB 7000.2-2008 燈具 第2-22部分：特殊要求 應急照明燈具2009-1-1現行GB 7000.201-2008 燈具 第2-1部分：特殊

14、要求 固定式通用燈具2010-2-1現行GB 7000.202-2008 燈具 第2-2部分：特殊要求 嵌入式燈具2010-2-1現行GB 7000.204-2008 燈具 第2-4部分：特殊要求 可移式通用燈具2010-2-1現行GB 7000.207-2008 燈具 第2-7部分：特殊要求 庭園用可移式燈具2010-4-1現行GB 7000.208-2008 燈具 第2-8部分：特殊要求 手提燈2010-2-1現行GB 7000.211-2008 燈具 第2-11部分：特殊要求 水族箱燈具2010-2-1現行GB 7000.212-2008 燈具 第2-12部分：特殊要求 電源插座安裝的夜

15、燈2010-2-1現行GB 7000.213-2008 燈具 第2-13部分：特殊要求 地面嵌入式燈具2010-2-1現行GB 7000.217-2008 燈具 第2-17部分：特殊要求 舞臺燈光、電視、電影及攝影場所（室內外）用燈具2010-2-1現行GB 7000.218-2008 燈具 第2-18部分：特殊要求 游泳池和類似場所用燈具2010-2-1現行GB 7000.219-2008 燈具 第2-19部分：特殊要求 通風式燈具2010-2-1現行GB 7000.225-2008 燈具 第2-25部分：特殊要求 醫院和康復大樓診所用燈具2010-4-1現行GB 7000.4-2007 燈

16、具 第2-10部分：特殊要求 兒童用可移式燈具2009-1-1現行GB 7000.5-2005 道路與街路照明燈具安全要求2005-8-1現行GB 7000.6-2008 燈具 第2-6部分：特殊要求 帶內裝式鎢絲燈變壓器或轉換器的燈具2009-1-1現行GB 7000.7-2005 投光燈具安全要求2005-8-1現行GB 7000.9-2008 燈具 第2-20部分：特殊要求 燈串GB 7000.17-2003 限制表面溫度燈具安全要求2004-2-1現行GB 7000.18-2003 鎢絲燈用特低電壓照明系統安全要求2004-2-1現行GB 7000.19-2005 照相和電影用燈具(非

17、專業用)安全要求2005-8-1現行15上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-日本日本日本是全球重要的日本是全球重要的LED產業基地之一，也是產業基地之一，也是LED技術實力最強的國家，掌技術實力最強的國家，掌握著大部分的握著大部分的LED高端市場。高端市場。LED照明產品要進入日本市場，首先要滿足照明產品要進入日本市場，首先要滿足電氣用品安全法電氣用品安全法及其相關實施法規的要求。目前及其相關實施法規的要求。目前LED產品中受產品中受電氣電氣用品安全法用品安全法管控的主要是電源模塊，如果電源是外置的，則需依據管控的主要是電源模塊，如果電源是外置的，則需依據J6134

18、7-2-13（即（即JIS C 61347-2-13）進行檢測，合格之后加貼菱形）進行檢測，合格之后加貼菱形PSE標志標志。在電磁兼容方面，則要滿足。在電磁兼容方面，則要滿足J55015標準，這也是強制性的。標準，這也是強制性的。 此外，還有一些安全標準日本法規中并沒有作強制性要求，如此外，還有一些安全標準日本法規中并沒有作強制性要求，如JIS C 8154、JIS C 8121-2-2、J60968、J60598系列、系列、JIS C 6802等，但企業也應該參照等，但企業也應該參照這些標準進行生產，以保證產品的質量。在這些標準進行生產，以保證產品的質量。在LED照明產品的性能要求方面照明產

19、品的性能要求方面，JIS C 8153規定了規定了LED模塊用交直流控制裝置的性能要求模塊用交直流控制裝置的性能要求16上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-美國美國 美國市場對于半導體照明產品的安全要求主要體現在美國市場對于半導體照明產品的安全要求主要體現在LED模塊模塊、控制模塊、電源、燈具及相關配件上。其中，、控制模塊、電源、燈具及相關配件上。其中，UL Subject 8750為為LED模塊、控制模塊、電源提出了詳細的安全要求，此模塊、控制模塊、電源提出了詳細的安全要求，此外，電源安全還可參照外，電源安全還可參照UL 1310、UL1012或或UL 60950

20、-1中的相中的相應規定。而應規定。而UL 1598、UL 1993、UL 1574等系列等系列UL有關傳統照有關傳統照明設備的標準為半導體照明的終端產品提出了安全規范。如果明設備的標準為半導體照明的終端產品提出了安全規范。如果要順利進入美國市場，企業需要將以上要求綜合進行考量。要順利進入美國市場，企業需要將以上要求綜合進行考量。17上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司燈具適用的標準（燈具適用的標準（UL)UL8750用于燈具產品的發光二極管光源安全通則18上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標準-美國美國19上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED燈具標準燈具標

21、準-美國美國20上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司燈具適用的標準燈具適用的標準-美國美國能源之星（能源之星（Energy Star） 推薦標準推薦標準由美國環保署（由美國環保署（EPA）所啟動，目的是為了降低能源消耗）所啟動，目的是為了降低能源消耗及減少發電廠所排放的及減少發電廠所排放的溫室效應溫室效應氣體。屬自愿認證，自發氣體。屬自愿認證，自發配合此計劃的廠商，就可以在其合格產品上貼上能源之星配合此計劃的廠商，就可以在其合格產品上貼上能源之星的標簽。的標簽。 電磁兼容要求電磁兼容要求 輻射與傳導限值輻射與傳導限值 FCC Part 18.305（47 CFR 18.305）和）和FCC

22、 Part 18.307（47 CFR 18.307）規定了照明設備的輻射和）規定了照明設備的輻射和傳導限值傳導限值 21上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司高效率、高可靠性 非常高的功率/性能比 穩定的色彩輸出 LED的使用壽命 改善系統的整體可靠性LED照明設計要點技術要點技術要點1）LED規格色溫、顯色指數、色坐標、光譜（顏色）*2）LED模組設計LED的排列組合、整燈光通量3）配光設計透鏡、反射器4）驅動電源適配燈具、可靠性5）控制技術智能、方便7）散熱設計系統熱量控制、系統散熱通道、散熱技術8）整燈安全要求 燈具IP、裝配簡單、使用維護方便9）成本控制價格22上海固態照明有限公司

23、上海固態照明有限公司LED照明設計要點-LED規格紅琥珀色綠色青色藍色品藍23上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計要點-LED規格白光的合成途徑一、RGB合成，紅光LED+綠光LED+藍光LED合成，現在紅綠藍LED轉換效率分別達到30%，13%和25%，通過進一步提高藍綠光LED的流明效率，則白光流明效率可達到200lm/w。優點：可做高顯色指數LED,要解決的主要技術難題是提高綠光LED的電光轉換效率，目前只有13%左右，同時成本高。二、LED+不同色光熒光粉： 1、紫外或紫光LED+RGB熒光粉來合成LED，這種工作原理類似日光燈，其中紫光LED的轉換系數更高，可達80

24、%，各色熒光粉的量子轉換效率可以達到90%， 2、用藍光LED+紅綠熒光粉，藍光LED效率60%，熒光粉效率70%；還有是藍光LED+黃色熒光粉來構成白光。24上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED的性能指標的性能指標-LED規格規格白光的合成途徑25上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計要點-LED規格26上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計要點-LED規格設計中的注意事項設計中的注意事項一、采用一、采用恒流驅動: 恒流驅動讓LED在恒定電流的條件下工作, 可在LED溫度變化時，穩定電路工作電流，而不至于如恒壓驅動在溫度上升時，雖Vf下降造成電路電流

25、的價格，并造成正反饋。二、二、LED 的使用電流不能超過LED的IF電流 過流的工作會使LED壽命很快下降,如果超出過多,就會馬上把LED燒壞，三、三、LED 的溫度: LED使用中的Tj、回流焊時的溫度、組裝時的焊接溫度四、四、 LED 產品的密封 LED屬電子產品，面臨著防水、防潮的密封問題，如果處理不好就會直接影響LED 產品的使用壽命。27上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計要點-LED規格五、五、焊接注意事項焊接溫度： 焊接溫度在260左右,時間控制在5S以內,焊接點離膠體底部在2.5mm以上，電烙鐵一定要接地。不允許模組帶電作業。靜電放護 LED 產品在加工生產的

26、過程中要采用一定的防靜電措施，如：工作臺要接地，工人要穿防靜電服裝，帶防靜電環，以及帶防靜電手套等，有條件的可以安裝防靜電離子風機，同時也要保證車間的濕度在65%左右，以免空氣過于干燥產生靜電。28上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計要點-配光設計LED與透鏡的配套透鏡的LED光色與輸出的光色透鏡本身的物理和機械特性 玻璃、PC（擴散、透明）、PMMA光學效率光束角29上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司LED照明設計要點-配光設計30上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司目標1: Higher Flux LEDs.提高LED的效率提高電流 (功率) 更高的片/結溫 (

27、Tj)目標2: 高性能 LEDs光學性能高可靠性 依賴于片/結溫 (Tj) 事實上事實上LED需要能夠應付三個潛在的散需要能夠應付三個潛在的散熱源：自發熱、環境溫度和熱源：自發熱、環境溫度和LED電子電子控制。控制。 熱傳模式熱傳模式: 傳導傳導 對對 LEDs最重要最重要 對流對流 對對 LEDs次重要次重要 發散發散 不重要不重要好的設計是控制好的設計是控制LED的結溫的結溫TjLED照明設計要點-散熱設計31上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司RQ Q 結結 金屬片金屬片RQ Q金屬片金屬片- 板板RQ Q 板板 環境環境Pd = Vf * IfTslugTjunctionTboar

28、dTambient環氧板非導電層Board 散熱接口Metal-corePCBLED照明設計要點-散熱設計32上海固態照明有限公司上海固態照明有限公司Bent (Not Flat) PlateAir gapLED照明設計要點-散熱設計接口阻抗要素接口阻抗要素表面的平坦度表面的平坦度對薄板來說很差毛刺是個問題材料的接觸硬度材料的接觸硬度接觸阻抗接觸阻抗 (跟壓力有關跟壓力有關)旋轉式孔型 (螺紋或者通孔)表面粗糙度表面粗糙度空隙的變化空隙的變化任何提高空氣間隙的因素都能提高任何提高空氣間隙的因素都能提高接口阻抗。接口阻抗。Off Center HolesQRct =DT/QContact ResistanceInterface ResistanceFigure 1- Close up of two flat plate touching each other.Figure 2- Macroscopic air gaps between Luxeon MCPCB and