1、全球科技吊頂創領者 Technology for life! 照 明 知 識1全球科技吊頂創領者 Technology for life! 培訓導入-心態的力量小故事:過橋教授說：你們九個人聽我的指揮，走過這個曲曲彎彎的小橋，千萬別掉下去 ，不過掉下去也沒關系，底下就是一點水。順利過橋走過去后，教授打開了一盞黃燈，透過黃燈九個人看到，橋底下不僅僅是一點水，而且還有幾條在蠕動的鱷魚。嚇了一跳教授問：現在你們誰敢走回來？沒人敢走了教授說：你們要用心理暗示，想象自己走在堅固的鐵橋上。只有三個人愿意嘗試：第一個人顫顫巍巍，走的時間多花了一倍；第二個人哆哆嗦嗦，走了一半再也堅持不住了，嚇得趴在橋上；第三

2、個人才走了三步就嚇得爬下起來了教授這時打開了所有的燈，大家這才發現，在橋和鱷魚之間還有一層網，網是黃色的，剛才在黃燈下看不清楚。大家現在不怕了，說要知道有網我們早就過去了，幾個人嘩啦嘩啦都走過來了。 只有一個人不敢走，教授問他，你怎么回事？ 這個人說，我擔心網不結實。2全球科技吊頂創領者 Technology for life! NON納恩LED照明培訓課件 編寫人：鄭躍闖江蘇納恩科技發展有限公司 江蘇貝萊爾電氣有限公司 3全球科技吊頂創領者 Technology for life! 目 錄第一篇 LED基礎知識第二篇 光學基礎知識第三篇 熱學基礎知識第四篇 傳統照明與LED燈具知識第五篇 納

3、恩LED照明介紹4全球科技吊頂創領者 Technology for life! 第一篇 LED基礎知識5LED LightEmittingDiode ：（半導體）發光二極管一種當有一定正向電流通過時能發射出一定波長的光，即可以將電能轉化為光能的半導體器件。一、 LED基本知識（一）、什么是LED？全球科技吊頂創領者 Technology for life! 6環氧樹脂管體正極引腳芯片反射杯負極引腳大功率LED普通直插式LED封裝（二）、LED(燈珠）的基本結構LED的基本結構由芯片、金線、管體、透鏡、熱沉、電極引線等部分組成。金線全球科技吊頂創領者 Technology for life! 7

4、全球科技吊頂創領者 Technology for life! 二、LED的特性與發光原理(一）、LED特性：LED是一種能夠將電能轉化為光能的半導體，它改變了白熾燈鎢絲發光與節能燈三基色粉發光的原理，而采用電場發光。據分析，LED的特點非常明顯，壽命長、光效高、輻射低與功耗低。白光LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發光效率可超過150lm/W（2010年）。將LED與普通白熾燈、螺旋節能燈及T5三基色熒光燈進行對比，結果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/W，壽命小于2000小時，螺旋節能燈的光效為60lm/W，壽命小于8000小時，T5熒光燈則為96lm/W，壽命大約為10000小時，而

5、直徑為5毫米的白光LED光效理論上可以超過150lm/W，壽命可大于100000小時。8全球科技吊頂創領者 Technology for life! LED可以直接把電能轉化為光能。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附著 在一個支架上，是負極，另一端連接電源的正極，整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原

6、理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結材料決定的1、LED的核心是芯片，它決定著LED的基本光色電特性。2、LED芯片由三個基本功能區組成：P型半導體，多數載流子是空穴；N型半導體，多數載流子是電子；P型區與N型區之間的PN結，通常會形成1至5個周期的量子阱。（二）、發光原理：91、按安裝方式分直插式LED燈（LED Lamp） 食人魚LEd（Piranha LED）貼片式2、按功率大小分小功率LED：額定工作電流If100mA（單芯片）大功率LED：大功率LED：額定工作電流If100mA（單芯片)PCB LEDTop View LEDSideViewLED三、LED的基本類型全球科技

7、吊頂創領者 Technology for life! 10芯片集成COB模組3、按芯片組合數量分單芯LED多芯LED全球科技吊頂創領者 Technology for life! 11全球科技吊頂創領者 Technology for life! 插件式燈珠即傳統的直插式LED發光二極管，以插腳可分為兩只角的，三只角的，四只角的等。按燈珠外形還可分為草帽跟食人魚兩大類。草帽LED又可按燈頭的尺寸細分為3（燈頭的直徑是3mm），5（燈頭直徑是是5mm）；或按燈頭的形狀細分為無邊、薄邊、厚邊、圓頭等，按燈頭透明與否可分為透明，霧狀等。食人魚LED同樣可以按燈頭的尺寸分為3，5，按燈頭的形狀分為圓頭（即

8、最常見的食人魚燈）、平頭等12全球科技吊頂創領者 Technology for life! 貼片燈珠（SMD）貼片燈珠也就是俗稱的SMD，是插件燈珠的改進產品，燈珠的體積更加小巧了，無針腳是焊錫更加方便，而貼片機的出現使人們告別了焊錫絲的困擾。按放光方向分側面發光和正面發光。正面發光的有5050、3528、3014、2835、5630等。側面發光的有335、020、215等。13全球科技吊頂創領者 Technology for life! 大功率燈珠就是常常聽說的仿流明。相對于小功率led來說，大功率led單顆功率更高，亮度更亮，價格更高。根據功率大小可分為0.5W以上，1W，3W不等。 14

9、全球科技吊頂創領者 Technology for life! COB（集成）燈珠即chip On board，就是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連基板上，然后進行引線鍵合實現其電連接。在相同功能的照明燈具系統中，實際測算可以降低30%左右的光源成本。在性能上，通過合理的設計和微透鏡模造，COB光源模塊可以有效地避免分立光源器件組合存在的點光、眩光等弊端；還可以通過加入適當的紅色芯片組合，在不明顯降低光源效率和壽命的前提下，有效地提高光源的顯色性15全球科技吊頂創領者 Technology for life! 4、LED按照發光顏色分類紅光橙光綠光藍光白光紅光 橙光 綠光 藍光 統稱為色光，主

10、要應用在指示或裝飾方面白光又可細分為暖白 中性白 冷白。白光是我們照明行業主要用到的光源。16全球科技吊頂創領者 Technology for life! 17全球科技吊頂創領者 Technology for life! 四、LED優點（詳細）LED的內在特征決定了它具有很多優點：1、體積小、重量輕、耐抗擊：LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環氧樹脂里面，這是半導體固體器件的固有特點。 。 2、耗電量低：LED耗電相當低，直流驅動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦），電光功率轉換接近30%。一般來說LED的工作電壓是2-3.6V，工作電流是0.02-0.03A；這就是說，它消耗的電能不超過

11、0.1W，相同照明效果比傳統光源節能近80%。3、使用壽命長：有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源，環氧樹脂封裝，不存在燈絲發光易燒、熱沉積等缺點，在恰當的電流和電壓下，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。4、高亮度、低熱量：LED使用冷發光技術，發熱量比普通照明燈具低很多。5、環保：LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源6、 堅固耐用：LED被完全封裝在環氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分，使得LE

12、D不易損壞。 7、響應時間快：LED一般可在幾十毫秒（ns）內響應，這也是其他光源望塵莫及的，采用LED制作汽車的高位剎車燈在高速狀態下，大提高了汽車的安全性。18全球科技吊頂創領者 Technology for life! 8、多變幻：LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產生256256256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。9、技術先進：與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品。它成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是

13、數字信息化產品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。10、綜合：長壽命：-壽命可超過十萬小時，相比鎢絲燈泡的壽命只有1000小時，穩固-沒有移動部件，沒有玻璃，大小-大多數的直徑只有5毫米，能耗-高達90%的轉換率將電能轉化成光能，需要極少的電力供應，環保無毒-沒有水銀等有毒重金屬，多功能性 ，易于調光、調色、可控性大： -可實現各種顏色變化，溫度低-比HID或白熾燈更少的熱輻射，直流低電壓-某些應用場下更安全。19全球科技吊頂創領者 Technology for life! LED優點（提煉）高光效 高節能光源方向性好 光色多 安全性高 環保壽命長 光源快

14、速響應 可控性能強 20全球科技吊頂創領者 Technology for life! LED優點（提煉）21全球科技吊頂創領者 Technology for life! 五、LED同幾種光源的比較名稱 耗電量（W） 工作電壓（v） 協調控制 發熱量 可靠性 使用壽命（h） 金屬鹵素燈 100 220 不易 極高 低 3000 霓虹燈 500 較高 高 高 宜室內 3000 白熾燈12W/m 220 較好 較高 較好 6000 日光燈 4-100 220 不易 較高 低 5000-8000 冷陰極 15W/m 需逆變 較好 較低 較好 10000 鎢絲燈 15-200 220 不宜 高 低 30

15、00 節能燈 3-150 220 不宜調光 低 低 5000 LED燈 極低 直流12-36V 多種形式 極低 極高 100000LED光源在性能方面遠遠優于其他光源！22白熾燈鹵鎢燈熒光燈高壓鈉燈三基色熒光燈金鹵燈節能燈無極燈全球科技吊頂創領者 Technology for life! 23全球科技吊頂創領者 Technology for life! -為什么LED燈具可以替代傳統燈？24全球科技吊頂創領者 Technology for life! 六、 照明光源發展史25全球科技吊頂創領者 Technology for life! （一）、光源和LED發展史光源發展史/一代:電阻發光如白熾

16、燈。光源發展史/二代:電弧和氣體發光如鈉燈26全球科技吊頂創領者 Technology for life! -光源和LED發展史光源發展史/三代:熒光粉發光如熒光燈（節能燈）光源發展史/四代:固態芯片發光如LED（LED燈具）27全球科技吊頂創領者 Technology for life! （二）、LED的發展史1907年Henry Joseph Round第一次觀察到場致發光現象。1936年George Destiau第一場使用場致發光這個術語。60年代初，試驗中，LED需要置放在液化氮中第一個商業LED僅僅只能發出不可見的紅外線，但是迅速應用于感光與光電領域。60年代末，在砷化鎵基體上使用

17、磷化物發明了第一個可見的紅光LED70年代中，采用雙層磷化稼能夠發出黃色光。70年代末，LED出現綠色光。90年代中，LED最終出現藍色光。90年代末白光的LED開發成功 目前LED已經可以發出紫外光。除此以外，LED的光通量也在與日俱增，最新的實驗室數據是186lm/W28全球科技吊頂創領者 Technology for life! 七、LED產業鏈產業結構示意圖（燈珠）基座基座基座晶粒固晶焊線封裝基座(Diffusion)29全球科技吊頂創領者 Technology for life! 圖示LED應用場合：30全球科技吊頂創領者 Technology for life! 第二篇 光學基礎知

18、識31一 、光的基本概念光在介質中傳播，是能量的一種形態，是電磁波的一種（與無線電波和視頻波相同），是整個電磁波譜中極小范圍的一部分。當光進入人眼時將產生視覺感受，人們這才感受到多彩的世界；光的強弱是一種感覺現象而取決于人眼的靈敏度和它本身的特性；電磁輻射譜能夠引起人眼視覺部分380nm-780nm全球科技吊頂創領者 Technology for life! 32全球科技吊頂創領者 Technology for life! 顏色和波長 光的顏色是否可以看見是由它的波長決定，光的波長是以納米（nm）為單位。發光二極管發出的光幾乎都是一致的也就是說它幾乎都是在一個波長，發出非常純的顏色。可見光的波

19、長范圍為380nm780nm，以下是光的顏色和它的波長： 中紅外線紅光： 4600nm - 1600nm -不可見光 低紅外線紅光： 1300nm - 870nm -不可見光 850nm - 810nm -幾乎不可見光 近紅外線光:（780740nm）33二、常用光學術語指人眼所能感覺到的輻射功率，它等于單位時間內某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積2.光強I光源在某一給定方向的單位立體角內發射的光通量稱為光源在該方向的發光強度，簡稱光強。單位：流明（Lm），表示發光體發光的多少，發光愈多流明數愈大。單位：坎德拉（cd）。 全球科技吊頂創領者 Technology for life!

20、1.光通量343.照 度E入射到單位面積上的光通量稱為照度，即 ，單位勒克斯（lx）。1lm的光通量均勻分布在1m2的平面上所產生的照度為1lx4.亮度L(luminance)亮度是指發光體（反光體）表面發光（反光）強弱的物理量。人眼從一個方向觀察光源，在這個方向上的光強與人眼所“見到”的光源面積之比，定義為該光源單位的亮度，即單位投影面積上的發光強度。亮度的單位是尼特（ cd/m2 ）全球科技吊頂創領者 Technology for life! 35全球科技吊頂創領者 Technology for life! 光通量，光強，照度，亮度之間的關系36眩光對比眩光失能眩光光源太近，光線太亮鏡面、

21、金屬面、光漆面，成像屏幕反射眩光視覺適應后，增加光源或增大亮度5、眩光眩光：由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜，或存在極端的對比，以致引起不舒適感覺或降低觀察目標細部能力的視覺現象，統稱眩光。對比過大，光源較近全球科技吊頂創領者 Technology for life! 37光源效率（lm/w）=流明（lm）耗電量（w）即每一瓦電力所發出的量，其數值越高表示光源效率越高，所以，對于點燈時間較長的場所，如辦公室、走廊、隧道等，光源效率通常是一個重要的考慮因素。綜合效率（lm/w）=流明（lm）系統耗電量（w）6.光源效率:光源效率，簡稱光效， 電光源將電能轉化為光的能力是以其 所發出的光的流

22、明除以其耗電量所得之值。全球科技吊頂創領者 Technology for life! 38Ra957.顯色指數光源對物體顏色呈現的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對顏色的再現較好，我們所看到的顏色也就較接近的自然原色，顯色性低的光源對顏色的再現較差，我們所看到的顏色偏差也較大在光源照射下的色彩的再現度的數值表示以Ra100為基準光，數值越低，與基準光差異越大.Ra75全球科技吊頂創領者 Technology for life! 39顯色指數分組平均顯色評價數值Ra適用范圍舉例Ra90色檢查、臨床檢查、美術館90 Ra 80住宅、飯店、商店、醫院、學校，精密加工寫字樓，印刷廠

23、紡織廠等80 Ra 60一般作業場所60 Ra 40粗加工工廠40 Ra 20貯藏室等變色要求不高的場所顯色指數分類全球科技吊頂創領者 Technology for life! 40全球科技吊頂創領者 Technology for life! 8.發光角度又稱功率角度，通常我們使用半功率角度，即50%發光強度的角度記做2&1/2二極管發光角度也就是其光線散射角度，主要靠二極管生產時加散射劑來控制，有三大類： （1）高指向性。一般為尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。發光角度520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。 （2）標準型。通常

24、作指示燈用，其發光角度為2045。 （3）散射型。這是視角較大的指示燈，發光角度為4590或更大，散射劑的量較大。 一般來說，白熾燈泡和LED燈泡的發光角度大于160；LED射燈的發光角度小于40。419.色溫一個黑體被加熱到一定的溫度時開始發出暗紅色光，溫度再升高光的顏色變成黃白色、白色、蘭白色。我們把發出某顏色光時物體的溫度稱為該顏色的色溫.全球科技吊頂創領者 Technology for life! 42辦公室、閱覽室、教室、冷的氣氛爽快的氣氛穩重的氣氛清 涼(帶藍的白色)中 間(白)溫 暖(帶紅的白色)5700K3500-5700K3500K氣氛效果光色色溫高照度場所，加熱車間，或白天

25、需補充自然光的房間診所、機加工車間、儀表裝配臥室、客房、病房、酒吧、餐廳應用場所舉例DND常用字母低色溫的是暖色，高色溫的是冷色不同色溫的應用場所全球科技吊頂創領者 Technology for life! 4310000 K早晨的陽光（偏藍的光）6000 K5000 K2000 K中午的陽光下午的陽光黃昏的陽光（偏紅的光）自然光全球科技吊頂創領者 Technology for life! 44三、影響照明質量的要素:全球科技吊頂創領者 Technology for life! 45照明源被照物人眼電源光源燈具控制器吸收反射透射光澤度生理效應視見函數大腦心理效應光潔度能源管理光譜特性生物效應四

26、、照明設計的三大要素全球科技吊頂創領者 Technology for life! 46全球科技吊頂創領者 Technology for life! 五、LED光特性發光峰值波長及其光譜分布如圖1藍光InGaN/GaN 發光譜峰p = 460465nm2 綠光 GaP:N 發光譜峰p = 550nm3 紅光 GaP:Zn-O 發光譜峰p = 680700nm4 紅外GaAs 發光譜峰p = 910nm5 Si光敏光電管 通常作光電接收用6 標準鎢絲燈47全球科技吊頂創領者 Technology for life! - LED光特性光通量是表征LED總光輸出的輻射能量，它標志器件的性能優劣。光通量

27、為LED向各個方向發光的能量之和，它與工作電流直接有關。隨著電流增加，LED光通量隨之增大。可見光LED的光通量單位為流明（lm）。LED向外輻射的功率光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流源大小有關。48全球科技吊頂創領者 Technology for life! -LED光特性發光效率LED效率有兩種 內部效率：pn結附近由電能轉化成光能的效率。內部效率只用來分析和評價芯片優劣的特性 外部效率：輻射到外部的效率。發光效率：輻射出光能量（發光量）與輸入電能之比量子效率 =發射的光子數/pn結載流子數 流明效率：LED的光通量/外加耗電功率 流明效率是評價具有外封裝LED特性，LED的流明效

28、率高指在同樣外加電流下輻射可見光的能量較大，故也叫可見光發光效率。理論計算中，最大的流明效率為628lm/W。同此相比，LED未來的發展前景很廣闊。49全球科技吊頂創領者 Technology for life! -LED光特性發光亮度亮度是LED發光性能又一重要參數，具有很強方向性。其正法線方向的亮度，指定某方向上發光體表面亮度等于發光體表面上單位投射面積在單位立體角內所輻射的光通量，單位為cd/m2 或Nit。LED亮度與外加電流密度有關，電流密度增加發光亮度也近似增大。LED亮度還與環境溫度有關，環境溫度升高，復合效率下降，發光亮度減小。當環境溫度不變，電流增大足以引起pn結結溫升高，溫

29、升后，亮度呈飽和狀態。50全球科技吊頂創領者 Technology for life! -LED光特性光衰1、 什么是LED光衰 LED產品的光衰就是光在傳輸中的訊號減弱，而現階段全球LED大廠們做出的LED產品光衰程度都不同，大功率LED同樣存在光衰，這和溫度有直接的關係，主要是由芯片、螢光粉和封裝技術決定的。目前，市場上的白光LED其光衰可能是向民用照明進軍的首要問題之一。2、 影響LED光衰的兩大因素1)LED品質問題，采用的LED芯片體質不好，亮度衰減較快。生產工藝存在缺陷，LED芯片散熱不能良好的從PIN腳導出，導致LED芯片溫度過高使芯片衰減加劇。2)使用條件問題，LED為恒流驅動

30、，有部分LED采用電壓驅動原因使LED衰減過快。 驅動電流大于額定驅動條件。其實導致LED產品光衰的原因很多，最關鍵的還是熱的問題，盡管很多廠商在次級產品不特別注重散熱的問題，但這些次級LED產品長期使用下，光衰程度會比有注重散熱的LED產品要高。LED芯片本身的熱阻、銀膠的影響、基板的散熱效果，以及膠體和金線方面也都與光衰有關系。從LED的正常使用來看，影響LED壽命的最主要因素就是熱。熱量的來源，有材料正常的電阻在通電產生的焦耳熱，PN結產生的熱，還有工藝中帶來的寄生電阻產生的焦耳熱，還有光被吸引后產生的熱。熱量的積累使得溫度升高，溫度升高使得芯片的性能衰退、退化老化、變性。51六、LED

31、照明四種基本配光手段全球科技吊頂創領者 Technology for life! 52全球科技吊頂創領者 Technology for life! （一）、LED燈具常用二次配光光杯及透鏡棱形: 橙皮紋 ： 亮面:透鏡:53全球科技吊頂創領者 Technology for life! （二）、LED透鏡材料種類54全球科技吊頂創領者 Technology for life! 55全球科技吊頂創領者 Technology for life! 一次透鏡配光56全球科技吊頂創領者 Technology for life! 二次配光57全球科技吊頂創領者 Technology for life! （三

32、）、LED透鏡的應用及生產58全球科技吊頂創領者 Technology for life! 第三篇 熱學基礎知識59全球科技吊頂創領者 Technology for life! 一、LED熱學特性LED結溫點LED結溫：LED的基本結構是一個半導體的PN結。實驗指出，當電流流過LED元件時，PN結的溫度將上升，嚴格意義上說，就把PN結區的溫度定義為LED的結溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結溫。說白了就是LED的溫度結點，到達溫度結點的時候LED的壽命和性能都會受到影響，會出現光衰。 溫度對LED的影響由于LED的光電參數受溫度的影響很大。通過對大功率

33、白光LED發光效率進行研究，得出溫度對節電壓和LED發光效率的影響。電壓的升高，意味著PN結溫度升高，隨著溫度的升高，壁壘中輻射復合幾率降低，從而降低了發光效率；電流的升高，使更多的非平衡載流子穿過勢壘，降低了發光效率。LED工作時，過高的工作溫度或者過大的工作電流都會產生明顯的光衰，如果LED工作溫度超過芯片的承載溫度，這將會使LED的發光效率快速降低，產生明顯的光衰，并且對LED造成永久性破壞。60全球科技吊頂創領者 Technology for life! -LED熱學特性LED測量的環境溫度一般為Tamb25oC。 隨著溫度的增加，LED波長的中心會發生藍移或紅移隨著溫度的增加，LED

34、的光強將會減小根據LED的HATIZ定理:LED工作溫度為25以下時,使用壽命為10萬個小時,25-50時,使用壽命為5萬個小時,50-75時,使用壽命為2萬個小時,75-100 時,使用壽命為1萬個小時, 100-125時,使用壽命為5千個小時, 125-150時,使用壽命為2千個小時.61二、 熱學基礎知識1、為什么要做熱學設計由于受整個LED產業鏈的各種技術制約，目前大功率LED使用中只有20%左右的電能以發光的形式表現出來，而其余80的電能都轉化成為熱能，而這些熱能對LED會產生致命的損傷，所以如何能讓LED在照明過程中產生的熱量及時有效的傳導出來，從而使LED保持長時間的持續可靠工作

35、，也是目前LED燈具應用的關鍵技術。2、結溫對LED的影響1) 發光強度降低，隨著芯片結溫的增加，芯片的發光效率效率也 會隨之減少，芯片結溫越高，發光強度下降越快。2) 發光主波長偏移，當LED 的溫度升高時，LED 的波長的大致變化規律為每升高10 度，波長紅移1nm，主波長的變化將會引起混色效果的變化，還會偏移黃色熒光粉的激發峰值，致使轉換效率下降。3) 嚴重降低LED 的壽命，加速LED 的光衰。全球科技吊頂創領者 Technology for life! 62全球科技吊頂創領者 Technology for life! 3、LED燈具的散熱散熱問題是瓶頸問題：LED燈約有70-80%的

36、能量轉化為熱量。如不能有效地散發出去，將使LED結溫升高，過高的結溫不但會使LED的壽 命急劇衰減，還會影響LED的峰值波長，光功率，光通量 等諸多性能參數。63全球科技吊頂創領者 Technology for life! 4、LED熱量管理在固態照明行業， LED 在亮度方面處于領先地位，它提供可回流焊設計，從而更加便于使用和熱量管理。采用 LED 的照明應用不僅使光輸出最大化，而且提高了設計靈活性，同時將對環境的影響降到最低。本應用說明可作為LED熱管理方式理解的指導，幫助使用者將接合點溫度升高所帶來影響降至最低。它們在專業性和通用性照明應用中都得到了廣泛的使用。當設計使用LED的照明系統

37、時，最關鍵的設計參數之一就是該系統從LED接合點排除熱量的能力。 LED接合點很高的工作溫度會破壞LED的性能，導致光輸出衰減和工作壽命減少。大多數LED失效機制都和溫度密切相關。LED接合點溫度的升高會導致光輸出的減少，加速芯片老化。 每種產品系列的最高接合點溫度都已在產品數據表中列明。 接合點溫度主要受到三個參數的影響： LED周邊環境的溫度在LED接合點和外部條件間的導熱通道LED釋放的能量64全球科技吊頂創領者 Technology for life! 三、LED燈具的熱學設計（一）高功率LED燈具散熱設計的指導原則最重要因素是，將需要移除的熱量降至最低。將LED驅動電路和LED電路板

38、隔開非常重要，只有這樣驅動器所產生的熱能才不會導致LED接合點溫度升高。 最有效的策略是將固燈具置里面的溫度降至最低。只要注意幾個設計參數，這個目標就能實現，比如說考慮防止整個系統達到整體功率密度的上限值的保守封裝設計。保證進行自然對流冷卻的通路潔凈、暢通無阻也非常重要。 提高散熱片和LED間的熱傳導性對于熱管理非常有必要。盡管從散熱片上移除熱量是通過對流實現，從LED到散熱片的通道卻是通過傳導方式。LED PCB電路板/散熱片的朝向在設計時也需要慎重考慮。 正確安裝電路板/散熱片非常重要，使散熱面保持垂直。 如果電路板平面是水平的，那么它將會阻止空氣對流的形成，這樣就會顯著降低系統的冷卻性能

39、。65全球科技吊頂創領者 Technology for life! （二）、選散熱片做LED燈具時，應遵循以下原則表面積 熱傳輸只會發生在散熱片的表面。所以，散熱片在設計時應當擁有相對比較大的表面積。使用許多優質翼片或增加散熱片尺寸規格，都能夠達到這個目的。空氣動力學特性 散熱片的設計需要要能使空氣很容易且很快速地流通。有許多個相互間距小的優質散熱翼片的散熱片,可能不能使空氣氣流很好地流通。必須在高表面積（許多個相互間距小的翼片）和良好空氣動力學特性間進行權衡。在散熱片內部的熱傳輸：如果熱量不能到達它們，那么這些冷卻翼片就是無效的。散熱片設計應當使其允許足夠的熱量從熱源傳輸到翼片。比較厚一點的

40、翼片具有好的熱傳導性；所以必須要在在較大表面積（多個薄翼片）和良好熱傳輸性（更厚的翼片）間實現平衡。所使用的材料對于散熱片內部的熱傳輸有著顯著的影響。66全球科技吊頂創領者 Technology for life! 安裝方法：為了實現更好的熱傳輸，散熱片和熱源間的壓力必須比較高。散熱片夾接觸面積的平整性：和LED或PCB相接觸的散熱片部分必須絕對平整。平整的接觸面允許使用一層更薄的熱敏化合物層，它能夠減少散熱片和LED源間的熱阻。在設計時要考慮能夠提供高壓，同時很容易安裝。通常帶螺釘或彈簧的散熱片固定架要比一般的夾子要更好。當不能使用夾子或螺釘時，只能使用熱傳導膏體或膠帶。67（三）、LED燈

41、具散熱方式(1). 按熱的傳導方式有三種：對流、傳導、輻射對流是指透過熱的物質的運動來實現熱的傳遞。這意味著，熱能是來自于被氣體或者液體所包圍熱源，透過分子的移動來實現熱能的傳遞的。根據對流的散熱的方式又分為自然對流和強制對流。傳導是指分子之間的動能交換，能量較低的粒子和能量較高的粒子碰撞從而獲得能量(是透過物理的直接接觸)，單獨的一塊散熱片是不能實現熱能的傳導的。傳導是散熱片從芯片獲得熱量的最主要途徑.輻射是指熱能從熱源以電磁的形式(由光子傳送)直接發散出去。輻射可以在真空中進行。輻射的傳熱效能取決于熱源的材料以及表面的顏色。全球科技吊頂創領者 Technology for life! 68

42、(2). 按照散熱方式可以分成主動式散熱和被動式散熱兩種主動式散熱就是通過風扇等散熱設備強迫性地將散熱片發出的熱量帶走，其特點是散熱效率高，而且設備體積小.被動式散熱就是通過散熱片將熱量自然散發到空氣中。因為是自然散發熱量，效果不是很好，其散熱的效果與散熱片大小成正比。其最大的優點就是不需額外耗電，而且不用擔心有風扇壞掉的危險。在LED燈具中這種散熱方式最常用。全球科技吊頂創領者 Technology for life! 69四、LED散熱片常用材質各種金屬材料以及常用合金熱傳導系數 ：銀: 429W/mk銅 :401W/mk金: 317W/mk鋁 :237W/mk1070型鋁合金 :226W

43、/mk1050型鋁合金 :209W/mk6061型鋁合金 :155W/mk6063型鋁合金 : 201W/mk從以上數值可以看出銀和銅是最好的導熱材料，其次是金和鋁。但是金、銀太過昂貴，所以，目前散熱片主要由鋁和銅制成。其中又由于銅密度大，工藝復雜，價格較貴,所以現在通常的風扇多采用較輕的鋁制成全球科技吊頂創領者 Technology for life! 70五、其它常見的散熱技術散熱片散熱熱管散熱均熱板散熱半導體制冷風扇散熱水冷散熱全球科技吊頂創領者 Technology for life! 71全球科技吊頂創領者 Technology for life! LED燈具常用的一些熱設計結構LE

44、D熱管散熱器肋片散熱LED路燈72散熱片與鋁基板之間傳熱主要通過傳導途徑，主要通過散熱片與鋁基板之間的直接接觸實現。導熱硅脂的意義在于填充二者之間的空隙接觸出更加完全，保證導熱性。而由于硅油對溫度敏感性低，低溫不變稠，高溫下也不會變稀，而且不揮發，所以能夠使用比較長時間。1.導熱硅脂（導熱、粘接、密封）特點和用途：良好的熱傳導性，提高敏感電路及元器件的可靠性，延長使用壽命。耐候、耐化學腐蝕、耐熱。戶外運用可免除紫外光、臭氧、水分和化學品的不良影響。廣泛用于電子、電器等行業的彈性粘接、導熱及密封。導熱硅膠片2.導熱硅膠片特點和用途：良好的熱傳導性與絕緣性。解決集成芯片不易散熱的主要問題，只須將其

45、附與發熱芯片上，同金屬散熱塊有相同效果。絕緣、減震、抗沖擊，工作溫、濕度范圍廣（-40+150）。產品為片狀形式可任意裁切，使用簡單。六、鋁基板與散熱器的連接全球科技吊頂創領者 Technology for life! 73七、 LED燈具熱設計的優化措施1.降低芯片的熱阻2.優化熱通道（1）通道結構長度（L）越短越好；面積（S）越大越好；環節越少越好；消除通道上的熱傳導瓶頸（2）通道材料導熱系數越大越好;（3）改良封裝工藝，令通道環節間的界面接觸更緊密可靠。3.強化電通道的導/散熱功能4.選用導/散熱性能更高的出光通道材料全球科技吊頂創領者 Technology for life! 74全球

46、科技吊頂創領者 Technology for life! 第四篇 傳統燈具與 LED燈具知識75全球科技吊頂創領者 Technology for life! 上篇 傳統照明燈具知識76全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈具應用一、燈具認識燈具是什么 -提供光源正常工作的器具 保護和固定光源 供光源正常工作(電連接,驅動、電源,適應環境) -改變光源配光為作業服務(滿足生理要求) 提供光線,照明作業 用物理量表示:照度,亮度,均勻度,眩光等 -不亮燈時:點綴空間,美化環境 成為室內外重要的裝飾物(器件) 平衡重心,突出重點,協調環境 -亮燈時:創造環境(滿足心理感覺)

47、 賞心悅目,表達意境 保持效率,提高效能 用心理量表達:亮暗,明快,朦朧等燈具的基本要求安全要求:不傷及人生和環境安全的安全要求性能要求: 照明/信號/效果(光學性能)壽命 -表面處理,材料,緊固件, 元器件維護和保養方便美學要求:外觀和造型價格要求:性價比,物有所值77全球科技吊頂創領者 Technology for life! 二、照明的基本概念78全球科技吊頂創領者 Technology for life! 79全球科技吊頂創領者 Technology for life! 80全球科技吊頂創領者 Technology for life! 三、燈具的安全和防護-燈具的防觸電保護分類81全球

48、科技吊頂創領者 Technology for life! -燈具的IP防護等級目前采用特征字母“IP后面跟兩個數字來表示燈具的防塵、防水等級;第1個數字表示對人、固體異物或塵埃的防護能力,第二個數字表示對水的防護能力;在防塵能力和防水能力之間存在一定的依賴關系，也就是說第一個數字 和第二個數宇間有一定的依存關系82全球科技吊頂創領者 Technology for life! -燈具的IP防護等級防護等級特征字母IP后面數字的意義-第一位83全球科技吊頂創領者 Technology for life! -燈具的IP防護等級防護等級特征字母IP后面數字的意義-第二位84全球科技吊頂創領者 Tech

49、nology for life! -燈具的IP防護等級IP后兩數字可能的配合85全球科技吊頂創領者 Technology for life! 四、燈具的符號說明86全球科技吊頂創領者 Technology for life! 87全球科技吊頂創領者 Technology for life! 五、照明燈具的分類照明燈具的分類方法繁多，如按用途分類、按CIE推薦的根據光通量分配比例分類和按防塵、防潮、防觸電等級分類等。 按國際照明委員會（CIE）推薦的燈具分類（室內照明） 根據國際照明委員會(CIE)的建議，燈具按光通量在上下空間分布的比例分為五類：直接型、半直接型、全漫射型（包括水平方向光線很少

50、的直接間接型）、半間接型和間接型。 88全球科技吊頂創領者 Technology for life! (1) 直接型燈具(direct lighting luminaire) 此類燈具絕大部分光通量（90-100%）直接投照下方，所以燈具的光通量的利用率最高。 (2) 半直接型燈具(simi-direct lighting luminaire) 這類燈具大部分光通量（60-90%）射向下半球空間，少部分射向上方，射向上方的分量將減少照明環境所產生的陰影的硬度并改善其各表面的亮度比。 (3) 漫射型或直接間接型燈具(diffused lighting luminaire) 燈具向上向下的光通量幾

51、乎相同（各占40%-60%）。 最常見的是乳白玻璃球形燈罩，其他各種形狀漫射透光的封閉燈罩也有類似的配光。這種燈具將光線均勻地投向四面八方，因此光通利用率較低。(4) 半間接燈具(simi-indirect lighting luminaire) 燈具向下光通占10%-40%，它的向下分量往往只用來產生與天棚相稱的亮度，此分量過多或分配不適當也會產生直接或間接眩光等一些缺陷。 上面敞口的半透明罩屬于這一類。它們主要作為建筑裝飾照明，由于大部分光線投向頂棚和上部墻面，增加了室內的間接光，光線更為柔和宜人。 ( 5) 間接燈具(indirect lighting luminaire) 燈具的小部分

52、光通（10%以下）向下。設計得好時，全部天棚成為一個照明光源，達到柔和無陰影的照明效果，由于燈具向下光通很少，只要布置合理，直接眩光與反射眩光都很小。此類燈具的光通利用率比前面四種都低。分類89全球科技吊頂創領者 Technology for life! 六、燈具安全等級分類一類燈具：有接地措施； (有地線標)二類燈具：有加強絕緣；(有回字標)三類燈具：安全低電壓。90全球科技吊頂創領者 Technology for life! 七、燈具常用材料技術說明91全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈具常用材料技術說明92全球科技吊頂創領者 Technology for l

53、ife! 八、燈頭知識燈頭知識普及-MR16GU10E14B22E2G24E24GY10GX10燈LED燈頭介紹燈頭作為燈具不可缺少的組成部件，根據國際標準，常見燈頭分為MR16、GU10、E14、B22、E27、G24。下面請參考圖片對應文字詳細的了解一下93全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈頭知識普及-MR16多面反射（燈杯）在照明行業里指最大外徑為2英寸的帶多面反射罩的燈具，燈具的型號由英文字母和數字組成。MR是英文Multifaceted（Mirror）Reflector的縮寫，意思是一種由多個反射面組合成的反射器。數字表示燈泡最大外形的尺寸，為1/8英寸

54、的倍數。所以“16”就表示燈具的最大外徑尺寸是2英寸。 MR16的口徑=161/8=2英寸50mm 。一般我們生活中的常見的燈杯、射燈大多數都采用此燈頭，多數低壓（12V、24V、36V等）燈具也采用MR16。GU10G表示燈頭類型是插入式，U表示燈頭部分呈現U字形，后面數字表示燈腳孔中心距為10mm，GU10是最常見的，當然還有很多其它的燈頭，如：GX6.35，GY9.5，GY6.5，GX16D,等等。94全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈頭知識普及-E14E是代表螺口，燈頭光源燈頭的一種配用于E14燈具光源接口，字母后的數字代表接口直徑尺寸(cm).E14是1

55、4mm螺口燈頭，燈頭有螺文，用于旋入E14燈具接口。E14的多數用于裝飾燈具，如：蠟燭泡。B22B代表插口，燈頭光源燈頭的一種配用于B22燈具光源接口，字母后的數字代表接口直徑22MM的燈頭有兩根凸起卡筍，用于卡入B22燈具接口。是傳統鎢絲燈泡最常用的一種接口。E27E是代表螺口（ 愛迪生發明）,字母后的數字代表接口直徑尺寸(cm).E27是2.7cm螺口燈頭,一般我們生活中用的最多的是E27和B27的，當然還有E40，E40多數用于特殊燈具，一般功率比較大的燈都用E40，如50W以上球泡燈等95全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈頭知識普及-另外還有一些比較特殊燈

56、頭如：G24燈頭，G24屬于橫插式燈頭，在現實生活中，我們可以看到一些超市、酒店天花板上筒燈里面多數裝的G24橫式的燈，具體形狀請參考如下LED燈具燈頭：圖示的這種橫插式LED筒燈就是采用G24燈頭。主用于酒店筒燈里面，燈具的發光角度為180度。96全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈頭知識普及-PAR燈：PAR38指外徑120mm。1PAR=1/8英寸。如：PAR30=1/8*25.4*30=95mm注：高壓（100-240VAC） E27，E14，GU10，T10，T8，T5低壓（36V） MR16，MR11，G4英寸=25.4mm97全球科技吊頂創領者 Tec

57、hnology for life! 日光燈管知識點現在常用的是T8、T5、前兩年常用的有T10、T12、T4。那么，這個“T”到底是啥意思呢？T5和T4有啥區別呢？T，代表“Tube”，表示這個東西是管狀的。 后面那個數字么說白了，其實就是代表燈管的直徑單位/mm。 日光燈管的燈頭是GU5.3T10 直徑 31.8 mm T8 直徑 25.4 mm T5 直徑 16 mm T4 直徑 12.7 mm T3.5 直徑 11.1 mm T2 直徑 6.4 mmT12 直徑 38.1 mm 98全球科技吊頂創領者 Technology for life! 燈頭知識普及-燈頭符號含義 符號的（a）部分

58、由一個或一個以上的大寫字母組成，表示燈頭的類型。下述各字母雖然表示燈頭，但是，對于燈座，它們也有類似的意義。 B-卡口燈頭； BA-卡口燈頭，最初用于汽車燈； BM-礦燈用卡口燈頭； E-（愛迪生）螺口燈頭； F-帶一個出觸點的燈頭； 字母F后的小寫字母表示觸點的不同形式，例如 ： a-表示圓柱形插腳； b-表示帶凹槽的插腳； c-表示特殊形狀的插腳； G-兩個或兩個以上的凸出觸點，例如插腳或接線柱 ； K-帶導線連接件的燈頭； P-預聚焦式燈頭； R-帶凹式觸點的燈頭； S-外殼式燈頭-在燈座中不靠凸出部件來固定燈頭； SV-帶錐形末端的外殼式燈頭（V形）； T-電話機用燈頭； F a4-帶

59、一個圓柱形插腳式觸點的燈頭。 X-如果根據上列各項規定，不能用符號表示某燈頭，則這類燈頭采用大寫字母X加一系列數字的方法來表示。99全球科技吊頂創領者 Technology for life! 九、燈具安規基本知識CCC認證：即是“中國強制認證”，其英文名稱為“China Compulsory Certification”，縮寫為CCC。CCC認證的標志為“CCC”，是國家認證認可監督管理委員會根據強制性產品認證管理規定（中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局令第5號）制定的。 CCC認證對涉及到的產品執行國家強制的安全認證。 CE認證：“CE”標志是一種安全認證標志，被視為制造商打開并進入歐

60、洲市場的護照。CE代表歐洲統一（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是貼有“CE”標志的產品就可在歐盟各成員國內銷售，無須符合每個成員國的要求，從而實現了商品在歐盟成員國范圍內的自由流通。100全球科技吊頂創領者 Technology for life! 101全球科技吊頂創領者 Technology for life! 下篇 LED照明燈具知識102全球科技吊頂創領者 Technology for life! 一、LED燈具組成不管任何一種燈具，都由以下幾部分組件構成1、電源輸入接口（燈具標準接口）：起連接電源的作用，如球泡燈的燈頭 。2、外殼（散熱器）：一般由散熱良好的鋁型材構