LED培训资料之完整版

中意灯饰（照明产品光电应用培训资料）光学术语•光通量•光强（发光强度）•照度•色温•波长•光效•显色性•光通量•光通量,(单位流明Lm。光通量（luminousflux）,指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于在单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。•光强•发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量（Im），单位坎德拉mcd。国际单位是candela（坎德拉）简写cd，是指单色光源（频率540X10ˇ12HZ，波长0.550微米）的光，在给定方向上（该方向上的辐射强度为（1/683）瓦特/球面度））的单位立体角内发出的发光强度。•照度•照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux,lx)，即lm/m2。1勒克斯等于1流明(lumen,lm)的光通量均匀分布于1m2面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准。•色温•将一标准黑体（例如铁）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红-浅红-橙黄-白-蓝白-蓝，逐渐改变，利用这种光色变化的特征，某光源的光色与黑体在某一温度下呈现的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温暖称为该光源的色温度，单位K•波长•光的色彩强弱变化是可以通过数据来描述的，这种数据叫波长。单位为nm.可见光的波长范围为380-780nm。•红：630-780nm橙：600-630nm黄：570-600nm•绿：500-570nm青：470-500nm•蓝：420-470nm紫：380-420nm•光效•电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示，单位每瓦流明(Lm/w).•显色性•光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，通常也叫做显色指数（Ra）。光源对物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色的逼真程度，显色性高的光源对颜色的再现较好，我们所看到的颜色也就较接近自然原色，显色性低的光源对颜色的再现较差，我们所看到的颜色偏差也较大。Ra=10080Ra9060Ra80LED基础知识LED是什么？LED规格类型（常用）常用LED的电气参数LED产品的功率计算LED与传统光源发光对比LED灯泡与省电灯泡成本的差异分析LED的分BINLED的优势LED驱动参数原理与安规应用照明灯具知识1、LED是什么？•LED（LightingEmittingDiode）•即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光2、LED规格类型（常用）•A•直插：Φ3草帽头、Φ5草帽头、Φ8草帽头•子弹头、食人鱼•B•贴片（以外形尺寸定义的）：•3030、3528、5630（5050）2、LED规格类型（常用）•C•大功率：•D•集成面光源3、常用LED的电气参数•（电压VF*电流IF=功率W）规格IF(MA)VF(V)功率（W)Φ8mm全彩RGB18R:1.8-2.2GB:3.0-3.40.22835602.9-3.60.228351502.9-3.60.528353502.9-3.6156301502.9-3.60.556303502.9-3.614、LED产品的功率计算：•A恒压产品(开关电源）的PCB恒压串接原理•12V：3Pcs*3.4V+100Ω*0.018A=12V•24V：6Pcs*3.4V+200Ω*0.018A=24V,7Pcs*3.4V+0=24V•（带驱动转换电路的不在此列）•以上参数电阻计算公式为：R=(U-UF)/I•B简单以LED功率计算：灯珠功率*颗数/0.8=总功耗•例：A27{0.018A（额定电流）*3.2V（灯珠VF）*27颗}/0.8=1.944W•C按电路功率计算：•例：A27-12V每路3颗LED串联，共9路相并，共27颗草帽LED•得出：0.018（每路电流）*9路*12V=1.944W注：①如果是高压输入的话，整个产品的功率还以LED灯板的功率除以电源的转换效率；②大功率LED在多颗串接之后，在恒流（高电流350/700mA）输入时瞬间产生的电压峰值易冲击烧坏灯珠。所以使用此类产品时注意先接低压部分，再接高压部份。5、LED与传统光源发光对比：光源种类光效（lm/w）显色指数/Ra色温（K）平均寿命（G）白炽灯1510028001000卤钨灯2510030002000-5000普通荧光灯7070全系列10000三基色荧光灯9380-98全系列12000紧奏型荧光灯6085全系列8000高压汞灯50453300-43006000金属卤灯物灯75-9565-923000/4500/56006000-20000高压钠灯100-12023/60/851950/2200/250024000低压钠灯20085175028000高频无极灯50-70853000-400040000-80000LED80~18080~952600-10000500000注：计算不同光源的替换性，特殊用途的光源不用作对比。6、LED灯泡与其它灯泡成本的差异分析类别电压(V)耗电量(W)光通量(lm)发光效率(lm/W)寿命(hour)白炽灯泡24040470151,000节能灯（CFL）24011627608,000LED灯泡2405400~500~10050,000注意相互的比值。例：灯泡，灯管。6、亮度与节能(续)类别同等光效下，替换标准白炽灯泡15W25W40W75W100W节能管（CFL）3W10W12W18W22WLED灯泡1W3W4W8W12W7、LED的分BIN•色温：•暖白：2800-3300K;•中性白：4000-4500K；•正白（冷白）：5500-6500K•（冷白）:7000-15000K•VF值：3.0-3.4V8.1LED光源的机/光/电优势LED光源的机/光/电优势厚度可调薄型化固体光源防震性能好机械性能重量轻光学性能电学性能直流/低压工作色域宽电源设计简单色坐标可调响应快速/高画质亮度可动态控制提高动态对比度矩阵排列均匀性好低温性能好8.2LED光源的健康/环保/节能优势LED光源的健康/环保/节能优势热辐射小无汞无有害气体无频闪健康环保无紫外线辐射节能直流低压工作无高频/高压变换损耗光效率较高且提升空间大节能不易破碎亮度可无级调节使用寿命长电子垃圾少无电磁辐射LED驱动安全要求•交流50/60HZ正弦电压下的最小爬电距离（根据IEC61347-1灯控制装置的一般要求和安全要求）•a).不同极性的带电部件间。•b).带电部件与永久性固定在灯的控制装置上的易被触及的金属部件间(后者包括固定外壳或将灯的控制装置固定在支撑架上用的螺钉或装置)。•c)带电部件与支撑平面或可能松动的金属外壳之间（在灯控制装置的结构不能确保其在最不利状态时保持上述b）款所示之值的情况下。驱动电磁兼容要求LED驱动器符合：A.B.C.D.E.驱动电磁兼容要求•F.加贴CE标志的商品表示其符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令所要表达的要求•G.EMC:是CE认证项目的一种.电磁兼容性EMC（ElectroMagneticCompatibility），是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。认证标准:EN55015文件.驱动电磁兼容要求•H.SEMKO（瑞典电器标准协会）,北欧四国认证分别是指NEMKO（挪威电器标准协会）、SEMKO（瑞典电器标准协会）、DEMKO（丹麦电器标准协会）和FIMKO（芬兰电器标准协会）认证。该四国的认证机构之间定了协议，互相认可彼此的测试结果。换言之，只要制造商的产品获得北欧四国中任何一个国家的认证证书，制造商不需要再提供认证产品进行检测，就可以轻易地取得其他三国的证书.SEMKO标志说明该产品与欧洲标准一致。LED驱动电源的分类与特点•一般的LED只能采用直流电驱动，不能在LED两端施加交变电流或电压。同时，为了获得高质量的照明效果，使LED输出稳定、长寿命的光通量，LED的输入电流需恒定。但现有供电系统通常采用220V的交流电。由于LED不能直接用交流供电,因此,要使LED能正常、稳定的工作,则必须在前面加一个AC-DC的转换电源,目前广泛应用于LED灯的转换电源分为1.非隔离式恒流电源：非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险，因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端，从而引起触电的危险。通常LED和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。这个绝缘层理论上可以耐1500V高压，但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象，因此，在安全上存在巨大隐患。2.隔离式恒流电源：隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。由于隔离式开关电源在电气安全上占有绝对的优势，因此，在LED照明领域得到广泛的应用，但是由于隔离式开关电源比非隔离电源多加了一个变压器，而且变压器的体积也比较大，因此，LED灯具内置隔离电源受到成本和空间的制约。LED驱动电源的分类与特点•恒压源和恒流源定义上的区别：•1）恒压源LED驱动：在允许的负载情况下，输出的电压是恒定的，不会隋负载的变化而变化。恒压源就是我们常说的稳压电源（开关电源），能保证负载（输出电流）变动的情况下，保持电压不变。•2）恒流源LED驱动：在允许的负载情况下，输出的电流是恒定的，不会隋负载的变化而变化，通常应用在大功率的LED产品上面在高档的小功率LED产品中会用到LED恒流源电源。如果要想加长LED产品的寿命，LED电源的选择很重要，而恒流源电源是LED的最佳选择对像。影响LED灯具质量的几大因素•一、散热LED灯具的热量累计不仅影响LED的电气性能，还可能最终导致LED失效。因此，为了保证LED灯的寿命，散热成为白光LED应用的一个关键技术，减少或者迅速耗散LED产生的热量成为白光LED在应用设计方面的首要问题。•二、光源材质LED属于点状光源，如果使用较差的LED，那么LED在工作过程中会放出大量的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大.LED芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至死灯失效。•三、驱动电源LED电源的质量直接制约了LED产品的可靠性，因此，国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。照明灯具知识•电气基础知识•认证安规•传统的灯头含义•灯具安全等级分类•IP防护等级•LED灯具的光衰1、电气基础知识•功率=输入电压*输入电流，P=U*I•效率（电源）=输出功率/输入功率•由I=P/U可知，同时使用的电器越多，总功率越大，电路中的总电流过时，可能超过安全值，烧坏保险丝。•所以灯具连接数量是根据电源（或控制器）的负载和电路中电线（或PCB板的铜铂）承载的电流来决定的。•常规铁氟龙线最大承载的电流：（线号、截面积、过电流）•一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。•如：1.0mm2BVV铜导线安全载流量的推荐值1.0×8A/mm2=8A220V的电压的话就是功率=电压×电流=220×8=1760瓦=1.760千瓦2、认证安规•欧洲：CE（EMC、LVD），环保RoSH/WEEE，GS，全球互认体系CB，德国VDE•美洲：UL，CUL，FCC，ETL，能源之星，加拿大CSA•亚洲：日本PSE，新加坡PSB，日本电磁兼容VCCI•中国：3C强制认证，中国CQC自愿认证2.1、常用认证•CE认证•“CE”标志是一种