LED驱动基础知识知识讲解

LED驱动基础知识知识讲解
LED驱动基础知识知识讲解

?LED驱动拓扑结构简介

LED按照应用可以分为照明、背光和显示三大类别。大多数的LED驱动电路都属于下列拓扑类型:降压型、升压型、降压-升压型、SEPIC和反激式拓扑。为了实现更加高效的LED照明,需要有新的拓扑结构来提供解决方案,从反激式拓扑结构转向谐振半桥拓扑结构,可以充分发挥零电压开关拓扑结构(ZVS)的优势。除此之外还有简易的限流电阻器或线性稳压器来驱动LED,但是此类方法通常会浪费过多功率。LED照明应用的主要设计挑战包括以下几个方面:散热、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和消除色偏。这些挑战需要综合运用适当的电源系统拓扑架构、驱动电路拓扑结构和机械设计才能解决。

表1 LED驱动常用拓扑结构图

不管LED照明系统的输出功率有多大,LED驱动器电路的选择都将在很大程度上取决于输入电压范围、LED串本身的累积电压降、以及足以驱动LED所需的电流。这导致了多种不同的可行LED驱动器拓扑结构,如降压型、升压型、降压-升压型和SEPIC型、反激式拓扑、谐振半桥拓扑结构。每种拓扑结构都有其优点和缺点。

?LED驱动电路相关的设计参数包括输入电压范围、驱动的LED数量、LED电流、隔离、EMI 抑制以及效率等。总的看来LED照明设计需要考虑以下几方面的因素:

输出功率:涉及LED正向电压范围、电流及LED排列方式等

电源:AC-DC电源、DC-DC电源、直接采用AC电源驱动

功能要求:调光要求、调光方式(模拟、数字或多级)、照明控制

其他要求:能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理(保护特性)、要遵从的标准及可靠性等

更多考虑因素:机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等

? 2.2 LED照明驱动

LED照明符合节能环保的大趋势,前景比较明朗,虽然背光、显示技术发展多年,方案相对成熟,但在市场热度上不如照明,而且在很多相关消费电子市场(如手机背光)竞争强度大,对成本要求高,价格战频发,利润空间受到较大限制。有人认为也许就在2-3年中,LED照明技术将有突破性进展,市场会大规模启动。与此同时LED照明的应用不断拓宽,新的市场不断涌现。也许大功率路灯、普通照明等市场起步比较慢,但你会发现一些小功率的照明市场在快速发展,比如装饰照明、便携产品照明等等。

美国能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR)固态照明(SSL)规范:

美国能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR)固态照明(SSL)规范中规定任何功率等级皆须强制提供功率因数校正(PFC)。这标准适用于一系列特定产品,如嵌灯、橱柜灯及台灯,其中,住宅应用的LED 驱动器功率因数须大于0.7,而商业应用中则须大于

0.9;但是,这标准属于自愿性标准。欧盟的IEC61000-3-2 谐波含量标准中则规定了功率大

于25 W 的照明应用的总谐波失真性能,其最大限制相当于总谐波失真(THD)《35%,而功率因数(PF)》0.94。

虽然不是所有国家都绝对强制要求照明应用中改善功率因数,但某些应用可能有这方面的要求,如公用事业机构大力推动拥有高功率因数的产品在公用设施中的商业应用,此外,公用事业机构购入/维护街灯时,也可以根据他们的意愿来决定是否要求拥有高功率因数(通常》0.95+)。

美国能源部能源之星近期发布了其集成LED灯(该灯通常要拧入ANSI标准化灯座,与当今市面上的大多数白炽灯类似)提议标准的修订草案3,其中规定对于功率≤5W的灯泡,对最小功率因数不作要求,对于功率》5W的灯泡,功率因数必须≥ 0.70。

LED照明系统拓扑架构选择:

LED照明系统架构选择取决于你的设计目标是低成本、高效率还是最小PCB面积。一般来说,小于25W的LED照明系统不要求进行功率校正,因此可以采取简单一些的拓扑架构,如PSR或Buck拓扑。25W-100W的LED照明应用要求进行功率校正,因此一般采用单级PFC、准谐振(QR)PWM或反激式拓扑。100W以上LED照明应用一般采用效率更高的LLC拓扑和PFC。从效率角度来看,LLC和QR性能更好;而PSR方案无需次级反馈,设计简单,尺寸也比其它方案小。”

就DC-DC解决方案而言,其中,标准降压型转换器是最简单和最容易实现的方案,升压型和降压-升压型转换器次之,而SEPIC型转换器则最难实现,这是因为它采用了复杂的磁性设计原理,而且需要设计者拥有高超的开关模式电源设计专长。终端产品的应用决定LED的拓扑结构,然后再根据LED的拓扑结构和输入电源再合理选择Buck、Boost、SEPIC (较少用)、或Buck-Boost结构。“一般来说,25W以下选用Buck的较多。更大功率的则倾向于选择Boost结构。效率的话两者一般都可以做到85%以上,小功率的LED灯尽量采用集成度高的方案。大功率的方案要选用技术集成度高的产品。

? 2.3 LED背光驱动

LED背光在手机、数码相机、PowerDVD等小尺寸屏上的应用已经非常成熟,近几年也不会有很高的年复合增长率。随着LED光通量的提高、成本的降低以及LED具有的绿色环保(CCFL背光含汞)、色域范围广、可进行局部调光等特性,符合目前LCD TV高清节能的发展需求。因此背光的增长点将在笔记本、液晶电视等中大尺寸屏上的应用。

图3 LED背光驱动系统的基本结构

移动手持等显示产品背光LED驱动IC的选择,按LCD的面积来设定需要LED点光源的个数;按LED的N串N并的点亮方式来选择不同工作原理、不同输出能力的LED驱动IC;1.8英寸~3.5 英寸手机用LCM其LED点光源是2颗~4颗LED;3.5英寸~8.0英寸MP3、MP4、PDP、GPS、PND、DPF用LCM其LED点光源是6颗~28颗LED;12.1英寸~15.4英寸笔记本电脑用LCM其LED点光源是48颗~60颗、60颗~72颗LED;手机有RF怕干扰,因此大多数不选用以电感器为电能储存器的DC/DCBoost;没有RF 的消费电子产品,大多选用DC/DCBoost,因其能输出较高电压和有较高效率。常用LED驱动IC 的有电荷泵(Charge Pump)、恒流源(Constant current)、电感升压开关稳压器(DC/DC Boost)。下面是移动手持显示产品背光驱动IC的选择表。

表2 移动手持显示产品背光驱动IC的选择

? 2.4 LED 显示屏驱动

LED显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高度重视,采用计算机控制,将光、电融为一体的智能全彩显示屏已经在广泛领域得到应用。其像素点采用LED发光二极管,将许多发光二极管以点阵方式排列起来,构成LED阵列,进而构成LED屏幕。通过不同的LED驱动方式,可得到不同效果的图像。因此LED驱动芯片的优劣,对LED显示屏的显示质量起着重要的作用。LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。通用芯片一般用于LED 显示屏的低端产品,如户内的单、双色屏等。

图4 LED显示屏系统的基本结构

目前,LED显示屏专用驱动芯片生产厂家主要有TOSHIBA(东芝)、TI(美国德州仪器公司)、SONY(索尼)、MBI(聚积科技)、SITI(点晶科技)等。在国内LED显示屏行业,这几家的芯片都有应用。

由于LED是电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流大小的变化而变化,不随着其两端电压的变化而变化。专用芯片的最大特点是提供恒流源输出,保证LED 的稳定驱动,消除LED的闪烁现象。具有输出电流大、恒流等特点,适用于要求大电流、高画质的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。

LED显示屏的驱动一般是多通道恒流源(目前多数为16通道)再加上灰度控制等功能,IC上不集成DC/DC等电源模块,而在背光和照明驱动中,通道数会少一些,而且DC/DC 转换模块通常是IC的一部分。LED显示屏非常注重屏的刷新速度和图像表现能力,高匹配度、高刷新率和高分辨率成为判断一个LED显示屏性能优劣的重要指标。这要求LED显示屏驱动IC通道间电流的高一致性、高速的通信接口速率以及恒流响应速度。显示屏驱动的技术着重于LED灰阶线性度及快速的输出响应。背光厂则采用多并多串的架构使得需要的操作电压高达50V~60V,这会使驱动IC所需要的工艺技术提高,在串高电压后每个LED 的VF的差异度便需要列入考虑,这对整体的电源效率及定电流(ConstantCurrent)控制会有很大的影响。

下表为LED显示屏幕驱动关键指标。

表3 LED显示屏幕驱动关键指标

? 2.5 LED汽车照明驱动

对汽车应用来说,LED有极大的吸引力,长寿命、抗震、高效、对光源良好的控制能力,都是它的优势。当然,相对于白炽灯,LED需要驱动电路,还有汽车电气是靠酸铅蓄电池供电的,是机械驱动的交流发电机充电,这类电池适合白炽灯,不适用LED,因此,设计一种稳压性能良好而又低噪声的驱动电路是十分必要的。汽车电源的变化范围是很大的,在8V-18V之间,峰值电压可达几十伏。此外,高亮度LED驱动电流大,会在电阻上产生大量的热量,使散热设计复杂化。

图五所示是现代汽车中的各种LED照明应用。在汽车内部,有几种采用各种类型LED 的“标准内置”照明模块。有些是单个LED,而像导航仪表板背光照明等另一些应用则需要LED阵列。在外部照明方面,LED也得到了认可。现在超过40%的中央高位刹车灯已经采用红光LED。另外,奥迪(Audi)2008 A8采用大电流LED阵列作为白天行车灯(DRL)。

雷克萨斯(Lexus)600轿车和奥迪R8包括前灯在内的全部外部“前向照明”都是由LED完成的。类似地,甚至更多中档汽车和很多摩托车也采用了彩色LED阵列作为刹车/转向信号指示灯。

LED的基础知识与应用

LED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。目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线,目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光LED上涂上荧光粉,将蓝光转化成白光的白光LED。 LED的色彩与工艺: 制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色。历史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga),其正向PN结压降(VF,可以理解为点亮或工作电压)为1.424V,发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga),其正向PN结压降为2.261V,发出的光线为绿光。 基于这两种材料,早期LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构,理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有,,,所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN(氮化镓)的蓝光LED、GaP的绿光LED和GaAs红外光LED,被称为二元素发光管。而目前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca)、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN的四元素材料制造的四元素LED,可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 发光强度: 发光强度的衡量单位有照度单位(勒克司Lux)、光通量单位(流明Lumen)、发光强度单位(烛光Candlepower) 1CD(烛光)指完全辐射的物体,在白金凝固点温度下,每六十分之一平方厘米面积的发光强度。(以前指直径为2.2厘米,质量为75.5克的鲸油烛,每小时燃烧7.78克,火焰高度为4.5厘米,沿水平方向的发光强度) 1L(流明)指1CD烛光照射在距离为1厘米,面积为1平方厘米的平面上的光通量。 1Lux(勒克司)指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。 一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD,如白炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L,如LCD 投影机等;而照度单位勒克司Lux,一般用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不同的角度去理解。比如:如果说一部LCD投影机的亮度(光通量)为1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸(1平方米),则其照度为1600勒克司,假设其出光口距光源1厘米,出光口面积为1平方厘米,则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀,亮度将大打折扣,一般有50%的效率就很好了。实际使用中,光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。 对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位,并配合观察角度为辅助参数,其等效于屏体表面的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显示面积相乘,得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED,最大亮度在700~2000CD/平方米左右。单个LED的发光强度以CD为单位,同时配有视角参数,发光强度与LED的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮,最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大,最大发光强度越小,但在整个立体半球面上累计的光通量不变。 当多个LED较紧密规则排放,其发光球面相互叠加,导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时,需根据LED视角和LED的排放密度,将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%~90%不等,作为单管平均发光强度。 一般LED的发光寿命很长,生产厂家一般都标明为100,000小时以上,实际还应注意LED的亮度衰减周期,如大部分用于汽车尾灯的UR红管点亮十几至几十小时后,亮度就只有原来的一半了。亮度衰减周期与LED生产的材料工艺有很大关系,一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED。 配色、白平衡:

白光LED基础知识

白光LED基础知识 1.1用蓝色LED激励黄色荧光粉。即将黄色荧光粉敷涂在蓝色LED表面,蓝色LED本身光通量并不高,但在激励黄色荧光粉后产生的白光光通量是原蓝光光通量的8倍。这种工艺 是目前制造白光LED的主要方法。 1.2将红、绿、蓝三种LED集成在一起,通过调整其发光比例产生白光(即三基色远离),一般比例为红:绿:蓝=3: 6: 1。这种方式造价高,不适合于商品化发展。 2. LED分类 2.1LED按照功率区分,可以分为大功率和小功率。0.5W以下一般称为小功率,0.5W以 上称为大功率。 3. LED内部结构 3.1大功率LED除两个电极外,都还自带有专门的散热结构和外部连接,用于提高散热效果。而小功率LED由于体积及成本原因,几乎都没有专门的散热结构,仅靠两个电极和外部连接,散热能力差。因此大功率灯具都应选择大功率LED而小功率灯具(如LED灯泡、 LED灯管)在对灯具散热进行优化设计后,可以采用小功率LED 以下为最普通的一种大功率LED结构图。 a)大功率LED的一种结构 b內部结构

TVS 乏"世二氐 ir Im , 4. 白光LED 基本技术指标 4.1光通量 光通量是指单位时间内光源发出的光能总和。光通量的单位为 流明”符号为 光通量通常用 ①来表示。光通量越大,说明光源发出的光越多,按照通俗的理解,可 以认为该光源亮度越高。光源的光通量可以通过积分球和光度计测量。 塑料透谨 封胶 LE D 芯片 帖绪 ESDLED 芯片保护輩賈 逾热眾片

4.2色温 色温是表示光源光色的尺度,单位为K。当某一光源所发出的光的光谱分布与不反 光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时,我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。 一些常用光源的色温为:钨丝灯为2760-2900K ;荧光灯为 3000K ;中午阳光为 5400K ;蓝天为 12000-18000K ;高压钠灯为 2000-2500K。 LED光源可以通过改变荧光粉的配比来控制色温输出,一般范围为2000K-10000K 人对不同色温的光源感官反应也不同,一般按色温可将光源分为三种: 比如,家庭多使用暖白光,而办公环境多使用正白光或冷白光。色温可以通过光谱 分析仪测量。 4.3 显色指数和显色性 光源照射到物体后反应物体本身颜色的能力称为显色性,显色性高低用显色指数来 表示。显色指数的符号为Ra,最大为100 (自然光),显色指数越高,说明光源的显色 性越好。常见光源的显色指数如下: 白炽灯97 日光色荧光灯 80-94 白色荧光灯 75-85 暖白色荧光灯 80-90 卤钨灯 95-99 高压汞灯 22-51 高压钠灯 20-30 金属卤化物灯60-65 LED 灯 65-90 显色指数可以通过光谱分析仪测量。 4.4 正向电压 LED的本质就是二极管,它的电压即指二极管的管压降,用Vf表示,单位为V。为了得 到更高的光效,在同样光通量(亮度)前提下,LED的电压越低越好。一般白色、纯绿色、

LED灯具基础知识

LED灯具基础知识 一、LED灯具的特性: LED灯珠是属于发光二极管的一种,能够将电能转化为光能的半导体,它改变了白炽灯鸨丝发光与节能灯三基色 粉发光的原理,而采用电场发光。LED灯具可采用直流DC220V电压,不需要启辉器和镇流器。启动时间短,无闪频。 LED灯具的主要特点为: ①新型绿色环保光源:LED运用冷光源,眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质。LED的工作电压低,采用直流驱动方 式,超低功耗(单管0.03~0.06W),电光功率转换接近100%在相同照明效果下比传统光源节能80/上。LED的环保 效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,而且废弃物可回收,没有污染,不含汞元素,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。- ②寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰 等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上。LED性能稳定,可在-30~+50oC环境下正常工 作。 ③多变换:LED光源可利用红、绿、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256X256X256 (即16777216)种颜色,形成不同光色的组合。LED组合的光色变化多端,可实现丰富多彩的动态变化效 果及各种图像。 ④高新技术:与传统光源的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功地融合了计算机技术、网络通信技术、图像 处理技术和嵌入式控制技术等。传统LED灯中使用的芯片尺寸为0.25mmX0.25nm,而照明用LED的尺寸一般都要在 1.0mmX1.0mnO上。LED裸片成型的工作台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善其发光效率,从而发出更多的光。LED 封装设计方面的革新包括高传导率金属块基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等,采用这些方法都能设计出 高功率、低热阻的器件,而且这些器件的照度比传统LED产品的照度更大。 LED灯具产品主要参数: 光通量(单位:LM)、显色指数(单位:Ra)、色温(单位:的、功率因素(单位:PF)、散热能力 ①光通量:主要指产品的亮度,灯具通过消耗电能而发出光能,光通量越大、发出的光能越多。因此它是表征光源发光能力的指标当两盏灯功耗相同时,光通量越大,灯具越好。一般的LED灯具及时能达到90-110LM/W好的灯具甚至能达到120-150LM/W。(传统白炽灯10-15LM/W 节能灯30-65LM/W) ②显色指数:显色指数指对一个颜色的再现能力。显色指数越高,颜色越正。通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或画光)下物体外观颜色的比较。还原物体本真色彩的百分比,能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数高的光源,其数值接近100,显色性最好。白炽灯97-100 LED灯85-12 ③色 温:指光发出的颜色,色温越高发的光偏蓝,色温越低。发的光偏红。是以太阳光为参照标准。常规的色温有3 种。 暖光(黄光)2700-3500K 代表符号:RM 中性白4300-5000K 代表符合:RZ白光(冷白)5800-6500K 代表符号:RR 具体色温图表 常见色温表 如下: 2000K -3000K 35OGK 43OOK 5000-6000K 540GK eOOOKCLt 6000-7000K 7000-8500K 10000K以上 <1900K 29OOK 3200K 3200K 4500-60OTK 5800K 5500- 8000K

LED基础知识培训教材

LED显示屏培训材料 什么是LED? 1、LED的定义:LED是英文Light Emitting Diode的缩写,译成中 文就是“发光二极管”,它是一种将电能转变成可见光的半导体器件,发 光时,产生的热量较少,具有很高的效率。 2、LED的发光原理:电流通过特殊的半导体的P-N结能发射出光,即“P-N结电致发光原理”。 3、LED的发展史:一九二三年,罗瑟夫发现了半导体SiC中偶然形成的P-N结能发射出光,但利用这种原理制成的发光二极管只是到了六十年代后期才得到较广泛的应用。 近年来,随着半导体的制作和加工工艺的日益成熟和完善,发光二极管已在固体显示中占据了主导地位。 4、LED的种类:根据其发光波长,可分为可见光LED和红外线LED。 5、LED的特性:亮度高、体积小、功耗低、寿命长、驱动简单、性能稳定、响应速度快、耐冲撞性能好。 一、什么是LED电子显示屏? 1、LED电子显示屏的定义;LED电子显示屏是一种以LED为发光材料,集光电、计算机、通讯、数字、多媒体技术于一体的高科技产品。 2、LED电子显示屏的种类: (1)、室外LED显示屏; (2)、室内LED显示屏; (3)、证券LED显示屏; (4)、利率/汇率LED显示屏; (5)、条型屏; (6)、舞台字幕。 3、LED电子显示屏的发光材料种类: (1)、模块; (2)、像素管; (3)、数码管; 二、模块 1、模块的定义:模块又叫点阵,是一种距阵式的发光二极管,即把许多发光晶片均匀排列并固定在一块线路板上,然后封胶而成。 2、模块的种类: A、根据模块上发光点的直径(单位为毫米)大小不同,可分为Ф3.0、Ф3.75、Ф4.8、Ф5.0等; B、根据模块发光的亮度不同,可分为高亮度、超高亮度; C、根据构成模块的宽×高的点数不同,可分为5×7、5×8、8×8、 16×16等。现均采用8×8(宽度方向有8个点,高度方向有8个点)的正方形模块,如下图所示: 3、模块的尺寸表: 单位:毫米

LED灯珠的基础知识

LED灯珠常识 什么是LED: LED是英文light emittingdiode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,加上合适的电 压就能正常发光。 LED光源的特点: 1.电压:LED使用低压电源,供电电压在1.8-3.6V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。 2.效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3.稳定性:理论上可以点亮10万小时。 4.光衰:随着科技的进步,光衰越来越小。现在普通LED灯在一千小时以内的光衰已经可以真正控制在5%以内,即使超过一千小时以后,光衰也很小。 5.环保:无辐射,无污染,真真正正的环保材料。出口时LED产品一般免检 LED芯片的尺寸常识: 按外形分类,芯片一般分为圆片和方片。其中圆片相对较低档,性能不够稳定,我司一般不采用圆片生产的LED;方片一般以尺寸大小来衡量,比如12mil (1 mil=0.0254平方毫米)。一般来说,同一品牌的芯片,芯片尺寸越大,亮度越高。我司最常采用的LED灯珠,红光和黄光一般在9~12mil,白,蓝,绿光一般都在12~14mil,这也是市面上最常用的芯片,如果用更大的芯片,亮度虽然可以提高不少,但是芯片价格大幅度提高,这就是为什么大尺寸芯片很少有人采用的原因。 LED灯珠常识 LED的颜色常识:LED灯珠常识 LED的不同颜色是由其不同波长的芯片决定的,比如,红光芯片一般波长是620~630nm (纳米),绿光芯片一般波长是527nm,蓝光芯片的一般波长是470nm, 黄光芯片的一般波长是585nm,白光LED用的也是蓝光芯片,只是在蓝光芯片上加上适量的的荧光粉就发出白光了。 LED灯珠常识 LED的分类:LED灯珠常识 按功率大小分:可分为小功率,大功率(行业上一般把0.5W以上的灯叫做大功率灯)按外形分:可分为直插式DIP和贴片式SMD 草帽LED又可以按灯头的尺寸细分为F3(灯头的直径是3mm),F5(灯头的直径是5mm);或按灯头的形状细分为无边,薄边,厚边,圆头;按灯头透明与否可分为透明,雾状。。。。。。。更多细分方法不尽列举,以上所列仅以我司经常采用为依据。 食人鱼LED同样可以按灯头的尺寸分为F3,F5,按灯头的形状分为圆头(即最常见的食人鱼灯),平头(这种形头很特殊,其发光角度接近180度,一般用在需要散光的场合)。 LED灯珠常识 LED灯珠常识 小功率贴片式LED按外形尺寸可以分为0805,1206,3020,3528,5050或5060(5050与5060

LED基础知识教学内容

一.16s,8s和4s主要区别: 1、扫描方式不一样; 2、亮度不一样(16s小于8s小于4s); 3、价格不一样,或者理解为使用的驱动IC数量不一样(同一型号16s低于8s 低于4s) 目前市场上的显示屏大致可分为静态扫描和动态扫描两种方式!静态扫描又分为静态实像素和静态虚拟!动态扫描也分为动态实像和动态虚拟``分别有2 扫,4扫,8扫,16扫`` 举列说明:一个常用的全彩模组:像素为16*8 (2R1G1B)MBI5026 驱动,模组总共使用的灯是:16*8*(2+1+1)=512 ,MBI5026 为16位芯片!(1)512/16=32,如果是32 个MBI5026芯片,这块板子是静态虚拟(2)如果板子上两个红灯串连,用24个MBI5026芯片,是静态实像素。(3)12个MBI5026芯片,动态2扫实像素 (4)16个MBI5026芯片,动态2扫虚拟 (5)8个MBI5026芯片,动态4扫虚拟 (6)6个MBI5026芯片,动态4扫实像素 二.LED 的基本术语VF、IV、WL、IR 解释及光通量换算关系 V代表电压。 F代表正向。 I代表电流。 R代表反向。

WL代表波长。 故:VF代表正向电压,一般小功率led红、黄、橙、黄绿的vf是1.8-2.4v,纯绿、蓝、白的vf是3.0-3.6v。IF是正向电流,一般小功率led的IF都是20mA。IR是反向电流, 一般是在5v的反向电压下面测量,分小于10uA(微安),小于5uA和0uA 几个档次。WL是光的波长,可见光分别有各自的波长,不同的波长对应不同的颜色,如红光一般是615-650nm(纳米),蓝光一般是450-475nm。白光由于是蓝色芯片+荧光粉调制而成,所以无波长,以色温来衡量(3000k以下偏黄。3000k-7000k正白,7000k以上偏蓝)。 LED的Vf值是什么意思?它的大小对LED有什么影响? vf是正向电压的意思,但是不一定正向电压越大,正向电流越大。你看只要是小功率led的承认书上面都会有一个vf值,有一个If值,不管vf值是多大,(红、黄、黄绿、橙一般为1.8v-2.4v,白、蓝、翠绿一般为3.0v-3.6v)。If 都是20mA。这两者是相辅相成的。比如2颗白光,一颗是3.0v,20mA,一颗是3.4v,20mA,意思就是说第一颗灯,你给它3.0v的电压,流过它的电流就是正常额定电流20mA,但是第二颗灯,你要给它3.4v的电压,流过它的电流才是20mA。在这里Vf和If没有成正比;但是一颗黄灯和一颗白灯比,比如黄灯的电压是2.0v,白灯的电压是3.3v,这颗黄灯在2.0v的电压下和这颗白灯在3.3v的电压下流过它们的电流是一样的,都是20mA,在这里Vf和If并不成正比。所以只有是专指同一颗灯的情况下Vf和If才是绝对成正比的。你在使用的时候不管Vf是多大,只要控制流过所有灯的电流为20mA就ok了

LED基础知识大全

《成为 LED 专家的秘藉基础篇》
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《成为 LED 专家的秘藉基础篇》
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目录
《成为LED专家的秘籍》简介 .......................................................................................................3 引言 ..................................................................................................................................................5 第一章:为什么要从事LED行业? ...............................................................................................6 第二章:LED的发展史。...............................................................................................................8 第三章:什么叫LED.....................................................................................................................10 第四章:LED优势:........................................................................................................................11 (一)节能........................................................................................................................................11 (二)环保........................................................................................................................................12 (三)寿命非常长............................................................................................................................12 (五) LED的发出的光线能量集中度很高 ...................................................................................12 (六).LED响应时间非常快 ...........................................................................................................12 (七).LED的发光指向性非常强 ...................................................................................................12 (九)LED使用低压直流电即可驱动 ............................................................................................12 (十) 能够较好地控制发光光谱组成..........................................................................................12 (十一) 可以通过控制半导体发光层半导体材料的禁止带幅的大小 ......................................12 (十二)显色性高: ..................................................................................................................12 第五章:LED 主要性能指标 .......................................................................................................13 (1)LED的颜色:.............................................................................................................................13 (2)LED的电流:.............................................................................................................................13 (3)LED的电压:.............................................................................................................................14 (4)LED的反向电压VRm: .........................................................................................................14 (5)LED的色温:.............................................................................................................................14 (6):发光强度(I、Intensity): ....................................................................................................15 (7) LED光通量(F,Flux): ......................................................................................................15 (8)LED光照度(E,Illuminance): ........................................................................................16 (9)显色性: .................................................................................................................................16 本白皮书版权归王赐然所有,未经允许,不得转载! 如果要想了解更多的LED知识,请登陆 https://www.360docs.net/doc/4318081388.html, 第
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LED基础知识大全

LED 的发展史。
LED 的发展史:
1907年Henry Joseph Round 第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。由于 其发出的黄光太暗,不适合实际应用;更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的 适应,研究被摒弃了。二十年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard 在德国 使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。 1936年,George Destiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的 应用和广泛的认识,最终出现了“电致发光”这个术语。 二十世纪50年代,英国 科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED, 并于60年代面世。据说在早期的试验中,LED需要放置在液化氮里,更需要进一 步的操作与突破以便能高效率的在室温下工作。第一个商用LED仅仅只能发出不 可视的红外光,但迅速应用于感应与光电领域。 60年代末,在砷化镓基体上使 用磷化物发明了第一个可见的红光LED。磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红 光更亮,甚至产生出橙色的光。 到70年代中期,磷化镓被使用作为发光光源,随后就发出灰白绿光。LED采用双 层磷化镓蕊片(一个红色另一个是绿色)能够发出黄色光。就在此时,俄国科学 家利用金刚砂制造出发出黄光的LED。尽管它不如欧洲的LED高效。但在70年代 末,它能发出纯绿色的光。 80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生, 先是 红色,接着就是黄色,最后为绿色。到20世纪90年代早期,采用铟铝磷化镓生产 出了桔红、橙、黄和绿光的LED。 第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年 代早期,再一次利用金钢砂—早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去 衡量,它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。 90年代中期,出现了超亮度的氮化镓LED,随即又制造出能产生高强度的绿光和 蓝光铟氮镓Led。 超亮度蓝光蕊片是白光LED的核心,在这个发光蕊片上抹上荧 光磷,然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。就是利用这种 技术制造出任何可见颜色的光。今天在LED市场上就能看到生产出来的新奇颜 色,如浅绿色和粉红色。 有科学思想的读者到现在可能会意识到LED的发展经 历了一个漫长而曲折的历史过程。事实上,最近开发的LED不仅能发射出纯紫外 光而且能发射出真实的“黑色”紫外光。 那么LED发展史到低能走多远, 不得而知。 也许某天就能开发出能发X射线的LED。早期的LED只能应用于指示灯、早期的 计算器显示屏和数码手表。而现在开始出现在超亮度的领域。将会在接下的一段 时间继续下去。

白光LED基础知识

白光LED基础知识 1.LED发光原理 1.1用蓝色LED激励黄色荧光粉。即将黄色荧光粉敷涂在蓝色LED表面,蓝色LED本身光通量并不高,但在激励黄色荧光粉后产生的白光光通量是原蓝光光通量的8倍。这种工艺是目前制造白光LED的主要方法。 1.2将红、绿、蓝三种LED集成在一起,通过调整其发光比例产生白光(即三基色远离),一般比例为红:绿:蓝=3:6:1。这种方式造价高,不适合于商品化发展。 2.LED分类 2.1LED按照功率区分,可以分为大功率和小功率。0.5W以下一般称为小功率,0.5W以上称为大功率。 3.LED内部结构 3.1大功率LED除两个电极外,都还自带有专门的散热结构和外部连接,用于提高散热效果。而小功率LED由于体积及成本原因,几乎都没有专门的散热结构,仅靠两个电极和外部连接,散热能力差。因此大功率灯具都应选择大功率LED,而小功率灯具(如LED灯泡、LED灯管)在对灯具散热进行优化设计后,可以采用小功率LED。 以下为最普通的一种大功率LED结构图。 a)大功率LED的一种结构

c)内部结构说明 以下为philips lumileds公司Rebel型大功率LED结构图 4.白光LED基本技术指标 4.1 光通量 光通量是指单位时间内光源发出的光能总和。光通量的单位为“流明”,符号为lm,光通量通常用Φ来表示。光通量越大,说明光源发出的光越多,按照通俗的理解,可以认为该光源亮度越高。光源的光通量可以通过积分球和光度计测量。

色温是表示光源光色的尺度,单位为K。当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时,我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。 一些常用光源的色温为:钨丝灯为2760-2900K;荧光灯为3000K;中午阳光为5400K;蓝天为12000-18000K;高压钠灯为2000-2500K。 LED光源可以通过改变荧光粉的配比来控制色温输出,一般范围为2000K-10000K。 人对不同色温的光源感官反应也不同,一般按色温可将光源分为三种: 比如,家庭多使用暖白光,而办公环境多使用正白光或冷白光。色温可以通过光谱分析仪测量。 4.3 显色指数和显色性 光源照射到物体后反应物体本身颜色的能力称为显色性,显色性高低用显色指数来表示。显色指数的符号为Ra,最大为100(自然光),显色指数越高,说明光源的显色性越好。常见光源的显色指数如下: 白炽灯97 日光色荧光灯80-94 白色荧光灯75-85 暖白色荧光灯80-90 卤钨灯95-99 高压汞灯22-51 高压钠灯20-30 金属卤化物灯60-65 LED灯65-90 显色指数可以通过光谱分析仪测量。 4.4 正向电压 LED的本质就是二极管,它的电压即指二极管的管压降,用Vf表示,单位为V。为了得到更高的光效,在同样光通量(亮度)前提下,LED的电压越低越好。一般白色、纯绿色、蓝色LED的电压为3V左右,红色、黄色LED的电压为2V左右。

LED亮化工程基础知识

LED亮化工程基础知识 目前有全国各地众多做广告的朋友和个人加入LED亮化工程行列,但手头缺少需此行业相关的资料和经验,造成业务无法开展。没有足够的资料和客户沟通,使辛苦得来的机头付之东水;在以,我向各位介绍相关的知识,如何开展相关业务。 一、对相应的LED产品要有所了解;LED产品种类甚多,做亮化工程大至要用到以下产品 1、数码管,又名LED护栏管,LED护栏灯,LED轮廓灯;此产品常用来做楼体轮廓安装,KTV门头或广告招牌,以及公路和桥梁护栏亮化项目;可以达到七彩流水,追逐,扫描等效果;若做成LED数码管屏(LED数码招牌)则可以出各种炫丽的动画和花型,还可以播放视频;出文字及图案。LED LED数码管大至分类: 按效果可分为: 单色常亮的红,黄,蓝,绿,白;七彩的分为:单段七彩渐变跳变;真六段,真八段,16段,16段,32段,48段等; 按控制方法分为: 内控和外控;内控LED护栏管是将所需的程序直接写入LED护栏管的工作IC 芯片内,接通电源后能直接跑出花型;外控的简而言之就需要外置控制器;控制器又分为脱机系统和联机系统;联机系统是指依附于电脑而工作的控制系统(多用于LED数码管屏);脱机系统是则不需要依附于电脑,接电后就能输入控制信号驱动LED护栏管。 2、彩虹管又名LED灯带,LED美耐灯;是亮化工程中最常用的产品之一,且价格相对便宜,是众多客户所喜爱的LED灯具产品。主要适用于造价不高,所

需效果不需要太炫丽的场所;可以做楼体或招牌轮廓;铁皮字或造型围边;天花或KTV暗槽装饰等。LED LED彩虹管分类:圆二线,圆三线,扁二线,方二线,扁三线,扁四线,扁五线,扁七线等;有红,黄,蓝,绿,白,红+蓝,红绿蓝,红黄蓝,红黄蓝绿等;一般为排跳方式通过控制器可以达到闪动效果。 3、装饰灯系列有LED星星灯(LED灯串),LED网灯,LED瀑布灯,LED满天星。这些一般用于花木或小型景观装饰。比如:一颗树要做个亮化效果,可以使用多串LED星星灯,将树枝绕上,再通过控制器闪动,就变成了一些七彩闪动的LED圣诞树灯了。LED 产品众多,不在此一一列举了,常用的还有LED点光源,LED霓虹灯,LED电子显示屏,LED投光灯,LED大功率洗墙灯,LED埋地灯,LED水底灯,LED 景观树,LED吸塑字另外还有金卤灯、钠灯等投光灯很常用。 这些都需要自已慢慢了解,才能真正认识到这些产品,在工程中选择所对应的亮化灯具。 二、开展业务 当有客户需要做LED亮化工程的时候,首先要确认材料,再做预算。 具体方法为:一般需要做动态LED效果图,达到相关产品的演示效果;拿到客户需要做LED亮化工程的场所的照片,白天的照片就可以,尽量把场所的照片拍个全景,角度和照片的清晰度很重要,这个直接关系到所出效果图是否逼真,我遇到几个客户说效果图做得很难看;怎么改也是那样,效果就是不理想;自已提供的图片实要是太差,反而说人家水平不行,在此我声明下:图片拍得太烂,还不如不做。 图片拿到手后,然后再发给LED效果图设计员设计出来。做图的时候要充分和设计员沟通好;需要达到什么效果,用什么产品做,事先要说明,不然修改起来

LED基础知识分析

镓盛系列大功率LED光源灯具知识 一、LED是什么? 答:LED是英文Light Emitting Diode,即发光二极管,是一种半导体固体发光器件,它是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等可见光。第一个商用二极管产生于1960年,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。 . 二、LED为什么是第四代光源(绿色照明)? 答:按电光源的发光机理分类。 第一代光源:电阻发光如白炽灯。 第二代光源:电弧和气体发光如钠灯。 第三代光源:荧光粉发光如荧光灯。 第四代光源:固态芯片发光如LED。 三、LED的发光机理和工作原理有哪些? 答: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。此外,在一定条件下,它还具有发光

特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。 四、LED有哪些光学特性? 答: 1.LED发出的光既不是单色光,也不是宽带光,而介于二者之间。 2.LED光源似点光源又非点光源。 3.LED发出光的颜色随空间方向不同而不同。 4.恒流操作下的LED的结温强烈影响着正向电压VF。 五、LED有哪几种构成方式? 答:LED 因其颜色不同,而其化学成份不同 如红色:铝-铟-镓-磷化物 绿色和蓝色: 铟-镓-氮化物 白色和其它色都是用RGB三基色按适当的比例混合而成的。 LED 的制造过程类似于半导体,但加工的精度不如半导体,目前成本仍然较高。 六、各种颜色的发光波长是多少? 答:目前国内常用几种颜色的超高亮LED的光谱波长分布为460-636nm,波长由短到长依次呈现为蓝色、绿色、黄绿色、黄色、黄橙色、红色。常见几种颜色LED 的典型峰值波长是: 蓝色—470nm;

LED基础知识培训资料_图文(精)

LED 知识培训资料 2011.2 一、什么是 LED ? LED 的分类? LED 是英文 light emitting diode (发光二极管的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体晶片材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用透镜灌封硅胶密封,起到保护内部芯线的作用,所以 LED 的抗震性能好。发光二极管的核心部分是由 P 型半导体和 N 型半导体组成的晶片,在 P 型半导体和 N 型半导体之间有一个过渡层, 称为 PN 结。在某些半导体材料的 PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来, 从而把电能直接转换为光能。 PN 结加反向电压, 少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称 LED 。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压 ,电流从 LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。 LED 分类:按封装形式:插件式、贴片式、多晶封装 按功率大小:小功率、大功率、超大功率 按光波长:不可见光(红外、紫外、可见光

二、 LED 结构图以 LED 草帽灯为例:

三、 LED 产业流程

LED 封装流程: LED 封装步骤: 1、扩晶,把排列的密密麻麻的晶片弄开一点便于固晶。 2、固晶, 在支架底部点上导电 /不导电的胶水 (导电与否视晶片是 五大物料五大製程 上下型 PN 结还是左右型 PN 结而定然后把晶片放入支架里面。 3、短烤,让胶水固化焊线时晶片不移动。 4、焊线,用金线把晶片和支架导通。 5、前测,初步测试能不能亮。 6、灌胶,用胶水把芯片和支架包裹起来。 7、长烤,让胶水固化。 8、后测,测试能亮与否以及电性参数是否达标。 9、分光分色,把颜色和电压大致上一致的产品分出来。 10、包装。 四、 LED 的优势以及与传统照明的比较 LED 优点︰ ●寿命长,理论上 10万小时,一般大于 5万小时,是荧光灯的 10倍●发热量低,耗电量小,白炽灯的 1/8,荧光灯的 1/3 ●体积小,重量轻,可封裝成各种类型 ●坚固耐用,不怕震动。环氧树脂封装,防水,耐恶劣环境使用●多色显示,利用RGB 可实现七彩色显示

LED基础知识资料(精)

LED基础知识资料.txt这世界上除了我谁都没资格陪在你身边。听着,我允许你喜欢我。除了白头偕老,我们没别的路可选了什么时候想嫁人了就告诉我,我娶你。本文由ywg820502贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 LED产品知识介绍目录一,LED简介 LED简介二,LED发展趋势 LED发展趋势三,LED芯片介绍 LED芯片介绍 四,LED封装简介 LED封装简介五,LED基础知识 LED基础知识目录一,LED简介LED简介二,LED发展趋势 LED发展趋势三,LED芯片介绍 LED芯片介绍四,LED 封装简介 LED封装简介五,LED基础知识 LED基础知识 LED简介 1,LED的定义LED的定义 2,LED的特点 LED的特点 3,发光原理什么是LED LED 是取自 Light Emitting Diode 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光源的特点 LED光源的特点电压: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. 效能:光效高,目前实验室最高光效已达到 161 lm/w(cree,是目前光效最高的照明产品. 抗震性:LED是固态光源,由于它的特殊性,具有其他光源产品不能比拟的抗震性. 稳定性:10万小时,光衰为初始的70% 响应时间:LED灯的响应时间为纳秒级,是目前所有光源中响应时间最快的产品. 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R\G\B组合成任何想要可见光. LED色彩丰富由于LED带宽比较窄, 颜色纯度高,因此LED 的色彩比其他光源的色彩丰富得多. 据有关专家计算, LED的色彩比其他光源丰富30%,因此,它能够更准确的反应物体的真实性,当然也更受消费者的青睐! LED发光原理发光二极管的核心部分是由p 型半导体和n型半导体组成的晶片, 在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结.在某些半导体材料的PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能. PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光. LED发展趋势 1, LED光源的发展趋势 2, LED产业政策和机遇 3,公司在产业链中的位置 LED光源的发展趋势 LED光源技术市场前景: LED光源技术市场前景: 光源技术市场前景 LED理论上每瓦的发光效率高达370 LM/W,在目前芯片结构不做任何改变的情况下良好的工艺让LED每瓦到达150LM没有任何问题, 当达到这种亮度

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