光学基本知识及LED基本知识

LED的电学、光学、热学特性LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。

它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。

本文将为你详细介绍。

1、LED电学特性1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。

LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。

如上图：（1） 正向死区：（图oa 或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP 为1.2V，GaP 为1.8V，GaN 为2.5V。

（2）正向工作区：电流IF 与外加电压呈指数关系IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS为反向饱和电流。

V＞0 时，V＞VF 的正向工作区IF 随VF 指数上升，IF = IS e qVF/KT（3）反向死区 ：V＜0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP 为0V，GaN 为10uA。

（4）反向击穿区 V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR 为反向漏电流。

当反向偏压一直增加使V＜- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。

由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。

1.2 C-V特性鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil(280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。

C-V 特性呈二次函数关系（如图2）。

由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。

反射器设计
总结词
反射器用于引导光线向特定方向照射，提高LED照明效率。
详细描述
反射器的设计通常采用具有高反射率的材料制成，如金属或 涂层。通过改变反射器的形状和角度，可以引导光线按照所 需路径传播，减少光的浪费和眩光。反射器与透镜的配合使 用，能够进一步优化照明效果。
散射器设计
总结词
散射器用于改善光线分布，提高照明均匀性和舒适度。
害物质，对环境友好。
响应速度快
LED的点亮响应时间短，可实 现快速开关和调光控制。
安全性高
LED不易损坏，对电压和电流 的变化具有较强的耐受能力， 不易引发火灾等安全事故。
LED照明应用领域
01
02
03
室内照明
LED可广泛应用于家庭、 办公室、商场等室内场所 的照明。
室外照明
LED也可用于城市景观照 明、道路照明、体育场馆 照明等领域。
颜色光谱
发光效率
LED的发光效率高，电能转化为光能 的效率可达50%以上，远高于传统光 源。
LED发出的光具有特定的颜色光谱， 取决于使用的半导体材料和制造工艺。
LED照明特点
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03
04
长寿命
LED的使用寿命长，通常可达 5万小时以上，减少了更换和
维护的频率。
节能环保
LED的能耗低，相比传统光源 可节省大量能源，同时不含有
LED照明光学系统设计
• LED照明基础知识 • LED照明光学系统设计原理 • LED照明光学系统设计要素 • LED照明光学系统优化设计 • LED照明光学系统设计案例分析 • LED照明光学系统发展趋势与挑战
01
LED照明基础知识
LED照明原理

LED制备工艺简介
颚式粉碎
球磨式粉碎
粉碎操作
辊式粉碎
气流粉碎
LED制备工艺简介
后处理工序操作：
（1）分散：利用行星式球磨机 或辊磨机进行球磨分散。 （2）水筛：以水为介质，将荧 光粉打成粉浆后全部过350目尼龙筛。 （3）水洗：用纯水将粉体表面 可溶性杂质洗去。 （4）干燥：鼓风干燥箱120℃干 燥12±2h。
x+y+z=1
LED用荧光粉基本知识介绍
光通量：单位时间内发出的光（可见光）量。光通量的用符号Φ 表示，单位为流 明(lm)。由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度，我们不能直接用光源 的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单 位--光通量来衡量。 发光强度：点光源在给定方向上，单位立体角内发出的光通量，符号用I表示， 单位为Cd（坎德拉）单位立体角为球体表面积除以半径的平方。
光学与照明基本知识介绍
光的质量指标
1.光效：
光通量，光强
2.光的色温：
3.显色性： 4. 寿命
色温
显色指数
光学与照明基本知识介绍
光学与照明基本知识介绍
一些实际例子：
光学与照明基本知识介绍
光学与照明基本知识介绍
光学与照明基本知识介绍
不同光源只ission spectrum)物体发光直接产生的光谱。
峰值波长 （Peak wavelength） 符号λ P 主波长 （domain wavelength） 符号λd 能够更准确的反映它的颜色
半峰宽 FWHM
LED用荧光粉基本知识介绍
色坐标：就是指他的颜色在CIE色度图 上的色度坐标值，主要反应了LED光 源所表现出来的物理颜色，色坐标比 用色温表示的颜色更加精准，清楚。

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三、光学基本知识
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光的现象(小孔成像)
一、光是什么
❖ 人们对事物的本质和规律的认识，都是从认识其现象开 始的。 首先人们认识到光是一种自然现象，即我们注意到不同 物体有不同颜色、亮度。人眼所见的物体要么本身发光， 要么反射来自其它地方的光。除此之外， 光还能使物体 发热，即光具有能量。
❖ 人类对光的研究，最初主要是试图回答“人怎么能看见 周围的物体？”之类问题。为了解释这些现象，人们通 过大量观察、实验来证实自己的推测，约在公元前400 多年(先秦时代)，中国的《墨经》中记录了世界上最早 的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述影的定义 和生成，光的直线传播性和针孔成像，并且以严谨的文 字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜物和像的关系.
射的二极管称为紫外发光二极管；但是习惯
上把上述三种半导体二极管统称为发光二极 管。
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1.2光轴 Optical axis
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1.3）正向电压VF Forward voltage 通过发光二极管的正向电流为确定值时， 在两极间产生的电压降。
1.4）反向电流IR Reverse current
辐射）强度大于最大强度一半构成的角度（见图 2）。
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1.11光谱特性 1.11.1峰值发射波长λp Peak-emission
wavelength
1.11.2光谱辐射带宽Δλ Spectral radiation bandwith
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二、 led的测试
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LED基础知识介绍LED，全称为Light Emitting Diode（发光二极管），是一种半导体器件。

与传统的发光方式不同，LED通过半导体材料发出可见光，其主要原理是电导带和价带之间的电子跃迁。

一、LED的结构LED由四个基础部件组成：1.发光体：由半导体材料构成，其中有N型材料和P型材料，通过电子和空穴再复合从而发出光。

2.引线极：引线极连接发光体和外部电源，起到导电和固定作用。

3.导电板：位于引线极下方，用于分布电流和散发热量。

4.外壳：保护LED内部结构的外部壳体。

二、LED的工作原理当LED两端施加电压时，N型材料中的电子和P型材料中的空穴在P–N结附近会发生复合。

这个过程中，电子跃迁到低能级并释放出能量，即发出可见光。

根据材料的不同，LED可以发出不同的光谱，从红色到紫色。

三、LED的优点1.能效高：LED是一种高效光源，其能量转换效率高，较少能量转化为热能。

2.寿命长：LED寿命可达数万小时，远超其他照明设备。

3.响应速度快：LED瞬间响应，无需预热时间。

4.尺寸小：LED小巧轻便，方便安装和维护。

5.环保节能：LED不含汞等有害物质，使用过程中也不会排放有害气体。

四、LED的缺点1.价格较高：LED的制造成本相对较高，使得其价格相对较高。

2.色彩损失：LED在长期使用过程中，会逐渐发生光衰，颜色会发生变化。

五、LED的应用领域1.照明领域：由于其高效节能的特点，LED已经成为照明行业的主流光源。

2.显示屏：LED显示屏具有高亮度、高对比度和清晰度等优点，在舞台演出、广告宣传等领域得到广泛应用。

3.汽车照明：LED的亮度较高，可以用于汽车前照灯、尾灯和转向灯等。

4.室内装饰：LED可以制造出不同颜色和亮度的光，广泛应用于室内装饰照明中，如楼梯、墙壁和天花板的装饰等。

5.电子产品：LED在电子产品中的应用非常广泛，如电视、手机、电脑等显示屏。

总结：LED作为一种高效节能的光源，具有很多优点，如能效高、寿命长、响应速度快等。

LED基础必学知识点
1. LED的全称为“Light Emitting Diode”，即发光二极管。

它是一种能够将电能转化为光能的电子元器件。

2. LED具有节能高效的特点，相较于传统的白炽灯泡或荧光灯，LED 的光效更高，能够有效降低能源消耗。

3. LED的发光原理是通过半导体材料中的电子和空穴的复合释放出能量，进而产生光。

4. LED有不同的发光颜色，包括红、绿、蓝和白等。

这是通过控制半导体材料的组分和结构来实现的。

5. LED的亮度可以通过调节电流大小来控制。

较高的电流能够使LED 更亮，但也会增加能耗和发热。

6. LED的寿命较长，通常能够达到数万小时以上。

这是由于LED没有灯丝和荧光粉等易损部件。

7. LED还具有快速开启、抗震动、体积小等优点，适用于各种不同的应用场景。

8. LED可以用作指示灯、照明灯具、显示屏等各种应用。

在数字显示方面，LED数字管和LED点阵屏是常见的应用形式。

9. LED的工作电压一般在1.5-3.5伏之间，具体取决于不同的颜色和型号。

10. 在电路设计中，通常需要驱动电路来驱动LED工作。

这可以通过限流电阻、电流调节电路或专用的LED驱动器来实现。

需要注意的是，以上是LED基础知识的一般内容，具体的知识点还会涉及到LED的驱动方式、电压兼容性、色温等更加详细的相关知识。

LED透镜相关知识和技术要点诠释LED透镜相关知识和技术要点一、透镜基本概念透镜是根据光的折射规律制成的。

透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。

透镜是折射镜，其折射面是两个球面(球面一部分)，或一个球面(球面一部分)一个平面的透明体。

它所成的像有实像也有虚像。

透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。

中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种;中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。

LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上。

一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且led透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。

LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统。

大功率LED透镜/反光杯主要用于大功率LED冷光源系列产品的聚光，导光等。

大功率LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效(而设定的非球面光学透镜)。

下面着重讲解PMMA材料的二次聚光大功率LED透镜。

二、以材料分类1、硅胶透镜a、因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上。

b、一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.2、PMMA透镜a、光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力)。

b、塑胶类材料，优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右);缺点：温度不能超过80°(热变形温度92度)。

3、PC透镜a、光学级料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯。

b、塑胶类材料，优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);透光率稍低(3mm厚度时穿透率89%左右);缺点：温度不能超过110°(热变形温度135度)。

4、玻璃透镜光学玻璃材料，优点：具有透光率高(3mm厚度时穿透率97%)、耐温高等特点;缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。

珠宝照明
铂金的提炼难度更高，更稀少，色泽比黄金显得 高贵冷艳，所以其价位更高。而对于铂金往往采 用射灯方式，采用高色温的冷白光更能展现铂金 和钻石的冷艳光辉。7000-8000（冷白光用于钻石、 铂金、银器、水晶照明，照度2这类珠宝饰品，其卖点主要是 温润柔和。所以这类产品的光照照度不需太高， 700—1000lx即可。色温选择以4200K为主。若采 用金卤灯，则柜台内建议摆放几杯水吸收热量。
可变焦隐形眼镜设计
平面镜及应用
平面镜偏转： 平面镜重要性质之一，以一定方向的光线入射到平面镜，平面镜摆 动a角，反射光线将有2a的摆角。
应用：测量微小角度和位移。
平面镜及应用
平面镜多次反射在二维高精度平面检测
准直扩束器原理及应用
激光器输出的光为高斯光束，在实际使用时，往往需要实现准直和扩
束，进一步压缩发散角和扩大光斑尺寸
扩束镜是能够改变激光光束直径和发散角的组件。从光源发出的光束具有一 定的发散角，可以通过扩束镜的调节使光束变为准直（平行）光束，才能获 得细小的高功率密度光斑。它有以下方法可以实现扩束： 1) 棱镜扩束法 2) 透镜扩束法
准直扩束器原理及应用
散光透镜-LED电视
矩形光斑透镜
光效
散射损失 玻璃的散射损失主要发生在复合玻璃中，由于玻璃内部存在一些能使光改
光学扩展量
问题解释1：LED是一个面光源，同时朗伯体分布，当通过透镜后， 希望光束尽可能的小，这时，透镜就要求尺寸要大，否则光的利用 率就会下降。
光学扩展量
问题解释1：LED是一个面光源，同时朗伯体分布，当通过反射镜后， 希望光束尽可能的小，实现远距离照明，反射镜就要求尺寸要大。
人与太阳
人的规律
dU n2 cosddA

LED一、基本术语：1、正向电压VF 单位：v 伏特LED从P极至N极流过20mA电流时，LED两端电压为正向电压。

2、反向电流IR 单位：uA 微安LED两端反向加5V电压，N极至P极流过的电流为反向电流。

3、亮度IV 单位：cd 坎德拉mcd 毫坎德拉人能看到的辐射线叫光。

一单位时间内发出射线的能量为1流明。

一单位立体角发出1流明的光称为1坎德拉。

4、波长入单位：nm 纳米 1 nm=10-9m光是电磁波，波长决定颜色。

人能看到的光波：380nm—780nm，波长短寿命短。

入P---峰值波长入D1/2两个半功率角的和。

以下光强分布曲线图说明该LED视角为30度。

二、日氩LED可靠性试验检测标准如下，其它LED以此作参考。

1、测试项目及结果标准及方法：JISC7021（1997）A-1三、注意事项：（一）安装条件1、安装管脚时，管脚弯曲应在距胶体底部3mm处或之外弯曲；不要将管脚的底部作为支点。

2、焊接前先插件，不要在管脚步底部施加任何压力，因力会导致对LED的破坏。

3、插件管脚与插孔要在一直线上。

（二）焊接条件1、最大允许条件焊接：烙铁≤30W，温度≤300℃，时间≤3S，焊接位置≥3mm浸锡：预热≤100℃，预热时间≤60S，浸炉温度≤260℃，浸锡时间≤5S，浸锡位置≥3mm2、高温时，不能给管脚施加压力。

3、焊接后不要改变LED位置。

4、LED焊接后恢复常温前，胶体要避免机械冲击或振动。

5、要在室温下切脚。

（三）热的产生：0.5℃/mW（四）静电和振荡会损坏LED建议：1、操作时要配戴静电环、静电手套2、仪器设备，机械接地。

3、检测最终产品是否被静电损坏。

方法：通1mA电流LED是否发光，发光即为良品，不发光即击穿。

（五）化学物质影响LED环氧树脂变质、变色。

四、LED发光二极管主要检验内容及标准（参考）1、外尺寸GB2828-87 AQL=0.65①胶体尺寸：长、宽、高是否符合规格书尺寸，误差±0.1②卡位尺寸：2002年规定误差±0.2③管脚间距：规格书±0.2④切脚尺寸：⑤管脚横截面尺寸：2、外观GB2828-87 AQL=0.65①胶体尺寸：多胶少胶±0.2②胶体颜色、管腿颜色：变色、氧化、腐蚀③偏心：芯片偏离LED中心1/2位置④气泡：＞0.2mm或＞晶片1/3尺寸NG⑤杂物：＞0.2mm NG⑥外伤：3、光学特性①发光强度IV GB2828-87 AQL=0.1分档范围：1∶（1.3～1.5）为一档通用性：可选择邻近档次混用，以20mA点亮比较为准。

第二种方法是：在蓝色LED芯片上涂敷绿色和红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光。该类产品虽显色性较好，但所用荧光粉的转换效率较低，尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提高，因此推广也较慢。
白光LED的实现方法
第三种方法：在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉，利用该芯片发射的长波紫外光（370nm－380nm）或紫光（380nm－410nm）来激发荧光粉，从而实现白光发射。该种LED的显色性更好，但存在与第二种方法类似的问题，且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大，故还没批量使用。 其他方法： 在特殊的场合，白光LED还有其他几种封装方法。这里简单的介绍一下： 第一种：将红、蓝、绿三芯片封装在一起，按照一定的比例对其光色进行控制，混出白光。 第二种：实现方法是用红、蓝、绿、黄四芯片混出白光。
Led 知 识
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目 录
CONTENTS
LED简介
01
LED发展趋势
02
LED芯片介绍
03
LED封装简介
04
LED基础知识
05
LED简介
CONTENTS
LED的定义
01
LED的特点
02
发光原理
03
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。
目前主流Led结构剖析
两种芯片发光形式
水平型结构Led出光路线
垂直型芯片性能介绍
由于当前芯片主要是垂直型的和水平型的两种。 垂直型产品以CREE芯片为代表特点主要是： 光效高：最高可达 161 lm\w，节能； 电压低：蓝光在2.9~3.3V； 热阻小：芯片本身的热阻小于 1 ‘C/W; 亮度高：由于采用垂直结构，电流垂直流动，电流密度均匀， 耐冲击型强；同一尺寸芯片，发光面宽，亮度高。 光型好：85%以上光从正面发出，易封装，好配光； 唯一的缺点就是：不方便集成封装。若要集成封装，芯片需 做特殊处理。 我公司全部采用垂直结构的芯片。

LED光电参数基础知识LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光源，具有高效、低能耗、长寿命、快速响应速度等特点，广泛应用于照明、显示、通信、传感等领域。

LED的光电参数是指其在工作状态下所具备的光学和电学性能指标。

第一个光电参数是光通量（Luminous Flux），单位是流明（lm）。

光通量是用来衡量LED产生的光能的总量，表征了LED的亮度。

LED的亮度与光通量成正比，通常用于照明领域的LED灯具性能评估。

第二个光电参数是光效（Luminous Efficacy），单位是流明/瓦（lm/W）。

光效是指LED发出的可见光功率与其输入电功率之比，衡量了LED在发光过程中能源的利用效率。

光效越高，表示同样的发光效果下，LED消耗的电能越少。

第三个光电参数是色温（Color Temperature），单位是开尔文（K）。

色温是表示光源发出的光的颜色的参数，它定义了光源在照射下产生的感觉颜色。

色温越低，光色呈现出暖白色或黄色；色温越高，光色呈现出冷白色或蓝色。

第四个光电参数是色坐标（Color Coordinates），用于描述光源发出的光的色彩，由色度坐标x和y来表示。

色坐标可以通过测量光源的光谱特性来确定，不同色坐标代表了不同的色彩。

除了光电参数，LED还有一些重要的电学参数。

第一个电学参数是额定电流（Rated Current），单位是毫安（mA）。

额定电流是LED在正常工作时所需的电流，超过额定电流会导致LED工作不稳定或烧毁。

第二个电学参数是正向电压（Forward Voltage），单位是伏特（V）。

正向电压是指通过LED时所需的电压，不同类型和颜色的LED正向电压也会有所不同。

第三个电学参数是反向电压（Reverse Voltage），单位是伏特（V）。

反向电压是指在LED不正常工作时，通过LED时所能承受的最大电压。

超过反向电压会导致LED损坏。

第四个电学参数是耐受电流（Maximum Forward Current），单位是毫安（mA）。

LED入门培训资料一、LED 简介LED 即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。

它具有节能、环保、寿命长、体积小、响应速度快等诸多优点，在照明、显示、指示等领域得到了广泛的应用。

LED 的核心部分是一个由半导体材料制成的芯片，芯片的两端分别连接着正负极。

当电流通过芯片时，电子和空穴在半导体材料中复合，释放出能量，从而产生光。

二、LED 的工作原理LED 的工作原理基于半导体的特性。

在半导体材料中，存在着导带和价带。

当施加正向电压时，电子从价带跃迁到导带，与空穴复合，释放出光子。

这个过程中，半导体材料的能带结构和杂质浓度等因素决定了 LED 发出光的波长和颜色。

不同的半导体材料可以制造出不同颜色的 LED。

例如，氮化镓（GaN）材料常用于制造蓝光和绿光 LED，而砷化镓（GaAs）材料则常用于制造红光 LED。

通过对材料的组合和掺杂，可以实现更丰富的色彩。

三、LED 的优点1、节能高效LED 具有极高的电光转换效率，相比传统的白炽灯和荧光灯，能够节省大量的电能。

2、长寿命LED 的使用寿命可达数万小时，远远超过传统照明灯具。

3、环保LED 不含汞等有害物质，对环境友好。

4、快速响应LED 的响应时间极短，可以实现高频闪烁和快速开关。

5、体积小、坚固耐用LED 体积小、重量轻，不易损坏，适应各种恶劣环境。

四、LED 的分类1、按颜色分类可分为单色 LED（如红、绿、蓝、白等）和多色 LED（如 RGB 三色 LED）。

2、按功率分类分为小功率 LED（一般在 006W 以下）、中功率 LED（006W 05W）和大功率 LED（05W 以上）。

3、按封装形式分类常见的有直插式、贴片式、COB 封装等。

五、LED 的应用领域1、照明领域LED 已逐渐成为室内外照明的主流，如家庭照明、商业照明、道路照明等。

2、显示领域广泛应用于显示屏，如户外大屏幕、手机屏幕、电脑显示器等。

3、指示领域用于各种指示灯，如交通信号灯、汽车指示灯、电器指示灯等。

LED基础知识详解目录一、LED概述与基本原理 (2)1. LED基本概念及发展历程 (3)2. LED基本原理与结构 (4)3. LED发光原理及特点 (5)二、LED分类与主要参数 (6)三、LED的应用领域 (7)1. 通用照明领域应用 (8)2. 显示领域应用 (9)3. 汽车领域应用 (10)4. 其他领域应用 (11)四、LED驱动与电路设计 (12)1. LED驱动电路基本概念 (13)2. LED驱动电路设计与选型 (15)3. LED电路调试与故障排除 (16)五、LED显示屏技术解析 (17)1. LED显示屏概述及分类 (19)2. LED显示屏技术原理与特点 (20)3. LED显示屏驱动与控制 (21)4. LED显示屏维护与保养 (22)六、LED照明技术与设计实践 (24)1. LED照明技术概述与发展趋势 (25)2. LED照明产品设计原则与要点 (27)3. LED照明系统设计与实践案例 (28)4. LED照明节能技术与策略 (29)七、LED行业发展趋势与挑战 (31)1. 全球LED行业市场现状及趋势分析 (32)2. LED技术发展前沿与挑战 (34)3. LED行业未来发展趋势预测及建议 (35)一、LED概述与基本原理LED是一种半导体器件，主要由包含有少量杂质的半导体材料构成。

这些杂质能够控制半导体材料的导电性能，使其在不同电压条件下能够发出不同颜色的光。

与传统的照明技术相比，LED具有高效、节能、环保、寿命长等优点。

LED被广泛应用于照明、显示、指示、通信等领域。

LED的工作原理基于半导体材料的PN结特性。

当给LED施加正向电压时，电子和空穴在PN结处发生复合，释放出能量并以光的形式传播。

这种光的颜色取决于半导体材料的类型和其掺杂程度，通过特定的电路设计，可以控制流过LED的电流大小和方向，从而控制其发光强度和颜色。

LED的发光效率非常高，其能量转换效率远高于传统的白炽灯和荧光灯。

主要内容：1. 光学重要的术语2. 三原色3. 光谱图4. 物体的颜色5. LED基础知识照明基本知识名称符号单位说明发通量FLm（流明）光源每秒钟所发出光量之总和，用于表示光源发出的光量。

简单说就是发光量发光强度ICd（坎德拉）光的强度。

在某一特定方向角内所放射光的量。

照度 ELx（勒克司）单位面积内所入射光的量，也就是光能量(lm)除以面积(m2)所得的值，用来表示某一场所的明亮度。

亮度LCd/m2（尼特）从某一方向所看到物体反射光线的强度。

也就是说单位面积时某一方向反射的光之强度。

照度是表示单位面积内入射光的量。

亮度那么是表示眼睛以某方向所看到物体的反射光的强度。

光通量、发光强度、照度、亮度之间的关系图示________________________________________1. 光学重要的术语正如其它所有科技行业一样，照明行业也有其专业术语。

这些特殊的用语和概念可以明确定义光源和灯具的特征，并使测量单位标准化，下面是对其中最重要的术语的说明。

光线和辐射(Light and radiation)光是电磁波辐射(能量从一个物体传播到另一个物体，在传播过程无需任何媒介。

这种能量传播方式被称为辐射)到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。

这类射线的波长X围在360到830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。

温度远远高于50Hz工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。

光通量Φ (Luminous flux,Φ)单位：流明(lumen, lm)光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量（Φ）。

一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。

例如：一只40W的普通白炽灯的光通量为350~470lm，而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为28 00lm左右，为白炽灯的6~8倍。

光强l (luminous intensity, I )单位：坎德拉(candela, cd)一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。

功能：接收发送卡输出的控制信号与数据，并转译至显示屏
灵星雨系统专用的控制软件
《LED演播室（LedStudio）》是专为LED显示屏开发 的控制软件。其功能强大,使用方便,简单易学、性能稳定 、可靠性高。该软件主要实现以下功能：显示数据的加工 与处理；与其它网络接口，从中提取数据；产生各种显示 效果并控制显示效果的输出，提供人工操作界面；提供多 种消息的编辑、排版和剪接等；提供播放节目和播放内容 的编排功能；提供对大屏幕显示系统数据库管理与维护。
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德普达控制系统
德普达控制系统德特点主要是针对性强， 不同的应用都有最合理的解决方案。德普 达控制系统还可以配合台湾聚积科技的 MBI5030\MBI5039\MBI5036等驱动芯片 实现错误侦测功能。
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德普达控制系统主要有 DBT-QT-Q2007和DBT-QT-Q2009
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箱体结构组成：
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两款主推热销户外固装产品：A1688/A1088
➢ 户外显示屏（静态扫描 ）
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► 1.像素距(点间距) ：点间距(像素间距)-相邻像素间的距离 。 ► 2.分辨率：LED显示屏象素的行列数称为LED显示屏的分辨率。 ► 3. LED显示模组 ：能实现显示屏功能的基本单元 。 ► 4.双基色、全彩显示屏 ：双基色是由红、绿或黄绿两种颜色组成、

LED灯-光学基本知识1光（light ）光的本质是电磁波, 是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态；光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。

这类射线的波长范围在380 到760nm 之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。

温度远远高于50Hz 工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。

2、光通量（光束）Φ光源发射并被人的眼睛接收的能量之和为光通量。

一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。

例如：一只40W 的普通白炽灯的光通量为350---470lm，而一只40W 的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm 左右，为白炽灯的6--8 倍。

3、照度(illuminance)单位被照面上接收到的光通量称为照度。

如果每平方米被照面上接收到的光通量为 1 （lm），则照度为1（Lux）。

单位：勒克斯（Lux）。

勒克斯（lux）相当于被照面上光通量为 1 流明（lm）时的照度。

夏季阳光强烈的中午地面照度约5000 lux ，冬天晴天时地面照度约为2000 lux ，晴朗的月夜地面照度约0.2 lux 。

4、亮度（luminance ）光源在某一方向上的亮度是光源在该方向上的单位投影面积、单位立体角中发射的光通量。

如果我们把每一物体都视为光源的话，那么亮度就是描述光源光亮的程度，而照度正好是把每一物体都作为被照物体，用一块木板来举例说明，当一定光束照到木板时我们讲木板有多少照度，然后木板将多少光束反射到人眼，就称为木板的多少亮度，那么有如下式子：亮度等于照度乘以反射率。

在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的，而亮度是不同的。

5、光效（luminous efficacy of light source ）光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。

单位：流明/ 瓦（lm/W发光效率只表示光源的效率，与将光源安装到照明器具上后器具的整体效率（综合效率）是不同的概念。

LED照明光学系统具体分析
根据上面的图，我们可以看到反射杯形状不一样，开口不一样最后的出光也相 差很多。同样的道理如果换成不同的光源，最后的出光也会相差很多，所以在 做LED照明系统时，要特别注意反射杯的选取以及光源和反射杯的搭配。
LED照明光学系统具体分析
透镜光学分析： 正透镜（凸透镜）――对光有会聚作用，其特征：中央厚，边缘薄，常 见的有：双凸透镜，平凸，正弯月型 等
封装硅胶或者环氧的光学分析：为了提升芯片的取光效率，必须提升n的值，即 提升封装材料的折射率，从而提升芯片的取光效率。也就是说芯片覆盖上硅胶或 者环氧之后，芯片的取光效率会有所提升，硅胶或者环氧的折射率越高芯片的取 光效率也就越高。同时也要提高透光率。这样将会有更多的光线从芯片进入到封 装材料中，那如何将这些进入到封装材料中的光线尽可能多的取出来呢？
LED照明光学系统具体分析
反射杯的光学分析： 我们常见的反射杯有两种，如下图所示：
平面型
曲面型
反射杯的形状和开口大小直接影响到整个系统的出光角度即光强分布曲线。 我们通过光线的反射定律很容易就能判断出一个光源经过反射杯后大概的出 光情况。我们举几个例子看一下，下面几个图是同一光源的相同的三条光线 经过不同反射杯后的出光情况。
（1）独立传播定律 从不同光源发出的光束，以不同的方向通过空间某点时，彼此互不影 响，各光 束独立传播。 彼此并没有什么相互作用，譬如斥拒或吸引等； （2）直线传播定律
在各向同性的均匀介质中，光沿直线传播（光线是直线）。直 线传播的例子是非常多的，如：日蚀，月蚀，影子等等。
光学设计理论知识
（3）反射定律 定义：反射光线和入射光线在同一平面、且分居法线两侧，入射角和反射大 小相等，符号相反。 当光线射到不同介质的界面上时，一部分光线依照反射定律返回第一介 质内。 （4）折射定律 定义：入射光线、折射光线、通过投射点的法线三者位于同一平面， 且 当光线从一种介质射入另一种介质时， 有一部分光线即按折射定律改变方向进入第二介质；