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![毕业设计(论文)-led照明系统工作原理及电路设计[管理资料]](https://uimg.taocdn.com/a6c24fecfad6195f302ba621.webp)
天津电子信息职业技术学院毕业设计课题名称LED照明驱动电路设计姓名学号8班级通信S09-1专业通信技术所在系电子技术系指导教师完成日期天津电子信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称：LED照明驱动电路设计完成期限：2011年10月31日至2011年12月5日姓名指导教师专业通信技术职称副教授所在系电子技术系主任接受任务日期批准日期天津电子信息职业技术学院页号（1）毕业设计（论文）进度计划表毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）LED照明驱动电路设计摘要发光二极管（Light Emitting Diode,LED）是21世纪最具发展前景的一种新型固态光源。
LED的迅速发展及广泛应用，将引发照明领域的一场革命。
LED具有环保性好，使用寿命长，单色性好，色彩鲜艳丰富，体积小，重量轻，响应速度快，发光效率高，能量消耗低等优点。
目前，LED在景观照明等一些应用中大多利用交流市电电源供电。
LED的发展和应用的目标是取代白炽灯等传统光源，LED应用照明领域的能源仍然主要来自于电网。
我国的市电电源是220V/50HZ,国际通用交流线路为85~265V,50/60HZ。
由于LED要求在直流低电压下工作，采用市电电源供电，则需要通过适当的电路拓扑，也就是LED驱动电路将其转换为符合LED工作要求的直流电源。
现在设计驱动电路的一般思路是先将220V的高压电通过一个变压器，使其变成低电压的交流电。
在通过一个桥式整流电路，把交流电转换成直流电。
在整流桥后并上两电容，一个是平滑电容，滤除剩余的交流电，一个是高频旁路电容，滤除高频分量。
这样就留下所需的低压直流电。
后面可根据设计的需要，连上不同的芯片，实现所需要的功能。
如恒压，恒流，反馈，温度补偿等。
关键词：发光二级管；照明；直流电；低电压；驱动电路目录绪论 (1)一、LED发展前景及应用 (1) (1) (2)（1）信号指示应用 (2)（2）显示应用: (2)（3）照明应用: (2)二、LED的发光原理，基本结构及特性3 (3) (3) (5) (7) (7) (8)7．极限参数的意义 (8)三、常用的LED驱动电路 (9) (9) (10) (12)⑴引脚功能描述 (14)⑵电路原理描述 (15) (15) (16)四、LED照明应用 (16) (16) (17) (18)五、心得体会 (18)六、谢辞 (19)七、参考文献 (19)绪论发展半导体照明产业具有重大的战略意义，其具体如下：1，节约能源，推动环保。
关于LED论文1000字LED小巧轻量、驱动电压低、全彩色、寿命长、效率高、耐振动、易于控光等特性，为设计用于不同场所和目的的照明系统提供了优越条件。
人们习惯于看日光下的东西，对于通用照明来说，人们需要的主要是接近太阳光质量的光源，所以白光LED是半导体照明科技的重要指标。
由于单只LED功率小，光亮度低，不宜单独使用，为此必须将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明系统。
但目前白光LED与通用照明的要求还有一定的距离，还存在诸多技术与成本问题急需解决。
（1）半导体照明灯具系统的主要技术概况1）灯具系统的热量管理一般常称LED为冷光源，这是因为LED 发光原理是电子经过复合直接发出光子，而不需要热的过程。
但由于焦耳热的存在，LED在发光的同时也有热量伴随，而且对于大功率和多个LED应用的场合，热量积少成多而不能小觑，LED不同于白炽灯、荧光灯等传统照明光源，过高的温度会缩短，甚至终止其使用寿命。
而且LED是温度敏感器件，当温度上升时，其效率急剧下降，所以系统结构设计及散热技术开发也是LED应用需面对的课题。
由于强制空气冷却通常在光源中是不可取的，所以随着输入电功率的.提高，散热片和其它增强自然对流冷却的方法就在LED 灯和光源设计中发挥日益重要的作用。
2）提高显色性目前白光LED普遍使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石(YAG)荧光粉，合成为白光。
由于其发光光谱中仅含蓝、黄这两个波谱，所以存在色温偏高、显色指数偏低的问题，不符合普通照明要求。
人眼对色差的敏感性大大高于对光强弱的敏感性，对照明而言，光源的显色性往往比发光效率更重要。
所以加入适量发红光的荧光粉并能保持较高发光效率是LED白光照明中的一个重要的课题。
3）灯具系统的二次光学设计传统灯具长期以白炽灯、荧光灯光源为参照物来决定灯具的光学和形状的标准，因此LED灯具系统应考虑摒弃传统灯具加上LED发光模块的组装方式，充分考虑其光学特性，为LED光源专门设计不同的灯具。
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本文的重点是大功率LED测试及分析。
大功率LED的电参数和光参数，是通过测其光谱图和相应参数随电流的变化曲线图，然后再对其相关特性进行分析的。
从分析中进一步加深对LED电参数和光参数等方面知识了解和认识。
进而了解这些参数随电流的变化情况，如正向电压（VF）、光通量（Φ）、色温（Tc）等一系列参数的相应变化过程。
测量和掌握LED的光电特性及外界因素对光电特性的影响，是正确使用大功率LED的基础将有助于更好大功率LED在照明方面合理应用，提高大功率LED的效率。
关键词：LED结构，发光原理，电参数，光参数，VF，功率，光通量，色温，应用领域AbstractThe focus of this paper is high power LED testing and analysis. The electrical and optical parameters of high-power leds are analyzed by measuring their spectra and the curves of the corresponding parameters changing with the current. From the analysis to further deepen the LED electrical parameters and optical parameters and other aspects of knowledge and understanding. To understand these parameters with the change of electric current, such as forward voltage (VF), luminous flux (Φ), color temperature (Tc) and a series of process parameters to the corresponding change. Measuring and mastering the photoelectric characteristics of LED and the influence of external factors on the photoelectric characteristics are the basis for the correct use of high-power LED, which will contribute to the rational application of high-power LED in lighting and improve the efficiency of high-power LED.Keywords:LED structure, luminescence principle, electrical parameters, optical parameters, VF, power, luminous flux, color temperature, application field目录前言 (4)一、LED的基础知识 (5)1.1 LED的结构及发光原理 (5)1.1.1 LED的结构 (5)1.1.2 LED的发光原理 (6)1.2 LED的基本参数 (7)1.2.1 LED的电参数 (7)1.2.2 LED的光学参数 (8)1.3 大功率LED (13)二、LED光色电参数的测量 (14)2.1 大功率LED电参数测试 (14)2.1.1 正向电流和正向电压的测试 (17)2.1.2 功率-电流变化曲线测试 (18)2.2 大功率LED光参数试 (19)2.2.1 光通量的测量 (19)2.2.2 色温的测量 (21)2.3 大功率白光LED分析 (22)三、LED的应用领域 (24)四、总结 (25)五、参考文献 (26)六、附图：实验设备及测试LED灯 (27)前言在21世纪，大功率LED照明技术的发展，引起了国内外光源界的普遍关注，现已成为有发展和影响力的一项高新技术。
半导体照明技术在照明设计中的应用研究随着科技的不断发展，照明行业也迎来了一次全面的革新。
传统的白炽灯、荧光灯逐渐被半导体照明技术所取代。
半导体照明技术以其高效、节能以及可设计性强的特点，已经成为现代照明设计中的重要组成部分。
本文将从半导体照明技术的原理、应用案例以及未来发展趋势等方面进行探讨。
半导体照明技术是指利用半导体器件发光原理来实现照明的一种新兴技术。
其中最具代表性的就是LED（Light Emitting Diode，发光二极管）技术。
相比于传统照明技术，LED具有更高的能量转换效率和更长的使用寿命。
LED的发光原理是通过载流子的复合产生光，因此其能量转换效率远高于传统灯具。
另外，LED还具有体积小、散热效果好、抗震动强等特点，使其在照明设计中具有广泛的应用前景。
半导体照明技术在照明设计中的应用已经涵盖了各个领域。
在室内照明中，LED技术被广泛应用于家居照明、商业照明以及办公场所照明等。
通过对LED灯具的布局和调光设计，可以实现不同场景下的舒适照明需求。
在家居照明中，可以通过调整LED灯具的色温和亮度，使人们在不同时间和活动状态下感到更加舒适和温馨。
商业照明中，可以利用LED灯具的高光效和可调光性，实现商场、酒店等场所的能耗降低和照明效果提升。
办公场所照明中，可以通过智能照明系统，根据人员的实时位置和光线需求，自动调整灯具的亮度和照明范围，提供一个更加舒适和高效的工作环境。
除了室内照明外，半导体照明技术在城市照明和户外照明等方面也有着广泛的应用。
在城市照明中，利用LED灯具的低耗能和高亮度特点，可以实现城市夜景的美化和能源节约。
比如，可以通过对建筑物、景观和标志牌等进行精确照明设计，让城市的夜景更加璀璨壮观。
在户外照明中，LED灯具的低耗能和长寿命特点使其成为广告牌、路灯和停车场灯具的理想选择。
此外，LED还可以通过光学调控技术实现照明的定向性和色彩表现力，从而满足不同照明需求。
随着半导体照明技术的不断发展，未来其在照明设计中的应用将进一步拓展。
关于LED的论文（五篇范文）第一篇：关于LED的论文如今，照明产业正随着LED的亮相以及全面普及而发生激烈变化。
LED照明在日本的存在感日益增强，韩国也不例外。
韩国提出了20xx 年“成为世界前三名的LED产业强国”的目标，政府和企业等大力推进LED。
在韩国国内，LED照明的使用大幅增加。
普通消费者青睐的照明品牌在日本大多为松下、东芝、日立以及NEC等大企业的产品。
而在韩国，在保护中小企业的法律之下，照明产业主要由中小企业构成。
代表性企业有锦湖电机（KumhoElectric）以及南宋灯泡（Namyung Lighting）等。
此外还包括德国欧司朗光电半导体（OSRAMGmbH）、荷兰皇家飞利浦电子（Royal Philips Electronics N.V.）以及美国通用电气（GeneralElectric）等外资企业。
韩国照明产业的构造随着LED照明、即半导体照明的亮相而发生了巨大的变化。
大企业相继进入中小企业的世界韩国的照明产业长期以来一直保护中小企业。
但是，随着LED半导体成为关键元件，三星集团和LG集团等大企业相继涉足照明市场。
另外，进入2010年后，以大型制铁厂商为首的浦项制铁（Posco）集团、在石油提炼和通信方面拥有优势的SK集团等也表示要涉足该市场。
除了这些大型企业之外，风险公司也相继成立，从事LED照明业务的企业在韩国已经超过了400家。
很多观点认为，今后2～3年内，LED企业之间将不可避免地出现激烈的合并淘汰。
政府大力主导韩国政府对“绿色能源产业”寄予了厚望。
在2008年8月15日举行的韩国60周年国庆庆典上，韩国政府提出将“低碳绿色成长”作为未来的国家战略。
其内容包括：①通过扩大新成长领域来发展国家；②提高国民生活质量、改善环境；③为应对气候变动对国际社会做贡献，等等，明确了政府为低碳绿色成长采取的举措。
其中的重点领域包括LED产业。
在这种战略下，韩国政府计划积极支援利用LED的新一代照明。
基于半导体照明技术的LED驱动电路设计与优化近年来，基于半导体照明技术的LED（Light Emitting Diode）已经成为照明行业中的主流趋势，并且在逐渐取代传统的光源如荧光灯和白炽灯。
现在，越来越多的家庭和商业场所开始采用LED照明。
而LED照明的高效、长寿命、低耗能、环保等优点，也让很多科技企业和工程师开始对LED技术进行研究和开发。
而其中，LED驱动电路设计就是一个重要的设计环节。
首先，LED驱动电路的基本原理是将交流电源转换为直流电源，并通过恒流控制实现对LED光源的驱动。
LED的亮度和颜色取决于它被通电的电流和电压，因此，恒流驱动是保证LED稳定工作并发挥高效的关键。
在设计LED驱动电路的时候，需要考虑输入的电压、直流电源的电路拓扑结构、恒流控制、驱动电流等因素。
其次，设计LED驱动电路需要根据LED的不同使用场合、要求和特性进行不同的设计方案。
比如，在家庭照明中，需要考虑灯光的色彩、亮度和均匀性等问题；而在工业照明中，需要考虑LED灯具的寿命、稳定性、抗干扰能力等问题。
因此，LED驱动电路设计应该根据不同的使用场合和要求采用不同的设计方案，满足不同的需求。
第三，优化LED驱动电路的设计应该考虑的因素比较复杂，一个好的LED驱动电路设计需要全面考虑以下几个方面：1. 电源质量优化：为保证LED灯具的稳定工作，要保证供电电源的稳定性和可靠性，在电路设计过程中要注意抑制电源噪声和干扰，提高电源稳定性。
2. 提高效率和功率因数：LED灯具的高效和低功耗是其优势之一，因此，LED驱动电路的效率和功率因数也应该尽量优化。
可以采用一些技术，如谐振电路、反激式电路等，提高LED灯具的效率和功率因数，实现低功耗、高效率的LED驱动电路设计。
3. 控制LED光源的颜色和亮度：LED灯具的颜色和亮度是很重要的，在LED 驱动电路设计的时候，需要考虑采用PWM调光技术、变频控制技术等控制LED 光源的颜色和亮度，让LED灯具能够满足使用者不同的需求。
摘要摘要基于节能的需要以及人们对照明质量要求的不断提高，半导体照明光源以其高效节能、长寿命、色彩丰富和环保等特点受到了人们的广泛关注。
大功率发光二极管作为半导体照明的代表，其性能近来提高很快，发光效率已超过50 lm/W,有望取代白炽灯、荧光灯和高压放电等传统光源，成为人类照明史上的第四代照明光源。
目前大功率LED应用于通用照明上还存在着一些问题需解决，比如过高的封装热阻和合适的测试方法等.本文研究了大功率LED光源的组装测试方法，对制作中出现的问题进行了分析和讨论，并提出了改善大功率LE与D散热性能的建议。
文章首先论述了LED封装与组装技术的发展,对多芯片封装技术在LED照明光源上的应用作了探讨.并实际制作了一个由3个由大功率LED串联的照明灯，并与传统的白炽灯和荧光灯进行了比较。
实验测试结果表明,组装的LED光源的发光量、发光效率均已经超过白炽灯,但其性能还不够稳定。
单纯采用小功率高亮度LED或大功率LED制备的光源存在着光通量低、成本过高和散热不理想、能耗高等方面的问题，而高亮度LED与大功率LED混合组装的光源则在发光效率、成本以及散热等方面有相对的优势,可应用于室内辅助照明等场合。
关键词：半导体照明，大功率发光二极管，组装，测试方法，热管理AbstractAbstractWith the demand of power saving and the requirement for higher illumination quality, semiconductor lighting sources have been attractive for its excellent characteristics: high efficiency, low power consumption，long source life，color richness and environment friendless etc.As the representative of semiconductor illumination, the performance of high power Light Emitting Diodes(LED)improves quickly resent years and its luminance efficiency has surpassed 50lm/W。
关于LED论文参考例文在过去的几十年中，发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
它们在照明、电子显示、通信和其他许多领域中具有广泛的应用。
在本文中，我们将讨论一些与LED相关的研究，这些研究展示了LED的性能提升与应用拓展。
首先，让我们来看看一篇关于提高LED效率的研究。
该研究发现，通过在LED芯片的表面增加一层纳米结构，可以有效地提高LED的发光效率。
纳米结构的引入增加了LED与空气之间的接触面积，从而提高了辐射汇率。
该研究还指出，纳米结构的选择和优化对于提高发光效率非常关键。
另外一篇研究涉及到了LED在医疗领域中的应用。
该研究发现，通过使用特定波长的LED光源，可以有效地治疗一些皮肤疾病。
具体来说，这些研究人员发现，蓝光LED可以用于治疗痤疮，红光LED可以用于治疗疤痕和炎症。
这些发现为开发新的治疗方法提供了新的思路，并展示了LED在医疗领域中的巨大潜力。
最后，让我们来看一篇关于智能照明系统的研究。
这项研究提出了一种使用LED照明和无线传感器来实现能源节约的智能照明系统。
该系统根据环境光线和人员活动情况来调节照明强度，实现了高效的照明控制。
此外，该系统还可以与智能手机或其他智能设备连接，实现远程控制和监控。
这项研究展示了LED在智能家居和建筑领域中的巨大潜力。
综上所述，LED的研究正不断推动其性能提升和应用拓展。
无论是提高发光效率、开发新的应用领域，还是实现能源节约的智能照明系统，LED都展示了其在科技进步中的重要作用。
随着技术的不断进步和创新，我们有理由相信，LED将继续在我们的生活中发挥更大的作用。
安徽工业大学本科毕业设计（论文）专业班级姓名学号指导教师二0一三年六月I安徽工业大学本科毕业设计(论文)任务书课题名称新型半导体白光LED照明用荧光材料的制备及性能研究学院专业班级姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求：主要内容：白光LED被广泛应用于通用照明和背光源等领域。
目前，对白光 LED 荧光材料的研究几乎都集中在荧光粉上。
然而，由于荧光粉自身性能的局限性，已不能满足现有白光LED的需求及适应未来白光LED的发展趋势。
本论文提出一种不同的LED制备技术路线，使得白光LED性能得到提高，优点明显。
形成一种新型的白光LED发光结构，实现无荧光粉体结构的LED白光发射要求：1.具有查阅相关文献的能力；2.学会光谱分析的相关知识。
指导教师签字：新型半导体白光LED照明用荧光材料的制备及性能研究摘要随着能源的过量消耗和环境的日益恶化，节约能源和保护环境必将受到越来越多的重视。
白光LED作为第四代照明光源，因具备良好的节能环保特点以及其它一系列的优点而被全世界所关注，各国都在竞相研究开发。
而在白光LED 的制备中，荧光材料的性能直接影响白光LED 的转换效率、光效、色温、色坐标及显色性。
白光LED 荧光材料主要以无定形荧光粉为主体，现阶段，国内外公司及研究机构对白光LED 荧光材料的研究几乎都集中在荧光粉上，开展高亮度、高发光效率、高显色性荧光粉已经成为白光LED领域荧光材料的研究热点。
然而，受荧光粉自身性能的影响，目前白光LED发光效率提高、显色性能改进、寿命提高、大功率使用等问题的解决速度却日趋渐缓。
LED发展的瓶颈日益凸显出荧光粉不能满足现有白光LED需求及适应未来白光LED发展趋势的问题。
本课题提出一种新型Ce:YAG晶片发光结构白光LED制备技术路线，其具有激发发射效率高,物化性能稳定、热导率高，寿命长、可应用于高功率白光LED,可实现增加红色发光成分和调谐发光波段,优化白光封装LED结构等优点。
![毕业设计(论文)-led节能灯设计[管理资料]](https://uimg.taocdn.com/faf9e9c8376baf1ffd4fad20.webp)
LED节能灯的设计摘要[摘要]:随着半导体材料及工艺技术的进步,生产量的增加,笔者认为可能还需3～5年时间,LED照明灯的性能会进一步地提高,价格也会不断地下降,它将逐步地进入千家万户,给您带来节电、明亮的新的光源。
LED日光灯节电高达80％以上，寿命为普通灯管的10倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换灯管、镇流器、起辉器的问题，约半年下来节省的费用就可以换回成本。
绿色环保型的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于工人的视力保护及身体健康，6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，有助于集中精神，提高效率。
[关键字]:LED, 节能, ,亮度,[Abstract]:With the summary of semiconductor materials and process technology, production increases, I believe that may be 3 to 5 years, LED lighting performance will further improve, prices will continue to decline, it will gradually enter 1000 10,000, to bring your energy, a bright new light source.LED Energy-saving fluorescent lamps as high as 80% more than the ordinary life of the lamp more than 10 times, almost maintenance-free, non-existent to the regular replacement of lamp, ballast, the starting-hui, about six months down the cost savings will be able to In exchange for the cost. green-power semiconductor light source, soft light, pure spectrum, in favor of the workers and to protect the health of vision, 6000K gives the cold light of the cool visual experience will help focus and improve efficiency.[Keyword]: LED, energy, brightness,目录第一章 LED的发展概况 (3). 发光二极管介绍 (3). 发光二极管的结构 (4). 发光原理 (7). 发光强度及发光效率的提高 (8). LED的功率提高 (9). 白光LED的诞生是个突破 (9)第二章 LED在照明系统中的应用 (10). 白光LED照明灯泡 (10). 彩色LCD的背光照明 (10). 闪光灯 (10). 家用LED照明灯 (11). 算一笔节电帐及经济帐 (12). 本课题的设计背景 (12)第三章硬件设计 (13). 驱动原理及应用 (13). 电容降压原理介绍 (14). 应用电容降压电路驱动LED节能灯 (15).举例分析 (15).电路工作原理﹕ (16). 硬件设计框图 (18). 原理图设计 (19). PCB设计 (20). 电容降压电源原理和计算公式 (20)第四章装配过程 (21). 材料选择 (21).降压用CBB电容 (21).散光源LED灯 (22).塑料外壳 (22).其他材料 (23).LED安装底座 (23).焊接完后的PCB图: (24).成品图片 (24)第五章结语 (24)参考文献 (25)第一章LED的发展概况1.1. 发光二极管简介发光二极管(LED)是一种电致发光的光电器件。
LED节能灯驱动电路的设计目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪言 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 课题研究的目的和意义 (3)1.3 LED驱动电路的发展概况及发展趋势 (4)第2章LED的基础知识 (5)2.1 LED的基本概念及特点 (5)2.1.1 LED的基本概念 (5)2.1.2 LED的特点 (5)2.2 LED的发光原理及主要参数 (7)2.2.1 LED的发光原理 (7)2.2.2 LED的主要参数 (7)第3章LED驱动主电路的设计 (10)3.1 电路设计的总体方案 (10)3.2 主电路的设计 (12)3.2.1 EMI滤波电路的设计 (12)3.2.2 整流桥电路的设计 (15)3.2.3 DC/AC变换电路的设计 (18)3.2.4 输出平滑电路的设计 (19)3.2.5 主电路及其工作原理 (20)3.3 LED的连接方式 (21)第4章控制电路的设计 (25)4 .1 PWM控制电路的设计 (25)4.1.1 SG3525A控制芯片的介绍 (25)4.1.2 基于SG3525A的PWM控制电路的设计 (29)4.2 隔离、驱动电路的设计 (30)4.2.1 IR2110集成芯片的介绍 (30)4.2.2 光电耦合器的介绍 (32)4.2.3 基于IR2110的隔离驱动电路的设计 (33)4.3 保护电路的设计 (34)4.3.1. 欠压保护电路 (34)4.3.2 过流保护电路 (35)总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)毕业设计小结 (39)附录一 (40)摘要LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种可以将电能转化为光能并具有二级管特性的电子器件。
LED 具有节能、环保、结构牢固、使用寿命长、体积小、发光效率高、显色性高、工作电压低、功耗低等优点。
由于光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，属于典型的绿色照明光源，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明产品，可以提高人们的工作、学习、生活的条件与质量。
半导体照明——21世纪的节能新能源，点亮未来世界人类照明的历史经历了漫长的发展过程。
过去，人们曾长期靠燃烧木材照明；直到1772年燃气照明才进入人们的生活；1879年爱迪生发明白炽灯，从此人类的照明进入了一个崭新的时代。
上世纪九十年代末，随着第三代宽禁带半导体材料GaN的突破，半导体技术继引发微电子革命之后又在孕育一场新的产业革命——照明革命，其标志是基于半导体发光二极管（LED）的固态照明（亦称“半导体灯”），将逐步代替白炽灯和荧光灯进入普通照明领域。
LED（LightingEmittingDiode）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，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。
当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。
LED的优缺点LED的内在特征决定了它具有以下优点： 1、体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常轻。
2、耗电量低：LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近30%。
一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A；这就是说，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能近80%。
3、使用寿命长：有人称LED光源为长寿灯。
它为固体冷光源，环氧树脂封装，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，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。
4、高亮度、低热量：LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。
1.基本概述：LED（Light Emitting Diode）发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。
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。
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。
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。
最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。
以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。
顺德职业技术学院SHUNDE POLYTECHNIC毕业论文题目：LED灯照明设计与测试方法系（院）：电子与信息工程系专业：应用电子技术班级：09应用电子学生姓名：梁永昌学制： 3 年学号：09130349指导教师：李凡阳专业负责人刘文彬起止时间：2012年03月—2012年06月顺德职业技术学院毕业论文任务书（学生任务书-----由指导教师填写）电子与信息工程系应用电子技术专业（一）班梁永昌同学：指导教师：系主任：目录目录 (3)摘要 (4)第一章引言 (6)第二章LED灯模块和电路系统的设计 (8)第一节LED灯模块的设计 (8)2.1.1 外形设计 (7)2.1.2 LED灯珠的选用 (8)2.1.3 设计时要注意的地方 (13)第二节电路系统 (14)2.2.1组成电源模块的元器件 (14)2.2.2 电源板的线路 (18)第三章安装与测试 (20)3.1 材料选择 (20)3.2 安装 (21)3.3 测试 (22)总结 (25)参考文献 (26)摘要【摘要】随着科学技术和社会的进步，灯具也逐渐的变化了，从功耗高、发光率低的白炽灯到功耗低、发光率高但寿命短的日光灯，从价格便宜、能耗低、发光率高的节能灯到灯的颜色可以通过遥控去改变，灯的寿命更长，体积更小，在未来的几十年里叱咤风云的—LED灯具，LED灯有工作寿命长、低功耗、响应时间快、体积小、重量轻、耐抗击、可调光、调色、环保等优点。
但设计LED 灯具还需要讲究方法的。
【关键字】LED，设计Abstract[ Abstract ] with the development of science and technology and social progress, the fixture also gradually changed from light, high power consumption, low rate of incandescent lamp to low power consumption, high light but short life of the fluorescent lamp, from cheap, low energy consumption, high light energy saving lamp to light colors can be through a remote control to change, lamp life is longer, smaller volume, in the next few decades all-powerful - LED lamp, LED lamp has long service life, low power consumption, fast response time, small volume, light weight, resistance to fight, adjustable light, color, environmental protection and other advantages. But the design of LED lamps also need to pay attention to method.[ Key words ] LED, design第一章引言白炽灯自发明以来已有150年历史，而白光LED灯泡生产才几年。
半导体照明相关研究参考论文半导体照明相关研究参考论文半导体照明这一新兴领域的出现，使同时专长于电力电子学、光学和热管理学（机械工程）这三个领域的工程师成为抢手人才。
目前，在三个领域都富有经验的工程师并不很多，而这通常意味着系统工程师或者整体产品工程师的背景要和这三大领域相关，同时他们还需尽可能与其他领域的工程师协作。
系统工程师常常会把自己在原有领域养成的习惯或积累的经验带入设计工作中，这和一个主要研究数字系统的电子工程师转去解决电源管理问题时所遇到的情况相似：他们可能依靠单纯的仿真，不在试验台上对电源做测试就直接在电路板上布线，因为他们没有认识到：开关稳压器需要仔细检查电路板布局；另外，如果没有经过试验台测试，实际的工作情况很难与仿真一致。
在设计LED灯具的过程中，当系统架构工程师是位电子电力专家，或者电源设计被承包给一家工程公司时，一些标准电源设计中常见的习惯就会出现在LED驱动器设计中。
一些习惯是很有用的，因为LED驱动器在很多方面与传统的恒压源非常相似。
这两类电路都工作在较宽的输入电压范围和较大的输出功率下，另外，这两类电路都面对连接到交流电源、直流稳压电源轨还是电池上等不同连接方式所带来的挑战。
电力电子工程师习惯于总想确保输出电压或电流的高精确度，但这对LED驱动器设计而言并不是很好的习惯。
诸如FPGA和DSP之类的数字负载需要更低的.核心电压，而这又要求更严格的控制，以防止出现较高的误码率。
因此，数字电源轨的公差通常会控制在±1%以内或比它们的标称值小，也可用其绝对数值表示，如0.99V至1.01V。
在将传统电源的设计习惯引入LED驱动器设计领域时，通常带来的问题是：为了实现对输出电流公差的严格控制，将浪费更多的电力并使用更昂贵的器件，或者二者兼而有之。
成本压力理想的电源是成本不高，效率能达到100%，并且不占用空间。
电力电子工程师习惯了从客户那里听取意见，他们也会尽最大力量去满足那些要求，力图在最小的空间和预算范围内进行系统设计。
LED照明节能技术研究论文引言随着社会对能源的需求增长，节能已成为一项重要的任务。
照明作为能耗的主要部分之一，也要求采取措施来降低能耗。
传统的照明技术，如白炽灯和荧光灯，能效较低，而LED（Light-Emitting Diode）照明技术以其出色的节能特性而成为照明行业的主流。
本文将探讨LED照明技术的原理和优势，并深入研究目前用于提高LED照明效率的各种节能技术。
1. LED照明技术原理LED照明技术是一种利用LED发光二极管来产生光线的现代照明技术。
LED本质上是半导体材料，通过电流在半导体材料中的复合过程产生光。
相比传统的白炽灯和荧光灯，LED具有以下几个明显的优势：•高效能：LED具有较高的发光效率，能够将电能转化为光能的比例更高。
•长寿命：LED的寿命较传统灯泡更长，能够稳定发光数万小时。
•高色彩还原性：LED灯具有较高的色彩还原指数，能够更准确地还原物体的颜色。
•环保：LED灯具有低的碳排放和无汞等有害物质，对环境友好。
2. LED照明技术的节能策略在LED照明技术中，存在一些节能策略，可以进一步提高照明效率，降低能耗。
下面将介绍几种主要的节能技术：2.1 调光技术调光技术是指根据需求调整LED灯的亮度。
通过降低灯具的亮度，可以节省能源并延长LED的使用寿命。
调光技术可以应用于不同的场景，如办公室、家庭和公共场所。
智能调光系统通过感应器和光子控制器，根据环境光线和使用需求自动调整灯光亮度，提供更为舒适和节能的照明环境。
2.2 智能照明控制系统智能照明控制系统可以根据用户的需求和环境条件来调整LED灯的亮度和颜色。
通过使用传感器和通信技术，智能照明控制系统可以实现自动化调节，并将不必要的能耗降至最低。
例如，当没有人在房间内时，系统可以自动关闭灯光，当有人进入时，系统可以自动打开灯光。
此外，智能照明控制系统还可以通过应用程序实现远程控制，方便用户调整灯光，实现个性化照明需求。
2.3 使用光学器件提高照明效果LED照明技术可以通过使用光学器件来提高照明效果。
LED半导体照明灯光设计毕业论文目录1引言 (1)1.1半导体照明光源的提出. (1)1.2 LED的特性 (1)1.3 LED照明现状及发展趋势 (4)1.4相关光度学参数简介 (7)1.5本课题的研究容 (7)2 LED的封装与组装 (8)2.1 LED封装方法的分类 (8)2.2功率型LED封装存在的问题 (9)2.3封装发展趋势 (9)2.4新颖的LED阵列封装技术——流体自组装 (10)3 LED光源的光电参数 (13)3.1 LED发白光的原理 (13)3.2 LED特征参数简介 (13)3.3LED照明光源光度参数的计算 (14)4 LED照明光源的制备 (17)4.1 LED吊顶灯与射灯的设计 (17)4.2 LED光源驱动电路 (18)4.3串联调整型稳流电源工作原理 (23)4.4便携式LED采用的驱动设备 (26)4.5照明光源的组装 (28)4.6实验测试与结果分析 (29)5 LED的散热问题及解决方案 (32)5.1热对LED的影响 (32)5.2 LED光源的热传导和疏散 (32)5.3实际制作的LED散热器及测试 (32)6结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)外文资料原文 (37)译文 (39)1引言1.1半导体照明光源的提出随着全球能源价格的飞涨和供应不稳定，世界各国纷纷寻求各种节能方法，以减轻对能源的过度依赖。
这其中，占电能终端消费量近20％的照明用电很有发掘潜力。
据检索，2004年中国累计发电21870亿度，照明用电约占其中的15％；美国2003年照明用电6000亿度，占发电总量的约20％。
由于人们生活对电的严重依赖以及对电力需求量的逐年攀升，电力供应不足或中断会对人们生活造成巨大的影响，近年来中国不断恶化的拉闸限电趋势以及2000年美国和加拿大的大停电等都说明了这一点。
现在，随着半导体发光技术的进步，人们将照明节电的希望寄托在一种新型的照明光源——固态照明光源（Solid State Lighting,SSL）上。
SSL主要包括无机发光二极管（Light Emitting Diodes, LED）和有机发光二极管（Organic Light Emitting Diodes, LED）。
目前LED的亮度较OLED高，其发光效率和发光量提高很快，特别是可用作照明的大功率发光二极管（High-Power Light Emitting Diodes），其发光效率已经超过白炽灯，并向荧光灯的水平迈进，单颗芯片的输入功率已可达5W，甚至10W的水准，而其发光量已超过100流明。
作为充满希望的新一代照明光源，LED具有很多特点：它不依靠灯丝发热来发光，能量转化效率非常高，理论上可以达到白炽灯10%的能耗，相比荧光灯，LED也可以达到50%的节能效果；LED为固体封装，结构牢固，使用寿命长达10万小时以上，是荧光灯的10倍，且废弃物不含汞，不会造成二次污染。
根据美国光电工业发展协会（OIDA）的研究，LED照明光源潜在的优点包括：到2025年，估计全球围由于使用SSL而将节约50％的照明电能，没有任何一种其它的电能消耗行业具有如此大的节能潜力。
由于大多数电能来自燃烧矿物燃料，因此节约的电能就相当于每年少向大气中排放几亿吨的碳化物（CO，CO2等）等污染源。
不仅减轻对环境的压力，还能节约对电站的投资和巨大的照明支出费用。
SSL代表了一种新型的照明光源，它将改变人们对人工照明光源的看法，并创造一个年产值近500亿美元的产业。
灯光设计师能将结构精巧、式样新颖的LEDs以面阵列的形式，以任何图案和外形组装在门上、墙上、天花板上，甚至嵌入在家具中，形成无器具感的明亮均匀照明。
因此，作为一种新型绿色照明光源，LED，特别是有望进入通用照明领域的大功率白光LED引起了人们广泛的关注和深入的研究，它很有可能在不久的将来取代荧光灯等传统光源，成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯和高压放电灯（High Intensity Discharge，HID）之后的第四代人工照明光源。
1.2 LED的特性1.2.1 LED发光原理发光二极管是由Ⅲ－Ⅳ族化合物，如GaAs、AlGaInN、GaAsP等半导体材料在衬底（蓝宝石，硅或SiC等）上外延生长而成，通常采用双异质结和量子阱结构，其核心是PN结。
P－N结是携带电子的n型半导体和携带空穴的p型半导体间的过渡层。
当p层加上正向电压而n层加上负向电压，电子就从n层流入p 层，空穴从p层迁入n层。
在p层中电子较少而存在大量的空穴，反之在n层中，空穴较少而存在大量的电子。
这些电子与空穴的区别是其能量与动量的不同，能量之差称之为半导体材料禁带宽度Eg。
导带中的电子与价带中的空穴相互复合时，要释放出多余的能量。
放出能量的方式有两大类：②射光子，成为辐射复合；②不发射光子，成为非辐射复合，最后转换为热能或激发别的载流子。
在热平衡状态下存在着热激发与载流子间复合的平衡。
由于不管是p区还是n区中少数载流子（少子）密度都很小，这种复合是很弱的。
即使有辐射复合，由于材料的本征吸收，从外部是观察不到光发射的。
必须在半导体激发载流子，形成不平衡载流子，即需正向电流注入，它们的复合才会导致显著的光发射,实现电能向光能的直接转换，如图1-1所示。
图1-1 LED发光原理图为了获得高的发光效率，需要保证以下几点：无辐射复合的寿命要长于辐射复合的寿命，为此需要提高少子的密度；要使晶体中的缺陷密度尽可能少而使注入的载流子密度高，一般是把带隙宽度小的发光层夹到禁带宽度大的层，制成异质结结构，如图1-2所示。
理论和实践证明，光的峰值波长与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，λ=（nm），式中Eg的单位为电子伏特（eV），若能产生可见光（波即1240/Eg长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
目前已开发出发射红外、红、黄、绿及蓝光的发光二管，其中蓝光二极管是近来人们研究的重点，它具有输入功率大、发光亮度高、易于转换得到白光等优点，是大功率发光二极管的主要代表。
1.2.2 LED的优点LED是一种新型的光源，目前广泛用于指示性照明和特种照明市场上，随着性能的不断提高，正向通用照明光源的方向发展。
与传统人工照明光源相比，LED照明光源具有很多优点，其发展潜力非常巨大：A发光效率高：基于特别的材料构成，在电子转移的过程中，LED释放的能量主要集中在可见光围，不像钨丝灯发出的电磁能很多集中在红外线区，令人感觉到非常热。
也就是说，理论上LED几乎能把所有的电能都转化为光能，而白炽灯的可见光效率仅为10-20%。
现在商品化的LED的发光效率已超过35流明每瓦，这几乎是钨丝灯泡的两倍。
B光线质量高：由于光谱中几乎没有紫外线和红外线，故没有辐射，产生的热量很小，LED属于典型的绿色照明光源。
C光色纯：与白炽灯全频段光谱不同，典型的LED光谱狭窄，发出的光线很纯。
D LED光源颜色丰富：既有白色的LED，也有发各种单色光的LED，而且颜色饱和度高，在需要色光的场合，不再需要用滤色片来进行滤光，有利于节约电能。
E能耗小：单体LED的功率一般在0.05-3W，通过集群方式可以量体裁衣地满足不同的需要，浪费很少。
F寿命长：目前光通量衰减到70%的标称寿命为10万小时，远远高于白炽灯的1500小时和荧光灯的1万小时。
G可靠耐用：没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废的可能性很小，维护费用极为低廉。
H应用灵活：体积小，可平面封装，易开发成轻薄短小产品，目前封装后LED 的厚度可小于1mm，易于做成点、线、面等各种形式的具体应用产品。
I绿色环保：废弃物可回收，没有污染，不像荧光灯含有汞等有害成分。
1.2.3 LED的发展与分类最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。
当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1 lm/W。
70年代中期，引入元素In和N，使LED产生了绿光（λp=555nm）、黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1 lm/W。
到80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10lm/W。
进入20世纪90年代，随着氮化物LED的发明，LED的发光效率有了质的飞跃，而组成白光的重要原色蓝光，也在1992年由日本著名LED企业日亚化学的中村修二发明[7]。
这样整个可见光波谱的单色LED已经完整，能够满足各种单色发光的应用场所。
A．发光颜色从出光颜色上可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光、白光等。
B．按发光强度分按发光强度分有普通亮度的LED(发光强度<100mcd)，高亮度LED(发光强度>l00mcd)，发光强度在10000mcd以上的称超高亮度发光二极管。
C．按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm,φ4.4mm,φ5mm,φ8mm,φ10mm及φ20mm等。
人们通常把φ3mm的LED记作T-1，把φ5mm的记作T-1(3/4)。
D．按发光强度角来分从发光强度角分布图来分有三种：高指向型，标准型和散射型。
高指向型一般为尖头形环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂，半强度角为50-200或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用；标准型的半强度角为200-450，通常作指示灯用；而散射型的半强度角为450-900或更大，散射剂的量较大。
1.3 LED照明现状及发展趋势LED的研制起始于上世纪六十年代，随着技术的进步，其出光颜色的种类、芯片尺寸、发光效率、输入功率和封装结构等都有了很大的飞跃。
最初，LED的发光量很小，主要采用支架式封装，应用于电子电气、自动化系统、家用电气和交通运输工具等上面作指示性照明。
进入90年代，随着LED制造材料的革新、工艺的改进和生产规模的提高，AlGaInP等超高亮度LED逐渐进入市场并占据重要地位。
1998年，蓝色和白光LED研制成功，LED照明进入了实施阶段。
此后国外科研机构对高亮度LED器件中存在的散热、光衰和显色指数的控制等重大问题进行了深入的研究，获得了很大的进步，其发光效率迅速提高，高亮度LED显示出在照明领域的巨大潜力。
1.3.1大功率LED的研发计划如上所述，LED照明光源具有非常多的优点，特别是自1998年白光LED发明后，人们认识到了大功率白光LED在普通照明领域的巨大发展潜力，纷纷加大研究投入，从而掀起了了一场新的产业革命——照明革命，其标志是半导体灯逐步替代白炽灯和荧光灯。
