綠色照明LED實(shí)用技術(shù)

照明相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 光度學(xué)基礎(chǔ)概念

1.1.1 光本質(zhì)的剖析

1.1.2 光是如何進(jìn)行定量描述的

1.1.3 近代光源的技術(shù)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方式

1.2 色度學(xué)基礎(chǔ)概念

1.2.1 什么是顏色

1.2.2 色彩是如何表達(dá)的

1.2.3 日常生活中光源的顏色

1.3 光與人的關(guān)系

1.3.1 人是怎樣看見的

1.3.2 不同光照下人眼的視覺狀態(tài)

1.3.3 光對(duì)人體心理及生理影響

1.4 LED的綠色照明含義

1.4.1 什么是綠色照明

1.4.2 傳統(tǒng)光源在綠色照明中的應(yīng)用

1.4.3 LED是未來綠色照明的主角

LED照明知識(shí)

2.1 LED的工作原理

2.1.1 LED與傳統(tǒng)光源的不同發(fā)光機(jī)理

2.1.2 LED發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1.3 白光LED的實(shí)現(xiàn)方法

2.2 LED的光學(xué)特性

2.2.1 LED常用光學(xué)參數(shù)及其測(cè)量

2.2.2 LED的一次與二次光學(xué)設(shè)計(jì)

2.2.3 LED燈具的現(xiàn)狀及改進(jìn)方向

2.3 LED的電學(xué)特性

2.3.1 LED的伏安特性

2.3.2 LED的工作電路特點(diǎn)

2.3.3 LED如何實(shí)現(xiàn)調(diào)光

2.4 LED的熱學(xué)特性

2.4.1 LED器件發(fā)熱的原因

2.4.2 溫度對(duì)LED光輸出的影響

2.4.3 常用LED散熱技術(shù)介紹

2.5 LED襯底材料與制造技術(shù)

2.5.1 LED的襯底材料

2.5.2 LED的外延工藝技術(shù)

2.5.3 LED芯片技術(shù)

2.5.4 LED封裝技術(shù)

2.5.5 LED的分選技術(shù)

LED在不同照明領(lǐng)域中的實(shí)戰(zhàn)攻略

3.1 交通信號(hào)照明

3.1.1 交通信號(hào)照明的基礎(chǔ)

3.1.2 交通信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)

3.1.3 應(yīng)用LED的信號(hào)照明

3.1.4 LED交通信號(hào)照明的前景

3.2 LED汽車照明

3.2.1 背景

3.2.2 車外照明系統(tǒng)

3.2.3 車內(nèi)LED照明系統(tǒng)

3.2.4 車用LED等的展望

3.3 LED道路隧道照明

3.3.1 道路照明的基本知識(shí)

3.3.2 道路照明的標(biāo)準(zhǔn)

3.3.3 隧道照明的特殊問題及標(biāo)準(zhǔn)

3.3.4 LED在道路照明應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)及難點(diǎn)

3.3.5 LED應(yīng)用于道路照明的前景

3.4 LED室內(nèi)商業(yè)照明

3.4.1 室內(nèi)商業(yè)照明的目的與要求

3.4.2 LED調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)增加商業(yè)情趣

3.4.3 LED室內(nèi)商業(yè)照明優(yōu)秀案例分析

3.5 LED夜景照明

3.5.1 城市夜景照明的背景介紹

3.5.2 LED夜景照明的特點(diǎn)

3.5.3 LED夜景照明實(shí)例介紹1

3.6 LED農(nóng)用照明

3.6.1 背景

3.6.2 光輻射對(duì)植物生長(zhǎng)的作用及機(jī)理1

3.6.3 補(bǔ)光照明的光源種類及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3.6.4 LED補(bǔ)光照明

3.6.5 LED作為生物光源的其他應(yīng)用

3.7 LED醫(yī)療照明

3.8 太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)與LED照明的結(jié)合應(yīng)用

3.8.1 充分利用可再生能源推動(dòng)綠色照明

3.8.2 風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)與LED結(jié)合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

3.8.3 太陽(yáng)能LED路燈

照明LED的現(xiàn)狀與前景展望

4.1 照明LED的標(biāo)準(zhǔn)及專利介紹

4.1.1 照明LED的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

4.1.2 照明LED的專利介紹

4.2 照明LED的發(fā)展前景

4.2.1 照明LED的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

4.2.2 理性認(rèn)識(shí)LED

4.2.3 OLED介紹

參考文獻(xiàn)

附錄

附錄1 光度量和輻射度量

附錄2 明視覺、暗視覺光譜光效率函數(shù)（最大值=1）

附錄3 常用物理基本常數(shù)表

附錄4 國(guó)際國(guó)外組織發(fā)布或正在進(jìn)行的LED標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件

附錄5 我國(guó)的LED標(biāo)準(zhǔn)化工作

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《綠色照明LED實(shí)用技術(shù)》內(nèi)容力求深入淺出，注重系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。適用于從事LED照明的工作人員參考，也可供大專院校、科研單位以及生產(chǎn)企業(yè)中從事有關(guān)LED照明的技術(shù)人員參考。

led綠色照明促使驅(qū)動(dòng)芯片向創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展。led燈具照明離不開驅(qū)動(dòng)芯片，因此需要多功能led光源驅(qū)動(dòng)ic。如果led燈具選用36v以下的交流電源，可以考慮非隔離供電;如果選用220v和100v交流電源，則應(yīng)考慮隔離供電。直接使用交流100~220v的驅(qū)動(dòng)芯片，因應(yīng)用對(duì)體積的苛求要求，在技術(shù)上還有更高的要求、更大的難度，各國(guó)都在努力開發(fā)中。led燈具的海量需求市場(chǎng)給所有集成電路設(shè)計(jì)公司再次成功的機(jī)會(huì)，如果能快速轉(zhuǎn)型，早出產(chǎn)品，則贏的機(jī)會(huì)多多。

《LED照明檢測(cè)實(shí)用技術(shù)》以LED照明產(chǎn)品與照明質(zhì)量的檢測(cè)為重點(diǎn)，全面系統(tǒng)地闡釋了LED照明產(chǎn)品與照明質(zhì)量檢測(cè)的原理、標(biāo)準(zhǔn)與方法，尤其對(duì)各種測(cè)試方法的原理和操作步驟、使用儀器的性能和注意事項(xiàng)等都做了詳細(xì)介紹。

綠色照明是美國(guó)國(guó)家環(huán)保局于20世紀(jì)90年代初提出的概念。完整的綠色照明內(nèi)涵包含：高效節(jié)能(energyefficient)、環(huán)保(environmental protection)、安全(safety)、舒適(comfort)等4項(xiàng)指標(biāo)。將綠色照明的概念運(yùn)用到博物館照明主要突出三個(gè)重點(diǎn)：高效節(jié)能、保護(hù)展品和看清原貌。

1．綠色照明工程要求人們不要局限于節(jié)能這一認(rèn)識(shí)，要提高到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的高度，這樣影響更廣泛，更深遠(yuǎn)。綠色照明工程不只是個(gè)經(jīng)濟(jì)效益問題，更是一項(xiàng)著眼于資源利用和環(huán)境保護(hù)的重大課題。通過照明節(jié)電減少發(fā)電量，進(jìn)而降低燃煤量（中國(guó)70%以上的發(fā)電量還是依賴燃煤獲得），減少二氧化硫、氮氧化物等有害氣體以及二氧化碳等溫室氣體的排放，有助于解決世界面臨的環(huán)境與發(fā)展課題。

2．綠色照明工程要求的照明節(jié)能，已經(jīng)不完全是傳統(tǒng)意義的節(jié)能，這在中國(guó)“綠色照明工程實(shí)施方案”宗旨中已經(jīng)有清楚的描述，即滿足照明質(zhì)量和視覺環(huán)境條件的更高要求。因此照明節(jié)能的實(shí)現(xiàn)不能靠降低照明標(biāo)準(zhǔn)，而是依靠充分運(yùn)用現(xiàn)代科技手段對(duì)照明工程設(shè)計(jì)水平、方位以及照明器材效率的提高。

3．高效照明器材是照明節(jié)能的重要基礎(chǔ)，但照明器材不只是光源，光源是首要因素，已經(jīng)為人們認(rèn)識(shí)，但不唯一的，燈具和電氣附件（如鎮(zhèn)流器）的效率，對(duì)于照明節(jié)能的影響是不可忽視的，這點(diǎn)往往不為人們所注意，比如一臺(tái)帶漫射罩的燈具，或一臺(tái)帶格柵的直管形熒光燈具，高效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品比低質(zhì)產(chǎn)品的效率可以高出50%以至100%，足見其節(jié)能效果。實(shí)施綠色照明要求起著決定作用；此外，運(yùn)行維護(hù)管理也有不可忽視的作用。

4．實(shí)施綠色照明工程，不能簡(jiǎn)單地理解為提供高效節(jié)能照明器材。高效器材是重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是還應(yīng)有正確合理的照明工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是統(tǒng)管全局的，對(duì)能否實(shí)施綠色照明要求起著決定作用；此外，運(yùn)行維護(hù)管理也有不可忽視的作用。

5．高效光源是照明節(jié)能的首要因素，必須重視推廣應(yīng)用高效光源。但是有人把推廣高效光源簡(jiǎn)單地理解為推廣節(jié)能燈（而這里的節(jié)能燈是專指緊湊型熒光燈），這是很不全面的，很有害的，因?yàn)楣庠捶N類很多，有不少高效者應(yīng)予推廣。就能量轉(zhuǎn)換效率而言，有和緊湊型熒光燈光效相當(dāng)?shù)模ㄈ缰惫軣晒鉄簦?，有比其光效更高的（如高壓納燈，金屬鹵化物燈），這些高效光源各有其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，各有其適用場(chǎng)所，決非簡(jiǎn)單地用一類節(jié)能光源能代替的。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所條件不同，至少有三類高效光源應(yīng)予推廣使用。

6．高效照明工具光導(dǎo)照明系統(tǒng)，由采光罩、光導(dǎo)管和漫射器三部分組成。其照明原理是通過采光罩高效采集室外自然光線并導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)重新分配，經(jīng)過特殊制作的光導(dǎo)管傳輸和強(qiáng)化后由系統(tǒng)底部的漫射器把自然光均勻高效的照射到場(chǎng)館內(nèi)部，從而打破了“照明完全依靠電力”的觀念。

綠色照明基礎(chǔ)

優(yōu)質(zhì)光源具體體現(xiàn)在以下四點(diǎn)。

1．燈光源發(fā)出的光為全色光。所謂全色光，即光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內(nèi)，視覺不易疲勞。

2．燈光光譜成分中應(yīng)沒有紫外光和紅外光。

因?yàn)殚L(zhǎng)期過多接受紫外線，不僅容易引起角膜炎，還會(huì)對(duì)晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收，過多的紅外線經(jīng)過人眼晶狀體聚集時(shí)即被大量吸收，久而久之‘晶狀體會(huì)發(fā)生變性，導(dǎo)致白內(nèi)障。

3．光的色溫應(yīng)貼近自然光。

色溫是用溫度表示光的顏色的一種量化指標(biāo)，因?yàn)槿藗冮L(zhǎng)期在自然光下生活，人眼對(duì)自然光適應(yīng)性強(qiáng)，視覺效果好。試驗(yàn)證明：自然光條件下的視覺對(duì)比靈敏度高于人工光5%—20%以上。

4．燈光為無(wú)頻閃光。

頻閃光是發(fā)光時(shí)出現(xiàn)一定頻率的亮暗交替變化。普通日光燈的供電頻率為50赫茲，表示發(fā)光時(shí)每秒亮暗100次，屬于低頻率的頻閃光，會(huì)使人眼的調(diào)節(jié)器官，如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調(diào)節(jié)狀態(tài)，導(dǎo)致視覺疲勞，從而加速青少年近視。如果發(fā)光時(shí)的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上，或成直流供電，人眼即不會(huì)有頻閃感覺，也不會(huì)造成視力傷害，這種光稱為無(wú)頻閃光。

必須同時(shí)具備以上四方面要求的光，才算是優(yōu)質(zhì)光源。市場(chǎng)上眾多燈光源均存在不同程度的不足。如白熾燈，因紅外光譜超過發(fā)光總光譜60%以上，全色光平衡不理想，色溫較低，既造成電能的大量浪費(fèi)，對(duì)人眼也不利。普通日光燈因紫外光成分較多，又居于低頻率的頻閃光，故光源質(zhì)量不甚理想。市場(chǎng)上較多的電子整流的節(jié)能熒光燈，有一部分光源為無(wú)頻閃光，又為全色光，色溫也較接近自然光，不足之處是有紫外光。

綠色照明宗旨

1．保護(hù)環(huán)境，包括減少照明器具生命周期內(nèi)的污染物排放，采用潔凈光源、自然光源和綠色材料，控制光污染；

2．節(jié)約能源，以緊湊型熒光燈替代白熾燈為例，可節(jié)電70%以上，高效電光源可使冷卻燈具散發(fā)出熱量的能耗明顯減少。

3．有益健康，提夠舒適、愉悅、安全的高質(zhì)量照明環(huán)境；

4．提高工作效率，這比節(jié)省電費(fèi)更有價(jià)值；

5．營(yíng)造體現(xiàn)現(xiàn)代文明的光文化。

綠色照明理念

綠色照明是指通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用效率高、壽命長(zhǎng)、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)光控制器和控光器件），改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明。

1991年1月美國(guó)環(huán)保局（EPA）首先提出實(shí)施"綠色照明（Green Lights）"和推進(jìn)"綠色照明工程（Green Lights Program）"的概念，很快得到聯(lián)合國(guó)的支持和許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的重視，并積極采取相應(yīng)的政策和技術(shù)措施，推進(jìn)綠色照明工程的實(shí)施和發(fā)展。1993年11月中國(guó)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委開始啟動(dòng)中國(guó)綠色照明工程，并于1996年正式列入國(guó)家計(jì)劃。

從以上的理念認(rèn)識(shí)到：

1．照明工程必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，把節(jié)約放在首位，提高資源利用效率。因?yàn)榫G色照明能節(jié)約電能，節(jié)約電能對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要意義。

2．綠色照明包含電光源、電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)光和控光器件等的合理采用。例如：

采用高效節(jié)能的電光源：

1）用鹵鎢燈取代普通照明白熾燈（節(jié)電50-60%）；

2）用自鎮(zhèn)流單端熒光燈取代白熾燈（節(jié)電70-80%）；

3）用直管型熒光燈取代白熾燈和直管型熒光燈的升級(jí)換代（節(jié)電70-90%）；

4）大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的應(yīng)用；

5）低壓鈉燈的應(yīng)用；

6）推廣發(fā)光二極管-LED的應(yīng)用。

采用高效節(jié)能照明燈具：

1）選用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式燈具；

2）選用與光源、電器附件協(xié)調(diào)配套的燈具。

采用高效節(jié)能的燈用電器附件：

用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器取代傳統(tǒng)的高能耗電感鎮(zhèn)流器。

采用各種照明節(jié)能的控制設(shè)備或器件：

1）光傳感器 2）熱輻射傳感器 3）超聲傳感器 4）時(shí)間程序控制 5）直接或遙控調(diào)光。

3．綠色照明旨在改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量，因此設(shè)計(jì)人員必須很好領(lǐng)會(huì)綠色照明的要求和掌握國(guó)家有關(guān)照明設(shè)計(jì)規(guī)范使之滿足要求。

綠色照明理想境界

1．無(wú)汞：汞有毒，污染環(huán)境后患無(wú)窮；

2．節(jié)能：照明要節(jié)電運(yùn)行，而且光源和燈具從原材料至成品的生產(chǎn)過程也應(yīng)有利于節(jié)能；

3．節(jié)材：光源及其附件要節(jié)約耗用黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬材料；

4．環(huán)保的制造工藝：排放無(wú)污染和綠色生產(chǎn)工藝，包括采用無(wú)毒、無(wú)溶劑樹脂與密封材

料，提倡采用水溶性樹脂；

5．無(wú)有害的射線：光源無(wú)紫外線成份等；

6．長(zhǎng)壽命：耐用性好；

7．對(duì)環(huán)境無(wú)電磁干擾：運(yùn)行時(shí)無(wú)高次諧波分量泄漏；

8．對(duì)電網(wǎng)無(wú)傷害：電抗分量小，功率因數(shù)高，啟動(dòng)時(shí)浪涌?。?

9．綠色廢棄：失效后廢棄物可回收，無(wú)環(huán)境污染后患。