1、博深半導(dǎo)體照明有限公司,LED照明培訓(xùn)基礎(chǔ),內(nèi)容,I 照明基礎(chǔ)知識,II LED照明,I 照明基礎(chǔ)知識,光的基礎(chǔ)知識 1.光的本質(zhì) 2.顏色 3.光的基本單位 4.光源的種類 照明基礎(chǔ)知識 1.視覺特性 2.照明質(zhì)量參數(shù) 3.照明方式 4.燈具,光的基礎(chǔ)知識1、光的本質(zhì),光是電磁波，可見光的波長從380nm-780nm,光譜圖,2、顏色,光的顏色 色溫 被照物體的顏色 顯色性 任何物體的表面色取決于物體表面對光線的選擇性反射 表面顏色的體現(xiàn)取決于光譜中的光波波長,光的顏色：色溫,色溫： 將一標(biāo)準(zhǔn)黑體（如：鐵）加熱，溫度升高到一定程度時(shí)，顏色開始由深紅淺紅橙黃白藍(lán)，逐漸改變，利用這種光色變化的特

2、性，某光源與黑體顏色相同時(shí)，我們將黑體當(dāng)時(shí)的絕對溫度稱為該光源之色溫。,光的顏色：色溫,色溫與感覺,光的顏色：色溫,被照物體的顏色：光的顯色性（顯色指數(shù)Ra),定義： 衡量光源顯現(xiàn)被照物體真實(shí)顏色的能力，顯色指數(shù)（0-100）越高，光源對顏色的再現(xiàn)越接近自然色。,任何物體的表面顏色取決于物體表面對光線的選擇性反射 表面顏色的體現(xiàn)取決于光譜中的光波波長,被照物體的顏色：光的顯色性（顯色指數(shù)Ra),被照物體的顏色：光的顯色性（顯色指數(shù)Ra),3、光的基本單位,光通量,定義：每秒鐘光源發(fā)出光的總和 單位：流明（Lm) 符號：,50W冷光杯 380Lm 18W節(jié)能燈 1200Lm 36W熒光燈（840

3、） 3350Lm 36W熒光燈（33） 2850Lm 150W陶瓷金鹵燈 14200Lm 150W石英金鹵燈 12900Lm,光強(qiáng),定義：在某一方向上單位立體角內(nèi)輻射的光通量 單位：坎德拉cd 符號：,光束角,定義：射燈發(fā)射光的空間分布，以中心最強(qiáng)，向四周逐漸減弱到中心光強(qiáng)50%強(qiáng)度的圓錐角為光束角,相同功率的燈杯光束角越大其中心光強(qiáng)越小，出來的光斑越寬越柔和，相反光束角越小其中心光強(qiáng)越大，出來的光斑越窄越生硬。,照度,定義：某一表面上單位面積入射光通量 單位：勒克斯（Lux) 符號：E,照度是用來說明被照面（工作面）上被照射的程度,亮度,定義：光源在某一方向的光強(qiáng)與人眼所見到的“面積”之比

4、單位: cd/m2 符號：L,亮度是用來表示物體表面發(fā)光（或反光）強(qiáng)弱的物理量,太陽表面 1，650，000，000cd/m2 白熾燈燈絲 7，000，000cd/m2 熒光燈管 5000-15000cd/m2 滿月的月表面 2500cd/m2 陽光下的海難 1500cd/m2 一般道路照明路面 0.5-2cd/m2,光源的平均壽命,定義：在規(guī)定條件下，每3小時(shí)開關(guān)一次，每天開關(guān)8次，點(diǎn)燃批量光源， 其完好率為50%的小時(shí)數(shù) 單位: H,光源的流明維持率,定義：燈管在壽命期間光輸出的減少,光源的效率（Lm/W),定義：通常簡稱為光效，光源效率=流明/耗電量 單位：流明每瓦（lm/w),光效是描

5、述光源的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的光學(xué)量，它反映了光源在消耗單位能量的同時(shí)輻射出光通量的多少,4、光源種類,熱輻射產(chǎn)生的連續(xù)光譜,選擇性輻射體產(chǎn)生的線光譜,各種光源技術(shù)指標(biāo),2、照明基礎(chǔ)知識,視覺敏銳度與下列因素有關(guān)： 人眼品質(zhì) 對比度 觀測時(shí)間-適應(yīng)性 年齡因素與視覺靈敏呈負(fù)增長關(guān)系,視覺特性,照明質(zhì)量參數(shù),照度水平 亮度分布 眩光控制級別 光的空間分布 光色和顯色性,照度水平與亮度分布,由于不同的國家，地區(qū)、由于受經(jīng)濟(jì)等各種條件的影響，即使是同樣的環(huán)境其照度的量是不相同的，同時(shí)不同的地點(diǎn)、環(huán)境、由于所從事的工作或人的不同照度的量也是不同的 。,工作面上的照度分布要求均勻。為使工作面照度處于比較均勻的狀態(tài)

6、，要求做到局部照度與一般分布要求均勻。（CIE要求，局部工作面的照明最好不大于平均值的25%）。一般照明中的最小照度與平均照度之比（即照度均勻度）規(guī)定在0.7以上。 各表面要有適當(dāng)?shù)牧炼确植寂c照明分布。,要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)良好的使人感到舒適的照明環(huán)境，就需要亮度分布合理和室內(nèi)各個(gè)面的反射比選擇適當(dāng)，照度的分配也應(yīng)與之相配。,照度水平與亮度分布,辦公樓建筑照明的照度標(biāo)準(zhǔn)值（摘自GBJ 133-90 ）,眩光,定義：視野內(nèi)有亮度極亮的物體或強(qiáng)烈的亮度對 比，則可引起不舒適或造成視覺降低的現(xiàn)象 。,眩光可分失能眩光與不舒適眩光，凡是降低人眼視力的眩光，使人產(chǎn)生不快之感稱為不舒適眩光。,眩光,眩光產(chǎn)生的原因：

7、由于高亮度的刺激。使瞳孔縮小。由于角膜式晶體等眼內(nèi)組織產(chǎn)生散射，在眼內(nèi)形成光幕；由于視網(wǎng)膜受高亮度的刺激，使適應(yīng)狀態(tài)破壞,燈具產(chǎn)生眩光的主要因素：光源的亮度（亮度越高，眩光越顯著）光源的位置（越接近視線，眩光越顯著）光源外觀大小與數(shù)量（表面積越大，光源數(shù)目越多，眩光越顯著）周圍的環(huán)境（環(huán)境亮度越暗，眼睛的適應(yīng)亮度很低，眩光也就顯著）,眩光,在教育、辦公室、體育館處，必須嚴(yán)格控制眩光，否則會明顯地影響人們的學(xué)習(xí)，工作及觀賞活動(dòng)。因此控制不舒適眩光很重要。,控制不舒適眩光有以下辦法：接限制光源的亮度或采用透光的材料減弱眩光。用燈具的保護(hù)角度控制眩光?？刂普彰髡斩鹊姆€(wěn)定性?？刂普彰鲗ο蠛袜徑砻娴牧?/p>

8、度的比值。消除光源的頻閃效果。,光的空間分布,光在空間的分布是燈具的重要特性，通常用曲線來表示，所以又叫配光曲線，配光曲線一般有三種表示方法：一是極坐標(biāo)法，二是直角坐標(biāo)法，三是等光強(qiáng)曲線。,極坐標(biāo),直角坐標(biāo),等光強(qiáng)曲線示意,光的空間分布,按配光特性選擇燈具：一般生活用房和公共建筑物內(nèi)采用直接型，均勻散型燈具或熒光燈（露的或帶罩的），使頂部和墻壁均有一定的亮度，整個(gè)室內(nèi)空間分布均勻。當(dāng)要求垂直照度時(shí)，可采用傾斜安裝的燈具，或選用不對稱配光的燈具，如教室黑板照明等。大廳、門廳、會議堂、禮堂、賓館等處的照明，除滿足照明功能外，還應(yīng)考慮照明燈具的裝飾藝術(shù)效果，對于家庭的客廳、臥室等，隨著人們生活水平的

9、不斷提高，也應(yīng)作以上考慮。生產(chǎn)廠房采用直接型燈具較多，使光通全部投射到下方面的工作面上，若工作位置集中或燈具懸掛高度較高時(shí)，宜采用深照型燈具。一般生產(chǎn)采用深照型燈具。特殊用房，應(yīng)根據(jù)需要選用專用燈具，如舞廳、舞臺、手術(shù)室、攝影棚等。,光色和顯色性,不同的場所對光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的。在國際照明協(xié)會中一般把顯色指數(shù)分成五類： 類別 Ra 適用范圍 1A 90 美術(shù)館、博物館及印刷等行業(yè)及場所 1B 8090 家庭、飯館、高級紡織工藝及相近行業(yè) 2 6080 辦公室、學(xué)校、室外街道照明 3 4060 重工業(yè)工廠、室外街道照明 4 2040 室外道路照明及一些要求不高的地方,3、照明方式,一般

10、照明,混合照明,局部照明,重點(diǎn)照明,環(huán)境照明,4、燈具,CIE定義： 燈具是這樣一種器具，它對從一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光線進(jìn)行重新分配，濾光或轉(zhuǎn)換。它除了包含光源外，還包含固定和保護(hù)光源所必備的元件，連接光源和供電線路的輔助電路設(shè)備等。,光學(xué)部分：反射器、透射器、遮光器 電氣部分：光源、鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、補(bǔ)償電容 機(jī)械部分：燈體、安裝支架,燈具的名詞解釋,燈具效率：在規(guī)定條件下測得燈具發(fā)射光通量（流明）與燈具內(nèi)全部光源按規(guī)定條件點(diǎn)燃時(shí)發(fā)射的總光通量之比。 維護(hù)系數(shù)：照明設(shè)備使用一定時(shí)期后，在工作面上產(chǎn)生的平均照度與設(shè)備在新安裝時(shí)在同樣條件下產(chǎn)生的平均照度之比。 嵌入式燈具：完全式部分嵌入安裝表面的

11、燈具。 普通燈具：對帶電部件提供保護(hù)，但沒有特殊的防塵防固體異物和防水等級的燈具。,燈具的選擇,在照明設(shè)計(jì)中，燈具的選擇應(yīng)考慮的主要因素有：配光要求，燈具表面亮度，顯色性能，眩光度。環(huán)境條件，使用環(huán)境時(shí)防護(hù)式要求。協(xié)調(diào)性，燈具的外型是否與建筑物和室內(nèi)裝飾協(xié)調(diào)。經(jīng)濟(jì)性，如燈具效率，電功率消耗，投資運(yùn)作費(fèi)，節(jié)能效果等。,燈具的選擇,燈具防觸電保護(hù)分類,為了電氣安全，燈具所有帶電電器部分必須采用絕緣材料等加以隔離，燈具的這種保護(hù)人身安全的措施稱為防觸電保護(hù)。根據(jù)防觸電保護(hù)方式，燈具可分為0，I，II和III共4類。（見下表）,防護(hù)等級,什么是IP（防護(hù)等級）？ IP（International Pr

12、otection）防護(hù)等級系統(tǒng)是由IEC（International Electro Technical Commission）所起草。將燈具依其防塵、防止外物侵入、防水、防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物包含工具、人的手指等均不可接觸到燈具內(nèi)之帶電部分，以免觸電。 IP防護(hù)等級是由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字表示燈具防塵、防止外物侵入的等級；第二個(gè)數(shù)字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度。數(shù)字越大，表示其防護(hù)等級越高，兩個(gè)標(biāo)示數(shù)字所表示的防護(hù)等級如下表所示。,表一：第一個(gè)標(biāo)示特性號碼（數(shù)字）所指的防護(hù)程度,表二：第二個(gè)標(biāo)示特性號碼（數(shù)字）所指的防護(hù)程度,II LED照明,LED基本知識 1、L

13、ED概述 2、LED工作原理和結(jié)構(gòu)圖 3、LED的優(yōu)缺點(diǎn) LED應(yīng)用范圍,LED基本知識1、LED概述,LED 是英文Light Emitting Diode 的簡稱，是一種具有兩個(gè)電極的半導(dǎo)體發(fā)光器件，讓其流過小量電流就會發(fā)出可見光，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。,2、LED工作原理和結(jié)構(gòu)圖,發(fā)光二極管的核心部分是由p 型半導(dǎo)體和n 型半導(dǎo)體組成的晶片，在p 型半導(dǎo)體和n 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p-n 結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN 結(jié)中，注入的

14、少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED 陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān) 。,3、LED的優(yōu)點(diǎn),10 萬小時(shí)超長壽命； 可組成各種顏色(如RGB 等) 驅(qū)動(dòng)相對簡單(無需觸發(fā)電壓) 節(jié)能，效率比白燈高,并有進(jìn)一步提高的潛力. 體積小,燈具設(shè)計(jì)靈活. 響應(yīng)時(shí)間短； 環(huán)保：無有害金屬汞。 低壓，安全性高,LED的缺點(diǎn),每瓦的流明成本高. 光效還沒有熒光燈或HID 高. 需要驅(qū)動(dòng)器驅(qū)

15、動(dòng)(不如白燈簡單),LED 的幾個(gè)主要生產(chǎn)商,LumiLeds Osram Cree Nichia 東芝,很多因素使得LED 成為令人關(guān)注的高性能現(xiàn)代電子技術(shù)。,更高的輸出效率,延長了電池壽命，非常適合便攜產(chǎn)品的應(yīng)用。,LED 快速的開關(guān)特性,在機(jī)動(dòng)車尾燈的應(yīng)用上可以得到完美的體現(xiàn)。尤其是剎車燈上的應(yīng)用，它可以給駕駛者提供更多的反映時(shí)間，提高駕車的安全性。,LED 不含有鉛和汞,在背光應(yīng)用上，紅綠藍(lán)三原色LED 滿足了ROHS 標(biāo)準(zhǔn)。,由于具有較寬的色域,使全光譜光源照明變得容易。,LED 的壽命很長,對長期的穩(wěn)定性能有較高要求的地方，例如交通燈。,LED 由于它簡單易實(shí)現(xiàn)，光動(dòng)態(tài)調(diào)諧特性好，,視覺處理系統(tǒng)需要聚焦，閃光，和單色光源的這種場合。在臥室里，當(dāng)你要放松時(shí)，你可以將它設(shè)置成綠光，當(dāng)要看斗牛節(jié)目的時(shí)候，可以設(shè)置成紅光。,有可能，但是不幸的是一些LED 的效率數(shù)據(jù)只是停留在規(guī)格書上。問題在于LED 產(chǎn)生的相當(dāng)一部分光在封裝材料表面被反射回了LED 芯片，對于這樣的事實(shí)LED 本身也無能為力。這部分反射回來的光可能是被半導(dǎo)體材料吸收然后轉(zhuǎn)換成熱量一樣。,led光效 150Lm