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LED使用资料大全汇总
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LED
使用资料大全汇总（使用资料大全汇总
（一）
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第一部分：
第一部分：
基础知识
一.发光原理发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物.如GaAS、GaP、GaASP/GaALAS、InGaALP、GaN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,在正流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光.若能产生可见光（波长在380mm紫光-780nm红
光）二.相关性能参数相关性能参数1.发光强度Ⅳ;发光二极管的发光强度通常指法线方向上的发光强度.若在该方向上辐射强度为（1/683）w/Sr,则发光1坎德拉（cd）,LED发光强度小,所以发光强度常用坎德拉（mcd）作单位.2.半值角1/2和视角:
1/2是指发光强度值一半方向与发光轴向的夹角.半值角的2倍为视角.4.发热是固体光源本身的一个特点,LED为影响LED寿命的一致使因素.也是如此。
它本向所散发出的热是否可以及时导出或散发出去,将成
LED
路灯的研发现状
LED有许多优点。
其一，LED
常长。
当光通量衰减到80%时，其寿命达到了25000
作为路灯的光源，它和传统路灯光源比较是一种半导体二极管，它的寿命非
小时。
而金属卤化物灯的寿命在6000~12000小时，高压
钠灯的寿命是12000小时。
其二，LED的基本结构是一块电致发光的半导体材料，放置在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也比高压钠灯好很多，高压钠灯的显色指数只有20的抗震性能好。
其三、白光LED的光色的显色性比高压钠灯好。
在中间视觉水平下，人眼在高色温环境里比低色温环境更容易辨别事物。
白光LED
右左，而白光LED可以达到65~80。
其四、LED能实现较
完美的调光功能。
由于LED的工作范围较大，其光输出和工作电流成正比，因此可以减小电流的方法来调光。
另外，由于LED进行频繁开关对其没有太大的损伤，LED的调光还可以采用脉冲宽度调节的方法来得到，通过调节电压的占空比和工作频率，能够有效调节LED的发光强度。
其五、在灯具的光学系统内，LED光源的光通量损失最小。
与传统光源不同，LED是半空间发光的光源。
高压钠灯或金属卤化物灯是全空间发光的光源，需要将一个半空间的出射光线改变180°方向投向另一半空间内。
当我们依赖反射器来完成时，反射器对光线的吸收和光源自身的挡光是不可避免的。
而使用LED作为光源，不会存在这方面的损失，光线的利用率比传统光源高。
最后，LED光源不含有害金属汞，不象高压钠灯或金属卤化物灯在报废时对环境造成危害。
夜晚来临时，你驾车行驶在马路上，路灯忠实地陪伴你，使你安全地回家。
路灯带给你的视觉舒适感受首先来源于路面的亮度比较均匀，然后马路两边的人或物也能看见，使你能了解可能会突发的情况。
路灯的照明达到了上述的要求时，它的配光一定是合理的。
因此，如果你使用LED路灯时，虽然它拥用较好光色、寿命长、调光功能等优点，它的配光水平仍然是致关重要的。
目前，LED路灯刚刚起步，需要不断地完善，无论是路灯的光学结构设计，还是散热技术，都还在不断改进中。
LED路灯和使用传统光源路灯的光学设计方式是不同的。
传统光源路灯是通过使用反射器将一个光源的光通量平均分配到受照路面上。
而LED路灯的光源由非常多个LED组成，通过设计每个LED的投射方向，使受照路面获得均匀的照度。
目前，LED路灯在次干路和支路上的应用前景非常好。
次干路是城市中与主干路结合组成路网，起集散
交通作用的道路。
次干路的照度要求达到15lx，照度均匀度0.4，平均亮度要求达到1.0cd/m2，亮度总均匀度0.4，亮度纵向均匀度0.5，阈值增量≤10。
达到节能水平的LED路灯，在照明质量达到以上要求的同时照明功率密度应小于国家标准的规定，当车道数≥4条时，照明功率密度≤0.70，车道数＜4条时，照明功率密度≤0.85。
为满足上述要求，LED路灯的配光形状应有严格的要求。
在马路的纵向，光束应投射到较远的地方，使得灯具的间距增大。
在路灯的下方，光强应是最小的，随着仰角γ增大，光强I′增大。
当I′和γ满足一定的函数关系时，路面能得到均匀的照度。
此函数关系如下：
当然，由于光学设计的复杂性，配光形状难以完全符合此函数关系，可以减小γ角的投射范围，减少灯间距来得到均匀的照度。
在马路纵向，最大光强度的投射方向与马路纵线应成一定的角度c，角度c的大
小决定于马路的宽度，见图2。
在垂直于马路的方向上，路灯的配光曲线形状也可以按这个函数关系设计，γ角的范围决定于马路的宽度（c=90o\u65289X和人行道的位置（c=270o\u65289X，见图3。
目前，在许多任务厂设计的LED路灯中也不乏有配光姣好的例子。
比如图4
是一款120WLED路灯的配光
曲线。
它的最大光强通过c角15°，γc=0°、180、15°的配光曲线的形状接近于公式1
数关系式。
此灯具用在四车道的次干路上，双侧对称布置，当灯杆高度为8
角57.5°。
的函
米，灯具间距30米时，照明质量
符合国家关于道路照明标准的要求，结果如表1。
其照明功率密度（LPD）是0.70，也达到了对高压钠灯路灯的照明功率密度要求。
前面提到过LED光通量的损失比高压钠灯或金属卤化物灯少。
就目前来讲，LED源，
光源的半空间发光的特点，LED
光源在灯具内使用，光源
光源的光效达不到高压钠灯或金属卤化物灯的水平，即相同功率的光
光通量没有高强度气体放电灯高。
但是，由于LED光源的半空间发光的特点，使得LED灯具的光通量输出可
以接近于高强度气体放电灯灯具水平。
当路灯将光线照射到路面上，光线的投射方向只存在半个空间。
高强
度气体放电灯的发光空间占据了整个空间，见图5（a）。
如果没有灯具，光源的上半空间光线全部浪费。
使用
灯具，反射器可以将上半空间的光线反射到下半空间内，但反射器对光线的吸收作用，以及光线反射时受到光源自身的遮挡转换成热能，或反射器对光线二次反射的再吸收，光源的一部分光线损失了。
灯具效率是反映光源光线损失程度的参数。
从小功率高压钠灯路灯（70W~150W）光度性能状况来看，灯
具效率一般处于65~75%的水平。
以100W高压钠灯为例，也就是说即使光源的光通量达到8000lm，路灯的光通
输出有5200lm~6000lm。
LED光源在这方面是具有优势的，LED的发光只存在于半个空间，见图5（b），在不用灯具的情况下，也能将光线100%投射到路面。
对灯具需要设计的是在较小的角度范围内改变光线的投射方
向，在这个过程中，光的损失是微小的。
目前，LED路灯的光效达到了40~50lm/W，以100WLED路灯为例，灯具光通量输出可以达到4000~5000lm。
目前，LED路灯才刚刚起步，相信不断地加强设计力量，路灯的配光会
更加优化，最后达到完美。
目前，LED
路灯还不能用于主干路。
主干路是连接城市各主要分区的干路，采取机动车与非机动车分隔
形式。
机动车在主干路上的行驶速度比次干路快，照明水平比次干路高。
主干路的照度要求达到30lx，照度
均匀度0.4，平均亮度要求达到2.0cd/m2，亮度总均匀度0.4，亮度纵向均匀度0.7，阈值增量≤10。
达到节能水平的路灯，应在照明质量应达到以上要求的同时照明功率密度应小于国家标准的规定，当车道数≥6条时，
照明功率密度≤1.05，车道数<6条时，照明功率密度≤1.25。
主干路上大多使用250W或400W高压钠灯路灯，
250W或400W效率一
高压钠灯的光源光通量达到28000lm（250W）和48000lm（400W）。
这种大功率路灯的灯具
般在75~85%之间，因此，灯具的光通量输出最低也有21000lm。
以一盏250W高压钠灯路灯为例，灯具效率83.5%，
配光曲线如图6所示，其最大光强通过c角10°，γ角70.0°。
c=0°、180、10°的配光曲线的形状良好。
这款路灯可使用在四至六车道的主干路，路面照明质量结果如表2。
目前，光通量小是LED路灯不能应用在主干路上的主要原因。
不同光通量档次的灯具应使用在不同级别的道路，否则，达不到节能的效果。
LED
作为新光源，应在照明设备中充分
利用它的优点，改善它的缺点。
LED是嵌入照明器具中使用的，由于LED芯片的发热量大，在做成大功率灯具时遇到了困难。
各公司目前正在努力解决的课题之一就是“散
热”。
虽说发光效率越来越高，但LED芯片的发热量仍然很大。
如果采取散热措施，LED芯片的温度就会过的发热问题是攻
高、导致芯片本身及封装树脂性能的恶化，从而最终引起发光效率的降低和寿命的缩短。
LED最重要的性能
就是“长寿命”，为了不影响这一指标，就需要设法将芯片上产生的热量散出去。
改善LED
克大功率照明灯具的关键。
表2
关于LED灯具的节能状况，对于不同的产品应用类型应区分认识。
与传统光源相比，白光二极管不如单色光二极管在节能上有突出的贡献。
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，本来是采用低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。
经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。
而在新设计的交通信号灯中，采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14
瓦，即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是LED汽车上安装高位刹车灯，由
光源应用的重要领域。
1987
年，我国开始在
于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。
白光二极管灯具的节能主要体现在小功率的、原来使用白炽光源的灯具，比如手电筒、筒灯等。
LED路灯一直在不断进步，步子越走越快。
希望在不远的将来，LED路灯以优异的表现更广泛出现在城市的脉络中。
第二部分半导体路灯优势、实现方案和推广前景半导体路灯优势、2007-08-30来源:
作者:
【大中小】评论：
0条半导体材料制作的发光二极管--LED，近年来技术上取得了重大突破，白光发光管的发光效率已经达到了荧光灯的水平,08年将达到钠灯的水平。
半导体光源节能、长寿命、安全、环保、耐闪烁、色彩多样、调控方便等诸多优点，必将取代传统光源引发照明产业的又一次革命。
由于光效和成本方面的原因，半导体光源目前还不能在大面积白光泛光照明方面和传统高效光源竞争，但是在小功率照明、局部照明、安全照明、闪烁照明、彩色照明等方面具有传统光源难于比拟的优势。
路灯主要是为了照亮路面，属于局部照明。
半导体光源之所以适合用于局部照明，是由于LED是个点光源，发光角度便于控制。
在生产时也可以制作成各种发光角度的产品，也可以利用反光镜灯方法对光路做进一步的调理。
利用特定发广角的光源做局部照明可以使光源发出的光得到更有效的利用，和不便控制发光角度的光源相比，可以用比较小的功率达到满足要求的局部照明效果，因而实现节能。
为此，许多企业进行了有益的探索，使半导体路灯逐渐实用化。
但是，从近几届照明方面的展会上看，许多企业展出的LED路灯根本没有考虑和利用LED的特点，做出来的路灯仅仅是点亮了而已，根本谈不上照明效果和节能效果。
为此本文以90瓦的半导体路灯为例介绍半导体路灯的结构特点和实现方案，以供相关企业研制产品时参考。
做好半导体路灯的基本思路：
做好半导体路灯的基本思路：
做LED路灯首先要考虑照射范围。
路灯要求的是路面照明效果，照空中和路边的空地不是路灯的任务。
因此，要用多种角度组合的发光管或者用反光镜的方法有效的控制光线的分布范围，使发光管发出的光成为一个长条形光带沿路面方向铺展，实践证明，这样制作的半导体路灯90瓦左右的功率就能超过250瓦纳灯对路面的照明效果，节能效果显着。
要做好半导体路灯首先要合理的选用发光管。
一般来说，做半导体路灯既可以选用小功率发光管，也可以选用大功率发光管。
但是，实践证明，小功率发光管虽然有发光器件成本低的优势，但是，其光衰却比大功率发光管快，并且用的管数太多，装配麻烦，综合考虑，选用大功率发光管比较合理。
从目前大功率发光管的技术水平来看，1瓦管光效比较高，用于照明节能优势明显。
和1瓦的发光管相比，3瓦的发光管光效低于1瓦管，同等光通量下价格优势也不明显，目前选用1瓦管做路灯光源更为合理。
半导体光源结构上和光学特性上有自身的特点，因此，半导体路灯应该按照这些特点设计灯具，用传统灯具外壳换个半导体灯的灯芯是做不出好半导体灯的。
半导体路灯结构设计上要解决好的问题是灯体外部造型，发光管的安装、照射范围的调整、发光管的散热、灯体的密封。
同时，所设计的灯体结构还要有利于大批量工业生产。
用1瓦的发光管做灯发光管的安装比较简单，如果选用的驱动器是隔离结构的，发光管的底座和管芯也是绝缘的，只要把发光管固定在散热器上就可以了。
但是，如果使用的是不隔离结构的驱动器，发光管和散热器之间的绝缘处理就比较严格，要能达到一定的安全标准。
绝缘和导热常常是矛盾的，良好的绝缘结构往往对散热不利。
因此，建议选用隔离型驱动器驱动发光管。
照射范围的调整是做好半导体灯的重要环节。
为了有效的利用光线，应该发挥发光管照射方向便于调控的优势，使发光管发出的光形成一条光带铺在路面上，而不要在无效方向上散射。
要做到这一点，结构上
最简单的办法是用多种角度的发光管组合，或者用反光镜、透镜的方法控制照射角度，分别兼顾不同的照射
距离。
比如，用发光角60度、30度、15度的三种发光管组合，分别用于照射附近、中、远距离路面的照明，
使发光管输出的光均匀的覆盖两盏灯之间的半距离路面，覆盖宽用比
度基本上和路面宽度吻合，这样就可以
较小的功率有效的照明道路。
使之实现最佳照明效果。
要达到这样的照明效果，发光管的安装角度必须合理。
发光管的散热是半导体灯要重点解决好的问题。
发光管是冷光源，不象白炽灯那样产生灼热的高温，
但是，发光管本身耐温能力比较差，所以必须将发光管工作时产生的热量有效的散发到空气中去，保证发光管工作在安全的温度下，这样半导体灯才能真正的体现出长寿命的优势。
发光管的管芯和白光发光管涂覆的荧光粉都是在几XX的高温条件下生产出来的，本身有一定的耐温能力。
但是，发光管的管壳和管芯之间存在热阻，这个热阻使发光管在使用时管壳和管芯之间出现温差，管芯的温度会高于外壳温度。
目前发光管外部封装的材料主要是有机材料，在高温下容易老化。
这会影响发光管光线的透出，因而降低发光管的外部光效。
为了不使高温降低发光管的发光效能，就要把发光管使用时产生的热
量散出去。
但要散到什
么程度？
散热器温度和发光管管芯温度有什么关系？
这是必须要明白的问题。
由于发光管生产技术的进步，大功率发光管内部的热阻越来越低，目前1瓦的发光管的热阻普遍在15
度/瓦以下，也就是说，给1瓦的发光管加1瓦的电功率，管芯比管壳的温度只高15度。
按照目前发光管管芯材料的耐温水平，管芯温度不超过150度就能长期安全的工作。
这样推算，外壳温度在135度时可以安全使用。
但是，由于外壳封装材料的限制，实际使用中的管壳温度最好不超过70度，这样管芯温度只有85度，发光管的透明封装材料也不会快速老化。
长期稳定工作没有问题。
因此，没有必要将半导体灯工作时的温度降得很低，但必须减小发光管外壳和灯体外壳之间的热阻，这样就可以以比较小的体积和比较低的成本生产稳定工作的半导体灯。
半导体路灯灯体的体积都比较大，因此，散热的有效的方法是充分利用灯体的外壳实现散热。
要做到这一点，首先要使发光管产生的热量能够顺利的传导到外壳上，再就是外壳要有足够的面积和空气接触以实现有效的热交换。
问题是，怎样合理的把发光管产生的热量传导到外壳上，怎样有效的增大外壳和空气的接触面，并且有利于空气在外壳表面上的流动，就是灯体热结构设计要解决的问题。
综合照射范围合理，光线利用率高，利于散热，结构简单便于批量生产，设计一种外形为弧形结构的铝合金压铸灯具做路灯灯体。
在这种结构中，用60度、30度、15度1瓦发光管各30只，同角度管15只一组按条形结构安装在一个铝基电路板上，此条形结构发光管分成6组，左右各三组分别用于左、右路面的照明。
60度管照射距离10米以内的近区路面，30度管照射18米以内的中区路面，15度管照射25米以内的远区路面。
装有这三种发光管的电路板条安装在三种铝合金型材下部特定角度的斜面上，型材的上部和散热固定板连接，这样，既解决了散热问题又保证了合理的发光管安装角，并且结构简单，铝材用料少，生产成本低，灯体轻便。
灯体用铝合金压铸的方法一次成型，上部有散热片，整体保持弧形结构以避免灰尘积累。
驱动器选用是制做好半导体灯的又一个重要环节。
驱动器选用是制做好半导体灯的又一个重要环节。
驱动器的作用是把市电不稳定的交流电压变成稳定的直流电流驱动发光管工作。
为了连接简单，电流均衡性好，驱动器都能串连驱动多只发光管。
常用的驱动器有和市电不隔离的结构也有和市电隔离的结构两大类。
从结构简单成本低角度考虑可以选用不隔离驱动器，但是不隔离驱动器使用中最大的危险性在于驱动器出现主开关管穿通的故障时大电流会通过所有的发光管，烧毁发光管造成较大经济损失。
并且不隔离驱动器对发光管和散热器之间的绝缘要求很高，否则灯壳有可能带电。
做这种高可靠的绝缘处理影响发光管向散热器传热，使发光管结温升高加速光衰。
隔离驱动器成本略高于不隔离驱动器，但是安全性好，即使驱动器
出现故障，一般也不会引起烧毁发光管的连带故障。
并且由于隔离驱动器内部有满足安全标准的电气隔离，
因此，发光管和散热器之间做一般绝缘处理即可，灯的生产工艺简单，成本低，热阻小利于发光管散热。
选用驱动器的数量可以用一个驱动器驱动所有发光管，也可以用多个驱动器驱动发光管，考虑驱动器出故障时不会完全灭灯，选用多驱动器方案。
实际选用高效率的AD-2A40X1W隔离型驱动器，这种驱动器每个可以驱动30--40只串联的1瓦发光管，90只发光管用2个驱动器分2组驱动，电源变换效率大于90。
这样，既保证了合理的生产成本又有一定的容错能力，实践证明是一种合理的技术方案。
驱动器的安装位置也有讲究，可以安装在灯体内部，也可以安装在灯体外部。
安装在灯体内部的好处是灯可以成为一个完整的产品拿到现场直接安装，其缺点是如果灯在使用中出现故障需要把灯从灯杆上卸下来处理，比较麻烦。
如果驱动器安装在灯体外部，可以安装在灯杆下面的工作窗里，隔离型驱动器可以选用这这种方式安装，原因是隔离型驱动器就是出现故障一般也不会烧毁发光管，仅仅处理驱动器故障就不用再
上灯杆了，故障处理简便。
但商品化的路灯驱动器必须装在灯体里做成一体化结构。
推广半导体路灯要考虑综合优势。
仅仅从节电角度来讲，LED路灯的耗电量是钠灯的三分之一，但其价格比钠灯高许多，用LED灯代替钠灯成本回收周期会很长。
但是，不能只从单灯的耗电量上来算经济帐，还要考虑用LED灯线路容量和供电设备容量也相应的减少为钠灯的三分之一，并且使用寿命长，延长换灯的时间，维护工作量小，因此，综合使用成本远远低于道路照明最常用的钠灯，值得推广。
第三部分采用LED光源的道路灯具应关注的焦点摘要：
LED作为一种新颖的固体照明光源，具有生产过程以及产品几乎无污染，不怕震动，可轻易实现0~100%的连续调光，能在安全特低电压下工作，可连续工作于开关闪断的工作状态以及其光输出具有定向性等诸多独特的优势,近年来在其光效和光色上的明显进步已使它能进入商业化应用。
但由于我国计划经济产业布局的影响以及LED的专业知识和照明电器综合知识在从业人员中普及的不足,造成了在实际的设计和应用中，没有针对LED的特点进行扬长避短的应用，出现了众多不合理及不合格的应用产品。
本文就LED应用于道路灯具中目前存在的问题进行了分析，也给出了解决问题的思路和实例，供广大同行参考。
引言LED应用于照明领域，是目前我国乃至世界照明界的热门话题，通过从业人员的不断努力，目前照明用白光LED在通常的照明工作条件下的系统效率（包括驱动电路），已达到40lm/w，再加上照明用LED制造成本的大幅下降，所以照明用白光LED已具备应用到一些照明领域的商用条件。
中国照明网技术论文·LED技术但是，由于我国从计划经济时代以来很多年的产业结构分布所造成的局面，使得目前制造照明LED的产业群体往往缺乏对照明电器基本知识和要求的了解，而传统的照明灯具生产群体也往往缺乏对照明用LED特性的深入了解，在设计和应用中没有充分地利用LED的特点，进行扬长避短的使用，所以造成了在照明LED应用到照明装置中时，产生很多不合理的错误设计。
本文就目前照明用LED应用于道路灯具中的一些主要问题，提出如下的见解。
一．照明用LED在道路灯具中使用的特长
1．普通道路照明灯具的现状和缺陷目前道路灯具中普遍采用的光源是高压钠灯或金属齿化物灯，这两种光源的最大特点是，发光的电弧管尺寸小，由尺寸很小的电弧管产生很大的光输出，并且具有很高的光效，前者包括配套电器，可达110lm/w，后者包括配套电器可达80lm/w。
但这类光源应用在道路灯具中时，只有40%左右的光是直接透过玻璃罩到达路面的，其它的光是通过灯具反射器再投射出灯具的，目前普遍采用此类光源的传统灯具基本都存在两个不足，一是灯具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可达50lx以上，这一区域属于明显的过度照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下照度的40%～20%。
二是此类灯具的反射器的效率一般仅为50%~60%，所以有60%左右的光输出在灯具内，是在损失了40%~30%后再投射到路面上的。
此类灯具的总体效率一般都在70%左右（只有国际著名品牌的此类道路灯具其效率可达到80%），并且上述的过度照明区域中过多的照度也属于浪费。
综合分析上述传统的道路灯具其综合的有效照明效率（扣除过度照明部分）仅为50%。
也因为上述原因，目前我国次干道的照明效果（路面照度和照度的均匀度）基本都达不到
CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的要求。
2．目前采用LED光源的道路灯具的配光现状
目前LED在道路灯具中使用的最普遍形式主要有两类，一类是采用传统的道路灯具外壳，只是在灯具内，在一个几乎是平板的安装面（也是反光面）上，装上了矩阵式的LED，这种设计方式是不可能得到良好的灯具
配光的。
另一类是把多个LED集成在一个圆形的区域内（区域直径大约为30mm~40m
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