LED照明产品

LED照明产品（共12篇）

LED照明产品 篇1

据统计:照明耗电占全球总用电量的19%, 而其中83%照明耗电是来自于商业建筑及户外照明, 因此衍生出很多照明节能技术, LED光源技术就是很有特点的一种。LED由显示到照明与灯饰还不到短短两年时间, 厂、商、传媒一起上, LED灯饰在尚无公认品牌的情况下, 价格战提前打响。外观、结构、功能几乎一样的产品, 价格差异却有2-3倍, 很多用户一时被弄昏头脑, 不知价差从何而来, 选用何种价位的产品。下面就这些差异向读者作一些较为直观的解释。

1LED光源的特点

(1) 电压:

LED使用低压电源, 供电电压在6-24V之间, 根据产品不同而异, 所以它是一个比使用高压电源更安全的电源, 特别适用于公共场所。

(2) 效能:

消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。

(3) 适用性:

很小, 每个单元LED小片是3-5mm的正方形, 所以可以制备成各种形状的器件, 并且适合于易变的环境。

(4) 稳定性:

10万小时, 光衰为初始的50%。

(5) 响应时间:

其白炽灯的响应时间为毫秒级, LED灯的响应时间为纳秒级。

(6) 对环境污染:

无有害金属汞。

(7) 颜色:

改变电流可以变色, 发光二极管方便地通过化学修饰方法, 调整材料的能带结构和带隙, 实现红黄绿兰橙多色发光。

(8) 价格:

LED的价格比较昂贵, 较之于白炽灯, 几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当。

2LED发光二极管及晶片

目前有能力生产LED与LED灯饰的厂家还为数不多, 不同厂家选用不同品质的LED是造成LED灯饰价钱不同的重要原因。以红色LED为例, 一般用途的普通红色LED价钱在0.03-0.08元之间, 而适合生产LED灯饰的红色LED价钱在0.12-0.36之间, 更高品质的超过3.2元/只, 一般不生产LED发光管的LED灯饰厂家都很难区别, 何况消费者。所以, 选用自己生产LED发光二极管或拥有完善的LED检测设备的LED灯饰厂的产品更有保证。下面列明LED性能的基本面。

(1) 亮度:

LED的亮度不一样, 价格不一样。

(2) 抗静电能力:

抗静电能力强的LED, 寿命长, 因而价格高。通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰。

(3) 波长:

波长一致的LED, 颜色相同, 则价格高。没有LED分光分色仪的生产商基本不能生产色彩纯正的产品。

(4) 漏电电流:

LED是单向导电的发光体, 如果有反向电流, 则称为漏电, 漏电电流大的LED, 寿命短, 价格低。

(5) 发光角度:

用途不同的LED其发光角度不一样, 特殊的发光角度, 价格较高。

(6) 寿命:

不同品质的关键是寿命, 寿命由光衰决定。光衰小、寿命长, 寿命长, 价格高。

(7) 晶片:

LED的发光体为晶片, 不同的晶片, 价格差异很大。日本、美国的晶片价格较高, 一般中国台湾及大陆生产的晶片价格低于日、美。

(8) 晶片大小:

晶片的大小以边长表示, 大晶片LED的品质比小晶片的要好。价格同晶片大小成正比。

(9) 胶体:

普通的LED的胶体一般为环氧树脂, 加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵, 高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火。

3LED灯饰的设计可靠性不同, 价格不同

每一种产品都会有不同的设计, 适用于不同的用途, LED灯饰的可靠性设计方面包含:电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。

从电气安全角度看, 应符合相关的国际、国家标准。由于LED是新产品, 中国国家标准滞后, 但国家提供产品合格测试。具有国际安全认证 (如GS、CE、UL等) 及国家产品质量合格证的LED灯饰价格要高, 因为这些产品在安全设计上是可靠的。消费者注意的是要认真鉴别证书的真伪, 现在有国际安全认证及国家产品合格证的厂家并不多。

从健康方面, 采用无毒材料设计的产品价格要高, 特别是室内LED灯饰, 千万别贪便宜选用有异味的LED灯饰, 目前仅少数几家LED厂家是用无毒材料生产, 辨别的方法可以直接用鼻子分别, 有臭味的产品比无臭味的价格更低很多。类似铅、汞、镉等毒素需专业人员分析。

从适用环境安全看, 有可靠的防尘防潮设计, 材料防火、防紫外线、防低温开裂的LED产品的价格高。

从安全使用时间看, 一般消费者要分别优劣是较困难的, 设计的可靠性、元器件选用优劣与否, 都与价格有很大关系。工程用灯具, 切勿选择价格低、品质劣的产品。例如选用电线不同, 价格都有差异。部分厂家采用拆机旧电子元件, 回收再生塑料、再生金属材料生产LED灯饰, 这些劣质LED灯饰价格比正常的LED灯饰价格便宜50%以上。

目前在中国大陆LED在技术上跟国外的差距已不是很大, 在芯片技术上也日趋成熟。综上所述, 在选用LED产品时, 应避免盲目选择, 需根据使用场所的要求选择价格适合, 且品质有保证的国外或国内品牌LED灯具。

参考文献

[1]蒋大鹏.白光LED及相关LED照明器件工艺技术研究[D].中国科学院, 2002.

[2]马泽涛.白光高亮度发光二极管 (HB-LED) 封装研究[D].华中科技大学, 2005.

[3]王乐.关于LED应用于照明的研究与设计[D].浙江大学.

LED照明产品 篇2

根据广东省关于印发<广东省推广使用LED照明产品工作考核办法>的通知》（粤科规划字〔2012〕168号）要求，为进一步推进我镇推广应用高效节能环保的LED照明产品，镇委、镇政府高度重视，设立以镇党委为组长的工作专职专责领导小组，在我镇举行了一系列的宣传推广活动，现将工作进展情况汇报如下：

一是积极做好宣传发动工作，转变群众观念。

从10月中旬至11月，xx镇按照镇属各部门和各村居委会的需求量，研究制定具体工作措施。积极完善推广配套办法，大力创新推广机制，着力提高推广效果。在镇、村采取集中宣传、流动走村入户宣传、印发资料宣传、手机信息宣传等形式，向广大干部群众广泛深入细致地宣传当前高效照明LED产品推广工作的重要性。让干部群众懂得，高效LED照明产品的推广，是一项看得见、摸得着、能受益的实实在在的惠民工程、民心工程、德政工程，也是贯彻落实“十二五”节能减排的重要举措之一，有利于绿色发展，循环发展，低碳发展。

二是分解各级任务，责任到单位。

在推广LED照明产品确保规范操作的前提下，精简操作程序，加快推广进度，提高推广效率，严格按照分配工作目标任务推广LED照明产品。我镇对各企业、各村（社区）进行任务分解，切实做到任务明确，责任落实到单位，推广工作目标考核到人。为使LED照明产品推广工作在新桥镇广泛开展**利进行，镇属各部门及镇、村各级党员干部，带头推广LED照明产品，以实际行动来促进此项工作的有序推广，以点带面。

三是做好任务督查，促进LED照明产品的推广。

LED照明产品 篇3

一、前言

LED作为第四代照明光源越来越被广泛看好，它与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED照明具有光学性能佳，启动速度快、节能环保、使用寿命长、可靠耐用等优点；同时LED照明产品也有其自身的特点，其包含结构、电子、检测、安规等要求。从芯片加工到器件封装，再到组装老化测试包装，显现出LED照明产品工艺流程复杂，作业工序多的特点，这对一线生产线的生产制程控制能力、质量保证能力提出了更高的要求。

二、選择研究对象进行分析

我们以T5一体化LED日光灯管为研究对象，从现场调查入手分析如何通过某些改进来提升生产作业效率。调查中发现T5一体化LED日光灯管共由8个作业工序+2个检查工序完成。

（一）对生产线作业平衡进行调查。对SMT段（刷锡膏----贴片----过回流焊---检测）

作业工时测定和现场观察，分析得出SMT段各工序作业时间接近，现场作业排配合理，生产平衡率在90%以上。

（二）继续调查，在组装后段的点亮测试工序中，检测T5一体化LED日光管的点亮

功能的测试繁琐，在作业时需要在点亮确认一端功能正常后，再翻转检测日光管的另一端功能是否正常。作业中手动拿取带电端子有作业不安全的隐患，作业时每天需要重复操作翻转的动作容易致人疲劳，且翻转的动作没有防错的功能，有遗漏检测的风险，有品质隐患。我们从点亮测试工序进行分析，用Most工具对动作进行解剖，翻转动作需要时间9.7S（按82BSI算），翻转后第二次点亮发生的动作时间3.6S（按82BSI算），共消耗时间11.3S。11.3S从工业工程的角度看是动作的浪费，因为动作不直接产生结果。再者，翻转灯管存在遗漏的，没有防错功能，长期使用手臂长距离动作容易疲劳。对灯管翻转和二次点亮检测的动作若通过改善可以简化动作则可节约11.3S，若两次点亮检测合并为一次点亮检测可以减少4.68S（按82BSI算）时间，还可以防止漏检。对以上构想方案进行检讨，考虑取消翻转动作和二合一点亮测试需要将灯管的检测夹固定在工作台面上。考虑到二合一检测时要测试出T5一体化LED日光灯管的两端供电端子都能正常通电，根据日光管的结构性能，则需要将一个端子设置为带电端子，另一端为不带电端子且不带电端子需要连接一指示灯，以便在日光管一端供电点亮检测时，另一端不带电端子的指示灯会亮，则说明功能正常；若出现指示灯不亮现象，则说明日光管功能不正常。依构想方案，对点亮测试工序进行改善，改善具体方案如下表图所示。

对以上表格数据进行分析，改善前的T5一体化LED日光灯管的点亮测试需要5个步骤完成，需要动作工时24.84S（按82BSI算）。改善后的T5一体化LED日光灯管的点亮测试只需要3个步骤完成，需要动作工时16.92S（按82BSI算）。相比较，改善后的作业工时节约2个步骤，工时7.92秒。改善前需要翻转日光管，改善后则取消了翻转动作；改善前需要做2次点亮测试，改善后则将两次测试合并为一次测试，两点改善可以防止漏检的现象发生，简化了动作，降低了作业强度，改善效果明显，构想方案合理可行，解决了点亮测试作业繁琐，可能导致漏检的品质问题。

三、结束语

基于对工序的作业动作的工时分析，可考虑通过取消、合并、简化、重合的方式改善作业方式，使工序作业更加安全，降低作业产品的疲劳，减少作业时间，提升作业效率，提高产品品质，让生产线工序的排配更加合理，生产平衡率更高。当然提升作业效率的方法有很多，但改善是无止境的，要培养持续改善的观念，自觉投入到生产作业效率提升的行列队伍中，让生产效率提升，让产品质量提升，提升产品竞争力，赢得更多订单和利润。提升LED照明产品的作业效率贵在创新，重在坚持。

LED替代通用照明产品前景可期 篇4

“如果中国搞传统照明的企业在未来5年内不能接受LED,中国的照明传统大国地位就将消失。”

中国建筑设计研究院电气总工程师张文才介绍说,建筑能耗占我国一次能耗总量的27.8%,基本上为同纬度国家的3倍左右。而在这其中,照明在各项能耗中所占比例又相当靠前:具体说来,通风能耗占总能耗40%～50%,照明能耗约占20%～30%,给排水能耗占10%～15%,其他动力能耗占10%～15%左右,照明居第二位。因此,照明行业的节能潜力相当巨大。但是,张文才在参加北京市办公建筑节能改造时发现,一些单位为了减少能耗而少开灯甚至不开灯,单纯为了实现节能却不能满足视觉的要求,这是一个误区,并不可取。“照明节能有许多方面,关注光源、灯具、配套附件的应用,都能带来广阔的节能空间,从照明控制的角度也有多种方法可以实现节能。”他表示,“当然,对气体放电灯而言,当采取移动探测控制开关时,光源寿命受开关次数的影响较大,开关一次相当于点亮几个小时,因此要找到更好的光源不受开关灯次数的影响,LED就是一个不错的选择。”

正是由于这些原因,LED在建筑照明中日益受到关注。目前室外照明采用LED的范例较多,包括路灯照明、庭院灯照明、航空障碍灯照明等。从供电方式上,有外部供电方式,也有采用太阳能光伏一体供电。而在室内照明中,应用于应急疏散照明和指示显示领域的较多,还有的用于停车场照明等,用于办公室、走廊、楼梯间的照明数量还不多,但也呈现出了快速增长的趋势。

国家半导体照明工程研发及产业联盟秘书长吴玲说,当下,全球80%的节能灯是在中国生产的,但是如果中国搞传统照明的企业在未来5年内不能接受LED,实现提升和转型,那么中国的照明传统大国地位就将消失。按照飞利浦的预测,到2015年,其销售收入的50%将来源于LED,到2020年这项收入将占到总的销售收入的80%,这可以说明LED在未来照明市场上的巨大影响力。

“LED替代通用照明产品已有时间表,这也成为国家出台财政补贴政策的重要依据。”

吴玲介绍说,LED产品呈现出爆发增长的态势,整合速度加快,连续5年LED增长速度都超过了30%,产业规模达到1200亿元,企业超过4000家。未来5年,其增长速度将保持在38%～40%,而企业近几年的投入也有望在未来2年内看到收益。吴玲强调,国家财政补贴政策也将会依据LED对通用产品替代时间表而逐渐浮出水面。

“不同厂家生产的LED产品、甚至是同一厂家不同规格的产品接口都是不同的。我国LED标准、检测、认证体系有待完善。”

张文才介绍说,中国目前关于LED的相关标准是从2005年开始制定的,主要是针对光源、灯头灯座、控制装置、灯具、LED光安全等,但是作为指导建筑照明设计的有关LED照明标准却一直处于空白。他认为,标准的制定应该包含两个方面:一是通过应用来推动标准的编制和完善,再反过来推动技术的应用和进步。二是吸取国际相关技术,来推动国内标准的进步。他透露说,在此次对《建筑照明设计标准》的修编中,就将增加关于LED照明的内容,推动我国照明设计中对LED的应用。

除了标准之外,技术的进步更是重中之重。“就其光学特性而言,光效高、寿命长、能效低、色彩丰富、便于控制、安全等是我们所希望看到的方面。但是我们同样要关注,由于LED属于点光源,光线集中,峰值光强高,容易产生视觉的不舒适感,这是未来需要认真研究并加以克服的。另外,在低色温其显色性方面应该有所提高。LED的色温很宽,产品的一致性控制问题、光谱的连续问题、不连续光谱对人的影响问题等都需要进一步研究。”张文才表示。

吴玲也表示,目前LED检测设备方法标准不统一、滞后,“我们看到,不同厂家生产的LED产品、甚至是同一厂家不同规格的产品接口都是不同的,这都反映了我国LED标准、检测、认证体系的缺失。而除此之外,技术人才队伍不足,公共研发平台缺位,关键材料、关键设备、关键技术发展滞后等都是现阶段存在的问题。”

对于未来,吴玲表示,要从三个方面加强对LED行业的建设:第一就是规范市场,这其中包括三个方面的内容,一是完善标准体系;二是建立网络式的检测平台;三是开展节能产品的认证。第二,要建立公共的研发平台,这些平台包括核心装备、原材料国产化;下一代白光核心技术;互换性、兼容性、通用性的标准化光源模块及接口;上下游多学科技术交叉融合、系统集成。第三则是要加强人才培养,支撑产业可持续创新,要创新人才与团队建设,开设相关学科教育;积极开展职业资格培训认证,形成创新人才开发模式。通过“软硬”兼顾,实现行业的健康长远发展。

LED照明产品 篇5

与一般的电子电器产品的检测认证有区别的是，半导体照明产品除了需要关注产品的安全性能和电磁兼容性能外，还需要特别关注其光学性能和流明维持特性。因此，我们首先分析一下目前LED照明产品出口到欧盟和美国地区需要做哪些检测认证，以及这些检测环节中需要注意哪些问题。最后，重点介绍目前对于LED灯检测认证影响力最大的美国能源之星认证，以及分享一些我们实验室的检测研究经验。

一、欧盟市场的检测认证

出口到欧盟各国的LED灯具必须通过CE认证，该认证要求产品需要通过LVD和EMC指令的要求。LED灯具产品欧盟CE认证的LVD指令是2006/95/EEC，主要的测试标准有EN 60598-1，EN 60598-2系列，EN 61347-1，EN 61347-2-13，EN 62031和EN 62471。

其中，EN 60598-1是灯具的通用安全标准，对于特定类别的灯具，一般需要将EN 60598-1和EN 60598-2系列中关于特定类别灯具的特殊要求结合起来考量灯具的安全特性。EN 61347-1是对灯控制器的通用安全要求，而EN 61347-2-13是针对LED驱动的安全要求。EN 62031是关于普通照明LED模块的安全规范，对模块的标志、端子、保护接地、防触电保护、潮态后的绝缘电阻、电气强度、故障状态、结构、爬电距离和电气间隙、耐热、防火和耐电痕化、防腐蚀等进行了相关的规定。EN 62471是评价灯和灯具系统光生物学安全性的标准，其中的光源包括了LED，但是不包括激光，该标准根据光辐射危害的程度将连续辐射灯分为豁免类、1类危害（低危害）、2类危害（中危害）和3类危害（高危害）等四大类。

对于灯具型式试验中的测试项目主要有：标志，结构，外部线和内部线，保护接地，防触电保护，防尘、防水和耐潮湿，绝缘电阻和电气强度，接触电流，爬电距离和电气间隙，耐久性和热试验，球压、灼热丝和针焰测试等。在我们实验室大量的检测过程中发现，一般出现不符合项概率较高的测试项目主要有爬电距离和电气间隙，接地电阻测试，球压、灼热丝和针焰测试，IP测试。

LED灯具产品欧盟CE认证的EMC指令为2004/108/EC。适用的测试标准是EN 55015和EN 61547，其中EN 55015标准考虑的是产品发射（也就是EMI）的要求，而EN 61547考虑的则是抗干扰能力（也就是EMS）的要求。如果产品为AC供电或能连

接到AC电源上，则还需增加EN 61000-3-2（电流谐波）和EN 61000-3-3（电压闪烁）这两项测试。

针对灯具产品发射部分的要求，EN 55015这个标准中共有三个测试项目：骚扰电压测试，9kHz~30MHz范围内辐射电磁骚扰和30MHz~300MHz范围内辐射电磁骚扰。特别要注意的是与一般类产品比较，电场辐射的测试只须测试到300MHz，而无须测到1GHz。同时该项测试和骚扰电压测试这两个测试项目通常都是灯具类产品容易不合格的测试项目。制造商在做认证或摸底测试时，需要特别考虑。

抗扰度测试共有静电放电，辐射抗扰度，快速瞬变脉冲群，雷击、浪涌，传导抗扰度，工频磁场和电压跌落/电压中断七个测试项目。与一般类产品要求不同的是雷击、浪涌这个测试项目，EN 61547中规定的此项测试等级会和产品功率有关，小于等于25W的产品测试等级会低于大于25W的产品，而一般类产品该项测试是和功率无关的。同时，雷击、浪涌这个测试项目也是所有EMS项目中比较严酷的一个试验，很多灯具产品都很难通过该试验。如果产品此项测试不合格，一般在电路上加上压敏电阻就能通过该项试验。

除了CE认证中的LVD指令和EMC指令外，欧盟还有一个重要的指令是ErP指令，该指令是欧盟有关能源相关产品的生态设计要求指令，对多种能源相关产品确定了最低能效要求。目前ErP指令对LED灯的要求主要体现在实施措施244/2009里，主要对非定向家用LED灯的能效进行要求。

二、美国市场的检测认证

美国市场对LED灯具产品的安全要求主要有UL，ETL，CSA，MET，cTUVus等认证。主要的认证测试标准有UL 8750，UL 1598，UL 153，UL 1993，UL 1574，UL 2108，UL 1310，UL 1012和UL 60950-1等。

其中，UL 8750是对照明产品中使用LED光源的安全要求，包括使用环境、机械结构、电气机构等方面的要求。在测试评估方面，UL 8750的主要测试有：与电击危险相关的测试评估，与热危险相关的测试评估，与机械结构和电气结构相关的测试评估，与能量危险相关的测试，与防火相关的材料评估，与应用环境相关的测试评估等。

UL 1598是针对固定式灯具的安全要求，这类灯具皆不带电源线插头，包括台阶灯、吸顶灯、吊灯、壁灯、路灯、柱灯等。

UL 153是对于便携式灯具的安全要求，这类灯具皆为带电源线插头，包括手提灯、橱柜灯、桌灯、落地灯等。

UL 1993是对于自镇流灯和灯适配器的安全要求，这类灯内含驱动电路，如LED灯泡、紧凑式荧光灯CFL等。

UL 1574和UL 2108分别为隧道照明系统和低电压照明系统的安全要求。

UL 1310适用于带2类安全回路的电源供应器，而UL 1012适用于不带2类安全回路的电源供电器。

UL 60950-1对可带LPS安全回路的电源供应器进行了规定。

对于LED照明产品做UL认证时，UL 8750是必测项目，另外根据产品的类别和电源供应器的类别不同，需要增加相应灯具类和电源类标准的检测项目。对于LED照明产品的安全检测认证，欧盟CE认证和美国UL认证的侧重点有所不同，CE认证侧重于产品的防触电安全性，而UL认证则更侧重于产品的防火灾安全性。

美国市场对LED灯具产品的电磁兼容要求就是FCC认证。认证测试标准为FCCPART15B，认证类型为VOC（也就是一般的自我验证型式的认证）。与欧盟的CE认证相比，FCC测试最大的区别就是它只有EMI方面的要求而无EMS的要求。测试项目一共是两个：辐射发射和传导发射，并且这两个测试项目测试频率范围和限值要求也与欧盟CE认证不同。对于出口到美国市场的LED灯具，除了在安全方面的UL认证和电磁兼容方面的FCC认证外，还有一个最重要的认证是能源之星（ENERGY STAR）的认证。照明产品的能源之星认证是基于产品的UL和FCC认证，主要对产品的光学性能和流明维持寿命方面的检测认证。

对于LED照明产品的能源之星检测认证，原来主要由美国能源部（DOE，Department of Energy）负责；而对于传统照明产品的能源之星检测认证，主要由美国环保署（EPA，Environmental Protection Agency）负责。随着2010年能源之星计划由DOE向EPA交接工作的逐步完成，目前美国能源之星计划全权由EPA负责。

对于LED照明产品的能源之星认证的两本重要标准是由DOE制定的，分别对固态照明（SSL，Solid State Lighting）灯具和整体式LED灯（Integral LED lamps）的性能参数进行了规定。对于产品性能参数的两本主要测试标准分别为IES LM-79-08和IES LM-80-08，其中IES LM-79-08是SSL产品的电气和光度测量的批准方法，其主要对SSL产品的光电性能测试的环境条件，仪器设备要求，测试方法等进行了规定；而IES LM-80-08是LED光源流明维持测量的批准方法，适用于测量LED封装、阵列和模组的光通量维持率，主要对测试条件和测试方法等进行了要求。

IES LM-79-08标准中的测试项目主要有总光通量、发光效率、光强分布、色度坐标、相关色温、显色指数和颜色空间不均匀性等。在我们对大量的LED照明产品的测试数据和美国DOE CALiPER计划从市场抽检的LED照明产品的性能数据看出，前期生产的LED照明产品，大部分厂商都致力于提高产品的发光效率，而忽略了产品的颜色特性，使得产品虽有较高的光效，而产品的显色性不太好，色调偏冷，不适用于室内通用照明。随着LED技术的进一步提高，在我们近期检测的一些客户提供的LED灯产品，和DOE CALiPER近期发布的几轮检测数据中发现，目前大部分厂商除了关注产品的光效外，也开始注重产品的显色指数和相关色温，在产品的光学性能设计上考虑到了折中选择。

另外，由于LED具有很强的方向性，以及同一型号LED器件之间的一致性可能不同，这将导致使用这些LED器件制造出的照明产品在空间的明亮程度和颜色特性不同，这方面的性能需要测量产品的光强分布和颜色空间不均匀性的性能指标来表征。同时，由于LED光源的特殊性，对于LED照明产品的流明维持寿命，目前世界上还没有可以进行加速寿命测试的方法，需要进行较长时间的测试才能近似评估。IES LM-80-08要求LED光源流明维持测试的最短持续时间为6000小时，推荐的较佳持续时间为10000小时。

2010年10月CALiPER发布的第11轮抽检报告中，对9个LED灯具产品进行了流明衰减测试，对15个LED替代灯产品进行了流明衰减测试。按能源之星标准的要求，在6000小时的工作后，SSL产品如果宣称25000小时的寿命，光输出需要维持在初始值的91.8%以上；如果宣称35000小时的寿命，光输出需要维持在初始值的94.1%以上。根据这一判定依据，这24个LED照明产品的测试情况如表2所示。从测试结果中看出，目前大部分的LED替代灯产品的流明维持寿命还不能达到能源之星标准的要求。另外，在流明维持的测试过程中，同时需要关注产品的颜色维持特性。

由EPA全权负责能源之星计划后，EPA致力于整合能源之星的标准，EPA已于2011年2月16日发布了灯具的（Luminaires）能源之星标准的V1.0最终版，用于取代其原来制定的宅用照明设备（RLF，Residential Light Fixtures）的能源之星标准和DOE制定的SSL灯具的能源之星标准。灯具的能源之星标准包括的光源类别有：荧光灯、高强度放电灯、卤素灯和LED灯。该标准对于LED灯具的性能提出了更高的要求，如果厂商的LED灯具产品需要申请能源之星，这里需要特别注意。

在这个灯具的能源之星标准中还有两个相应的标准需要关注，一个是IES LM-82-11，其是对LED光引擎和整体式LED灯的电气和光学性能的测试标准；另一个是IES

TM-21-11，其是LED器件流明维持寿命的推算方法，可以做为IES LM-80-08测试结果处理的一个补充，从这个标准中也看出，对于LED流明维持寿命的拟合推算只能近似预测产品的寿命，因此目前还不能使用加速老化的方法来预测产品的流明维持寿命。另外，EPA也已经声明，将在后续发布灯泡（Lamps）的能源之星标准，用于取代其原来制定的紧凑式荧光灯（CFL，Compact Fluorescent Lamps）的能源之星标准和DOE制定的整体式LED灯的能源之星标准。

总结

LED照明与节能 篇6

关键词：LED照明节能

0引言

在全球能源危机、环保要求不断提高的情况下，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的半导体LED照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径。LED在装饰、景观、讯号、红绿交通灯、庭院灯、汽车部份灯以及某些特殊用途照明已被人们广泛接受。

1LED光源的特点及发展趋势

LED即发光二极管，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被称为第四代照明光源，即21世纪的绿色、节能光源，具有光效高(50-200Lm／W，电光功率转换接近100％)、工作电压低(单管驱动电压1.5-3.5V)、耗电量小(单管功率0.03-0.06W)、体积小(单元晶片尺寸为3-5mm的正方形)、结构坚固且寿命长(理论寿命达10万小时)等特点，还有LED光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，LED光源具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点，与传统的白炽灯、荧光灯光源相比，有着无可比拟的优越性，是光源领域发展的必然趋势。

2LED在照明工程中的应用

传统的LED光源集中应用在汽车、背景光源、交通信号灯等领域，如今快速发展的LED技术使得LED在照明工程中的应用也越来越广泛。目前，LED在照明工程中的应用主要体现在以下几方面：

2.1夜景照明。近年来，各城市政府都十分重视城市亮化工作，不同程度的进行了城市亮化建设，把城市亮化工程的建设作为改善和美化城市环境的重要措施。由于LED光源小而薄，安装便捷，可以水平也可以垂直方向安装，可与建筑物表面完美地结合，也可以与城市街道陈设很好的有机结合。可以在城市的休闲空间如公园的路径、滨水地带、园艺进行照明，也可以在街道边的花卉或低矮的灌木进行照明。作为景观照明灯具，LED与霓虹灯相比，具有低电压安全可靠、节能环保、密封性能好、没有易碎的玻璃、也不会因为制作中弯曲而增加费用等优点，可基本取代霓虹灯。

2.2指示照明。在需要进行空间限定或引导的场所，如道路路面的分隔显示、楼梯踏步的局部照明、疏散通道和安全出口的指示照明等，都可以使用表面亮度适当的LED埋地灯或嵌在垂直墙面的灯具。如影剧院的地面引导灯或座椅侧面的指示灯，以及购物中心的导购指示灯和建筑物消防疏散指示灯等。

2.3特殊场所照明。就照明品质来说，由于LED光源为真正绿色光源，没有紫外与红外辐射，对眼睛和其它物体不会产生损害。与传统光源比较，LED光源具有不需要附加滤光装置，照明系统简单，易于安装的特点，现已被广泛应用于象博物馆、展示厅这样对光源的颜色、辐射等指标要求高的场所照明。

2.4室内装饰照明。由于大功率白光LED照明灯具目前还处在研发和试生产阶段，目前市面上的LED灯具还不能达到普通灯泡所具有的亮度，在室内装饰工程中基本还局限于背景照明和局部照明。由于LED的动态(数字化)控制色彩、亮度和调光及活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果，且长寿命、高流明的维持值(10，000小时后仍然维持90％的光通)，与金卤灯的50～250小时的寿命相比，降低了维护费用和更换光源的频率，且没有热辐射，可以使室内空间变得更加舒适和谐。因此，目前LED照明在室内装饰装修工程中的应用也越来越多。特别是在半径较小的圆弧形灯槽和高空不易维护的区域，用LED丽彩灯带取代传统的镁氖灯带，不仅节能、环保，还解决了最头痛的维护问题。

2.5电子显示屏。LED显示屏因其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，在众多媒体显示领域一枝独秀。全彩色LED显示屏是当今世界上最为引人注目的户外大型显示装置，采用先进的数字化视频处理技术，具有无可比拟的超大面积与超高亮度。2008年北京奥运会，已经将LED功能发挥到淋漓尽致，特别是在舞台中央、如中国山水画可卷的屏幕，共使用4.4万颗LED所组成；而高挂在会场中央的奥运5环图，约使用4.5万颗LED；另外，上千人所组成的和平鸽形状的表演，每位参与者身上披戴约20颗LED等等方面的应用。水立方景观照明采用RGB型LED，在固定外层气枕的钢结构框架上布灯、侧向投射，使“水立方”外表面的亮度、色彩、图案达到一定要求，加上南立面2000m点阵显示屏，形成一定的场景和模式。这种“空腔内透光“与LED照明的结合应用方式开创了一个先河，它为建筑物景观照明朝菪节能环保的方向发展及LED照明向规模化方向发展树立一个新的里程碑。

2.6逐步取代传统照明灯具。随着大功率、高光效、高显色性的白光LED照明灯具的研发和逐步投产，使其照度不断提高而成本不断降低，LED照明将成为未来照明的主体，逐步取代白炽灯和荧光灯。目前LED在照明领域应用的主要困难是LED白光光效不高(约20Lm／W)，功率不大(小于1W)，且价格昂贵。面对LED照明市场的巨大诱惑，世界三大照明工业巨头：通用电气、飞利浦和奥斯拉姆集团已纷纷成立LED照明企业，并提出要在2010年前使LED灯的发光效率提高8倍，价格降低到1％。若此目标能得以实现，那么LED灯具将完全取代传统的白炽灯和荧光灯。

3结束语

LED照明产品 篇7

LED照明产品是指与外部供电电源连接即可运行的LED光引擎和LED整灯,主要由LED封装、电子控制器件、散热器件和机械元件等组装而成的一类LED照明产品。LED与传统光源相比较,具有发光效率高、使用寿命长、节能省电、环保等一系列优点,这使得LED光源广泛应用于各种装饰和照明场合。

在实际应用中,为了适合不同的照明环境,灯具的设计和结构也不尽相同,其工作时的温度会随着环境温度的变化而变化,而LED光源的光电参数具有很强的温度依赖性,一方面温度的变化会导致LED照明产品光电参数的变化,另一方面过高或过低的温度也会对照明产品的使用寿命产生较大影响。

因此,探索LED照明产品的温度特性十分必要。本文在理论分析的基础上,采用积分球对3W SMT封装和3W COB封装的LED天花灯分别进行光电色参数温度特性测试,根据测试结果,分析LED照明产品光色电性能的温度特性,以此作为对LED照明产品进行改善的指导,使其达到更为理想的照明效果。

1 LED光源的温度特性

1.1光参数的温度特性原理

在LED芯片中,载流子的平均总寿命是由辐射复合和非辐射复合的平均寿命决定的[1],如式1。

式中:

是非平衡载流子非辐射复合的平均寿命;

是非平衡载流子辐射复合的平均寿命。

内量子效率ηiqe为辐射复合速率在总复合速率中所占的比例,如式2,

从式2中可以得出,非平衡载流子非辐射复合的平均寿命随温度升高而减少,而辐射复合的平均寿命随温度升高而增加。与此同时,随着温度升高,晶格震动加剧,杂质缺陷增多,导致半导体光吸收增强,损耗系数随之增大,因此内量子效率随着温度升高而降低,此时LED芯片内部产生的光能量减少,从而导致辐射通量降低。

1.2电参数的温度特性原理

当LED光源采用恒流供电时,LED两端电压的温度特性主要是由电导率的温度特性决定的[2],如式3。

式中:

n、p分别为电子和空穴浓度;

μn、μP分别为电子和空穴的迁移率;

q为电子所带的电荷。

当半导体为n型时,式2中右边第二项可忽略;为p型时第一项可忽略。由于重掺杂,杂质浓度会随温度上升而逐渐升高,即杂质载流子数量变多,但本征激发还不十分明显,主要散热方式为晶格震荡,迁移率会随温度升高而稍有变化,但又会因为杂质浓度的上升而显著下降。综合考虑载流子浓度和迁移率的变化,可知电导率随温度增加而上升,因此导致了电压温度的负相关特性。

2测试对象和测试系统

2.1测试对象

常用大功率LED封装包括引脚式、表面装贴式(SMT)、板上芯片直装式(COB)以及系统封装式(SIP)[3]。SMT和COB是商业上使用最广泛的两种封装方式。本文选择SMT和COB封装的两种3W天花灯作为测试对象。天花灯的基本结构由灯罩、灯珠、铝基板(散热片)及驱动模块四部分组成。3W天花灯为3颗1W大功率SMT封装LED灯珠串联,3WCOB天花灯为单颗3W COB封装LED灯珠。灯珠焊接在基板上,基板连接散热鳞片,灯珠产生的热量主要通过散热鳞片散热。

2.2测试系统

用积分球法来测试灯的光色电参数既方便又快速。采用PMS-50光-色-电测试系统,其结构示意图如图1所示,可以测量光源的光色参数。积分球测试系统主要由积分球和光谱仪两部分组成。

图 1 PMS-50 增强型光色电测试系统结构示意图

(1)积分球

积分球由固定半球和活动半球构成,活动半球可以开合,用于更换待测的灯。积分球内壁涂多层中性漫反射材料(硫酸钡),另外设置挡光板以防止LED灯发出的光线直接射入光度探头,灯在积分球内点亮后,其光线经多次漫反射后均匀地经光纤传入光度探头,光度探头将采集到的光信号再传入光谱仪。

(2)光谱仪

光谱仪是进行光谱研究和分析的装置[4]。其基本作用是测定被研究的光(所研究的物质发射的、吸收的、散射的或受激发射的荧光等)的光谱组成,包括它的波长、光通量、光谱轮廓等。具体实现过程为,首先将被研究的光按波长分解,并进行v(λ) 加权;其次,测定各波长的光所具有的能量,得到能量按波长的分布;最后,显示测量结果和光谱分布图。光谱仪可以测得灯的光谱分布函数,从而计算出峰值波长的数值;辐射功率、光通量、色度坐标、色温、显色指数、光效、色纯度、主波长均可由光谱分布函数推算出来。

3实验及数据分析

3.1测试过程

采用积分球对3W SMT封装和3W COB封装LED天花灯分别进行温度/光电参数特性测试。LED照明产品一般选用恒流供电,若是在恒压条件下工作,由于电流会随电压增加呈指数变化、温升效应又会引起正向电压的变化,这样会导致LED工作不稳定,甚至影响其工作寿命。

实验时采用精密电源为LED天花灯进行300 m A恒流供电,通过固定LED灯珠的铝基板背面的温控装置控制铝基板的温度变化,分析采集其光电参数。

首先开启仪器进行预热,设定精密电源WY305的供电电流,然后用通用标准灯D204对光谱仪进行光谱定标和光通量定标。定标完成后,将被测天花灯安装到积分球,控制温度以1℃梯度递增,每升高1℃测量记录一组LED天花灯的光电参数。

3.2数据分析

3W COB天花灯测试数据见表1,3W SMT天花灯测试数据见表2。

分别是对光通量、色温和电压温度特性进行线性拟合,如图2~图7所示。

(1) 3W COB天花灯

光通量:y=-0.7956x+251.28, R2=0.9988.

色温:y=6.4418x+6023.5,R2=0.9849.

灯电压:y=-0.0057x+9.7372,R2=0.9985.

(2)3W SMT天花灯

光通量:y=-0.5820x+316.11,R2=0.9945.

色温:y=3.9282x+5910.1,R2=0.9620.

灯电压:y=-0.0060x+9.6554,R2=0.9995.

图 2 3W COB 天花灯光通量随温度变化

图 3 3W COB 天花灯色温随温度变化

图 4 3W COB 天花灯电压随温度变化

图 5 3W SMT 天花灯光通量随温度变化

图 6 3W SMT 天花灯色温随温度变化

图 7 3W SMT 天花灯电压随温度变化

通过对3W COB天花灯和3W SMT天花灯测试结果进行对比,可以发现,两种灯在恒流0.3A供电的情况下,随温度升高,光色电参数变化趋势基本一致。其中光通量、色度坐标(x、y)、电压、功率、光效、辐射功率、主波长随温度上升呈下降趋势;色温(k)、显色指数(Ra)、色品容差(SDCM)、红色比、色纯度呈上升趋势;峰值波长没有变化。

通过线性拟合,两种天花灯的都很接近1,说明在28~38℃时,光通量、色温和电压变化线性度较好。

4结论

本文通过对3W SMT天花灯和3W COB天花灯的温度特性的研究,在28~38℃范围内对两种灯分别进行测试、分析、比较,发现光通量、色温、电压等参数均随温度的变化而变化。光通量、灯电压随温度升高均呈下降趋势;色温随温度升高呈上升趋势。

LED照明产品 篇8

生命周期评价是对产品生命周期全过程进行全面的环境影响分析和评估, 已逐渐发展成为国际公认的环境管理标准, 并渗透到生产与消费的各个层面, 包含产品生态设计、清洁生产、环境标志、绿色采购、资源管理、废弃物管理、产品环境政策等丰富的内容。

近年来随着LED照明技术的飞速发展, LED照明产品在散热、光效、节能效应、可靠性等技术领域水平不断提高, LED照明产品已经逐步从各类户外示范工程拓展到其他照明领域。作为产品制造行业, 随着其快速发展, 除了优异的产品性能, 也会伴随着资源环境等方面的消耗与污染问题。因此, 为了及时正确发现这些问题, 需要对于LED照明产品进行生命周期评估。LCA法作为一种全方位、全过程确定产品所产生的环境影响的评价技术和方法体系, 已被许多LED照明产品生产企业和研究单位所认识。但是目前国内还尚未有关于LED照明产品的生命周期评价。本文分析了生命周期评价方法, 并结合LED照明行业的实际情况, 将产品设计、经济成本及环境影响相结合, 对LED照明产品做出全生命周期评价。

2 LED照明产品生命周期评价方法

根据ISO 14040系列标准的定义, 生命周期评价法 (LCA) 是汇总和评估一个产品 (或服务) 体系在其整个寿命周期的所有投入及产出对环境造成潜在影响的方法。生命周期评价的框架分为目标和范围的确定、生命周期清单分析、生命周期影响评价及生命周期结果解释4个组成部分 (如图1所示) 。

2.1 目标和范围的确定

目标与范围的确定直接影响整个评价工作程序和最终的研究结论。确定研究目标即要清楚表明研究动机, 需根据研究结果做出怎样的决定。研究范围定义了所研究产品的系统边界、数据要求、假设及限制条件等。LED照明产品始于原材料的获取, 结束于产品的最终处置, 其中每一步过程均要作输入输出分析。因此, 将LED照明产品生命周期的系统边界定义为:原材料获取—制造—运输—使用—回收利用—废物处理 (如图2所示) 。

2.2 LED照明产品生命周期清单分析

清单分析是LCA整个操作中工作量最大的一步, 是对LED照明产品、工艺和活动在其整个生命周期内的能量与原材料需要量以及对环境的排放 (包括废气、废水、固体废弃物及其他环境排放物) 进行以数据为基础的客观量化过程。在清单分析中, 首要任务应是根据第一阶段目标和范围中定义的系统边界建立流程模型。图3为LED照明产品的生命周期流程示意图。

在清单数据收集这一阶段应根据所建立的流程图收集所有相关过程, 如:原材料的获取, 产品的生产、装配、运输、使用、回收以及固体废物和对大气与水中的排放等的输入、输出数据。

2.3 LED照明产品全生命周期评价

生命周期影响评价实质是对清单分析阶段所识别的环境影响进行定量或定性的表征评价, 即确定产品系统的物质、能量交换对其外部环境的影响。从图3可以看出, 产品生命周期评价主要围绕两部分展开:一是由原材料经制造加工过程生产出产品。该过程主要考虑选材和用材两方面的问题, 即以选用绿色特性好的材料和提高材料利用率为目的;二是针对LED照明产品运输、使用和回收处理过程, 以节能降耗、减少排放、便于拆卸回收为目的等。我们搭建的LED照明产品的全生命周期评价体系将产品的设计要素、经济成本要素及环境影响相结合, 通过提取LED照明产品各结构部件的设计要素并对其进行相关实验分析, 最终建立设计要素与产品可靠性及产品成本的关联模型, 将产品成本及可靠性作为相关影响指标代入到LED照明产品的全生命周期中。以此方式不但可对已产出的产品进行绿色评价, 还可在产品研发时期即对产品做出定性的生命周期评估, 最终达到保证产品的可用性、创新性与实用性的目的。该体系模型如图4所示。

3 结语

LED照明产品生命周期评价是一个新的研究领域。生命周期评价方法可以较为合理地、明确地评价LED照明产品, 使绿色照明产品不但满足人们的需求, 而且有利于节约资源和保护环境。通过运用LED照明产品全生命周期评价体系, 可在以人为本、科技创新的基础上, 本着绿色环保、节能减排的产业政策, 设计出令人满意的产品。我们接下来将针对该模型的验证与推广进行大量工作。

参考文献

[1]Rebitzera G, Ekvllb T, Frischknecht R, et al..Life cycle assessment part 1:Framework, goal and scope definition, inventory analysis, and applications[J].Environ Int, 2004, 30:701.

[2]Penningtona D W, Pottingb J, Finnveden G, et al..Life cycle assessment part 2:Current impact assessment practice[J].Environ Int, 2004, 30:721.

[3]左铁铺, 聂柞仁.环境材料基础[M].北京:科学出版社, 2003:59-6.

[4]David Hunkeler, Gerald Rebitzer.The future of life cycle assessment[J].The International Journal of Life Cyele Assessment, 2005, 10 (5) :305一308.

LED照明产品 篇9

7月19日为落实国务院关于扩大节能家电等产品消费政策, 加大LED照明产品财政补贴推广力度, 根据《财政部、国家发展改革委关于印发<高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法>的通知》 (财建[2007]1027号) , 国家发改委环资司和财政部经建司、科技部高新司共同委托中国电子进出口总公司对2012/2013年度财政补贴推广LED照明产品进行国内公开招标, 确定高效照明产品推广企业、产品规格型号及协议供货价格。

LED照明产品 篇10

1、照明的历史

人类的诞生和照明的起源几乎同时, 在某种意义上, 人类的诞生甚至是由照明进步引起, 那就是照明的第一次革命—火的出现。燃烧大部分的能量都以红外线的形式辐射出去, 发光效率极低。直到1879年, 爱迪生发明了用炭丝做灯丝的世界上第一盏白炽灯, 开始了人类照明史上的第二次革命。由于仍然是由灯丝发热产生可见光照明, 白炽灯的发光效率仍然偏低, 电能转换成光能的效率不到5%。照明的第三次革命来自荧光灯, 时间从20世纪40年代开始。荧光灯是冷光源, 能量转换效率比白炽灯提高了很多, 达到25%, 寿命也提高到1000小时。LED照明发明于20世纪60年代, 最初的GaAsP (磷砷化钾) 发光二极管发光效率和亮度较低, 只能用作仪表指示灯。随着二十世纪下半叶技术的快速进步特别是新材料的不断出现, LED的发光效率和能量转换效率都在快速提高。到2000年前后, 效率指标已经达到并超过了荧光灯, 被视为人类照明的第四次革命。

2、LED灯的发光原理

LED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, 一边是引出电源负极, 另一边引出电源的正极, 整个晶片被环氧树脂封装起来。LED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。图1为LED发光原理和封装结构图。

3、LED灯的制造工艺

LED的生产可以分成一下三个工艺流程:LED外延片的生长、LED芯片的制备、L E D芯片的封装。外延生长的基本原理是:在一块加热至适当温度的衬底基片 (主要有蓝宝石和SiC (碳化硅) 、Si、GaAs (砷化镓) 等) 上, 气态物质InGaAlP (磷化铝镓铟) 有控制的输送到衬底表面, 生长出特定单晶薄膜。生长LED有机层的外延片工艺方法有气相外延片 (VPE) 、液相外延片 (L P E) 、金属有机化学气相淀积 (MOCVD) 、分子束外延片 (MBE) 。

目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。其过程首先是将Ga As衬底放入昂贵的有机化学气相沉积炉 (又称外延炉) , 再通入III、II族金属元素的烷基化合物 (甲基或乙基化物) 蒸气与非金属 (V或VI族元素) 的氢化物 (或烷基物) 气体, 在高温下, 发生热解反应, 生成III-V或II-VI族化合物沉积在衬底上, 生长出一层厚度仅几微米 (1毫米=1000微米) 的化合物半导体外延层。长有外延层的GaAs片也就是常称的外延片。金属有机化学气相淀积法 (MOCVD) 是目前生产超高亮度In Ca N (氮化镓铟) 蓝、绿色LED和InCaAIP红、黄色LED的主要方法, 它既能精确控制生长厚度, 又能精密控制外延片层的组成。可用此法生长超高亮度LED结构中所需要的量子阱阶层和DBR反射结构的20个左右的周期层, 也适用于大量生产, 是目前生产超高亮度L E D的主要方法。

L E D芯片的制备主要有以下工艺流程:外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO沉积→窗口图形光刻→SiO腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。在展完外延片后, 下一步就开始对LED外延片做电极 (P极, N极) , 接着就开始用激光机切割LED外延片 (以前切割LED外延片主要用钻石刀) , 制造成芯片后, 在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试, 主要对电压、波长、亮度进行测试, 能符合正常出货标准参数的晶圆片再继续做下一步的操作, 如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片, 就放在一边另外处理。晶圆切割成芯片后, 100%的目检 (VI/VC) , 操作者要使用放大30倍数的显微镜下进行目测。接着使用全自动分类机根据不同的电压, 波长, 亮度的预测参数对芯片进行全自动化挑选、测试和分类。最后对LED芯片进行检查 (VC) 和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心, 蓝膜上最多有5000粒芯片, 但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于1000粒, 芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上, 附在蜡光纸的背面。蓝膜上的芯片将做最后的目检测试与第一次目检标准相同, 确保芯片排列整齐和质量合格。这样就制成LED芯片 (目前市场上统称方片) 。在LED芯片制作过程中, 把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片, 分捡出来, 这些就是后面的散晶, 此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片, 也就自然成了边片或毛片等。

LED封装形式可以说是五花八门, 主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸, 散热对策和出光效果。按封装形式分类有Lamp-LED、led TOP-LED、SideLED、SMD-LED、High-Power-LED等。LED封装工艺流程主要有以下步骤: (1) 芯片检验:看材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整. (2) 扩片:由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小 (约0.1mm) , 不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张, 把LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。 (3) 点胶:在led支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。 (4) 备胶:和点胶相反, 备胶是用备胶机先把银胶涂在led背面电极上, 然后把背部带银胶的led安装在led支架上。 (5) 手工刺片:将扩张后LED芯片 (备胶或未备胶) 安置在刺片台的夹具上, LED支架放在夹具底下, 在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。 (6) 自动装架:自动装架其实是结合了沾胶 (点胶) 和安装芯片两大步骤, 先在led支架上点上银胶 (绝缘胶) , 然后用真空吸嘴将led芯片吸起移动位置, 再安置在相应的支架位置上。 (7) 烧结:烧结的目的是使银胶固化, 烧结要求对温度进行监控, 防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃, 烧结时间2小时。 (8) 压焊:压焊的目的将电极引到led芯片上, 完成产品内外引线的连接工作。压焊是LED封装技术中的关键环节, 工艺上主要需要监控的是压焊金丝 (铝丝) 拱丝形状, 焊点形状, 拉力。 (1) 点胶封装:LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。手动点胶封装对操作水平要求很高 (特别是白光LED) , 主要难点是对点胶量的控制, 因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。 (2) 灌胶封装:Lamp-led的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在led成型模腔内注入液态环氧, 然后插入压焊好的led支架, 放入烘箱让环氧固化后, 将led从模腔中脱出即成型。 (3) 模压封装:将压焊好的led支架放入模具中, 将上下两副模具用液压机合模并抽真空, 将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中, 环氧顺着胶道进入各个led成型槽中并固化。 (4) 固化与后固化:固化是指封装环氧的固化, 一般环氧固化条件在135℃, 1小时。模压封装一般在150℃, 4分钟。m、后固化:后固化是为了让环氧充分固化, 同时对led进行热老化。后固化对于提高环氧与支架 (PCB) 的粘接强度非常重要。一般条件为120℃, 4小时。 (5) 切筋和划片:由于led在生产中是连在一起的 (不是单个) , Lamp封装led采用切筋切断led支架的连筋。SMD-led则是在一片PCB板上, 需要划片机来完成分离工作。 (6) 测试:测试led的光电参数、检验外形尺寸, 同时根据客户要求对LED产品进行分选。 (7) 包装:将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。图2为封装后的LED灯, 图3为安装好的LED灯具。

4、与白炽灯及荧光灯相比的优缺点

LED灯和白炽灯及荧光灯相比, LED照明发光效率高、寿命长、电压低、安全性高、牢固和耐震动冲击等特点, 同时体积小、重量轻, 响应时间更短, 色彩丰富可调, 并且非常环保没有污染, 表1为几种照明方式的效能对比。

同样亮度的白炽灯、荧光灯和LED灯使用10000小时, LED灯总成本比荧光灯高, 但已经比白炽灯要低。LED灯总成本较高的原因来自于目前光源成本较高, 随着对LED的大规模投入和产品价格的不断下降, LED光源成本下降是大势所趋, 到两者价格差距不大, 就是LED灯进入普通照明之时, 表2为三种灯的使用成本对比。

随着发光效率和生产效率的快速提高, 同样亮度的LED灯未来几年内总成本将快速下降, 预计到2012年左右, LED灯将在成本上可望和荧光灯一竞高低。表3为未来几年L E D灯和荧光灯的对比消长。

(单位:元)

5、结论与展望

我国半导体照明应用渐渐走在了世界的前列, 随着国家和地方政府的政策鼓励, 许多地方在室外照明如:路灯、景观照明等;室内照明如:体育馆、地铁、地下车库、博物馆;特殊场合照明:如低温照明、矿灯照明、汽车灯等方面应用广泛, 图4为采用LED灯照明的“水立方”和“鸟巢”, 图5为LED路灯。从目前国内外的技术发展来看, LED进入千家万户室内照明是一个必然的过程。合理有效的政府组织, 加上我国相关科研能力和企业基础, 我们完全有信心实现这个目标。家居照明如果普遍采用LED照明工具, 节能减排的效果必定十分明显。

参考文献

[1]关于加强国家科普能力建设的若干意见, 2007.1.26

[2]国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020) 2006.2

[3]刘新福, 蒋石梅, 战英民.宋敏茹高校作为科普教育基地如何承担科普重任[J]天津:河北工业大学成人教育学院学报[J], 2000.9:12～15

[4]权福军.青少年科学素养问题与对策[J].南宁.广西青年干部学院学报, 200 1.6:78～90

LED打造绿色照明光源 篇11

LED（又称为半导体发光二极管）是一种利用电子发光原理制成的半导体器件，它可直接将电能转化为可变光，具有发光效率高、寿命长、耗电少、体积小等特点，被称为21世纪的“汽车绿色照明光源”。

LED的生产可分为上、中、下游。近几年，国外LED技术和产业发展迅速，日本、美国和欧洲的一些企业，在上游发光材料上，也就是芯片的制造以及中游的切割、分级等领域已形成高度技术垄断。我国独立开发的大功率LED光源技术，使下游的封装环节达到了世界领先水平，对 LED 光源大范围应用与推广将产生重要意义。

目前，节能环保的绿色产品已经成为汽车工业发展的主流方向，汽车光源也不例外。从制造工艺上讲，生产LED光源所使用的材料不含重金属，与其他光源相比发光效率可以提高20%以上。LED作为汽车照明光源不仅兼具环保性，更重要的是保证安全可靠性。LED的寿命很长，平均无故障工作时间为10万小时，大大超过白炽灯寿命要达到3000小时的规定。LED属于实心封装的固体光源，其抗振动性也是其他光源无法比拟的。LED由半导体发光，点亮的时间仅在纳秒级。在真人实车试验中，同一个人在时速80公里的情况下开始刹车，LED灯会比白炽灯反应速度快，提前4-5米点亮。这种突出的快速反应能力应用在尾灯中，可以极大地提高驾驶者的安全。

车用LED光源可分为车内LED车灯与车外LED车灯两大类。车内LED主要用于数位仪表板总成的指示灯背光显示等，对LED的角度、色差、亮度、电压、电流等光学、电学性能的一致性和可靠性要求更高。车外LED车灯主要用于刹车灯、前转向灯、后转向灯、侧转向灯、后雾灯与倒车灯等。从安全角度考虑，目前LED应用在尾灯上比较多，而前照灯则比较少。

欧洲分析机构预测，2012年LED灯的市场占有率将会有大幅提升。但专家强调，是否大范围推广主要还取决于LED光源自身技术问题的解决。一是光通量有待进一步提高。采用LED作为照明光源，必须具有更高的发光效率。二是LED发出的光与自然光仍有一定差距。 LED 发出的光属于不连续的光谱，发出的白光是由黄色光和蓝色光“勾兑”而成，因此其显色性不高。这也是制约LED应用于前照灯的主要原因之一。三是过高的成本影响了LED光源的普及。目前，装配LED灯还只局限在像锐志、皇冠、凯迪拉克、速腾、荣威等中高档轿车上。由于对晶元技术的不断改进，制造成本目前正在急剧下降，近三年LED的价格已下降了50%，正朝着高效率、低成本的方向发展，这为LED向汽车照明领域的全面推广提供了有利条件。不过，也有业内人士认为，当LED的成本下降到90％，才是其真正普及的时候。

新的照明方式和新光源的应用成为发展的热点

汽车照明的发展长久以来一直围绕法规、安全、环保和造型美观的要求进行。随着技术的进步，满足法规要求对灯具制造商来说已不是难事，因此各厂家将越来越多的注意力放在安全和环保方面，即如何提高主动安全性及更多采用节能环保或可回收材料。同时，与其他行业一样，电子学、随动系统、各类传感器在汽车照明领域里的应用也越来越广。因此，新的照明方式和新光源的应用成为发展的热点。

车内环境以及操作的方便与否是影响驾驶员心理和驾车状态的重要因素，因此近年来也出现了多种形式的车内照明及照明控制。如通过LED与光导组合实现手套箱、杂物箱、脚踏位置等处的照明，这些照明考虑了人眼的明暗视觉及颜色适应性以最大限度地降低对驾驶员的影响，同时兼顾内饰的整体造型。智能非接触照明开关的应用也不断增多，该开关可感应人手的动作差异以实现不同的照明效果，而对物品的动作则没有反应。目前用于车内照明或指示的LED、光导、非接触开关等正在向标准化、模块化、人性化的方向发展。

传统的汽车前灯通过光源、反射镜(透镜)提供两种照明方式，即远光和近光。AFS则是可调制的光学系统、电子控制、随动系统和电子地图(GPS)等的集成，它提供了如城市道路、乡间公路、高速公路、弯路、恶劣天气等不同交通环境条件下的不同照明方式，从而极大地提高了夜间行车安全性和舒适性。欧洲已经制定了针对AFS的法规。目前，国内的很多车型使用气体放电灯作为前照灯的光源，如奥迪、大众、本田、丰田、雪铁龙等都有使用。与卤素灯泡相比，气体放电灯功耗低(35W)、亮度高(是卤素灯泡的3倍)、寿命长(与整车寿命相当)。缺点是成本高，除需配有点火、变压装置外，按ECE法规还需配有灯具清洗装置、车身姿态传感器系统以及灯具自动调节系统。

天气、道路状况千变万化，目前普遍使用的单一灯光照度已经满足不了安全性的要求，因此与前照灯一样，尾灯也在向智能化的方向发展。如德国海拉公司研制的一款尾灯，其制动指示效果会根据制动加速度、日照等条件自行调节，即制动加速度大、日照强时制动灯的亮度就高，从而更好地提醒其他驾驶者。

汽车制动、转向灯等功能已经大规模使用LED作为光源。LED同样具有占用空间小、重量轻、造型灵活、功耗低、寿命长、反应时间快等特点，更重要的是其本身的发展速度也非常迅速。

新的照明方式、新光源、新的加工生产技术以及新材料的使用会使汽车照明灯具给人耳目一新的感觉，当然也会使我们的行车更加安全。但同时值得关注的是，随着总线、各类控制器件在汽车上的应用日益广泛，通过与汽车总线、控制器的通信、协议进行工作的照明灯具也逐渐增多，这些势必会对一些灯具制造商和灯具售后市场产生重大影响。

LED光源车灯带给汽车新的魅力

现在的汽车车灯既有漂亮的组合灯，又有个性很强的大眼睛灯。它们已经摆脱多年以来的呆板形象，变得越来越好看了。各车型的前大灯多为组合式设计，将远光、近光、转向灯和雾灯等全部设计在一个大灯罩内，这其中又分成几种不同的流派。一类是有怀旧色彩的多盏小圆灯的组合，如奥迪A6、大众高尔夫、蒙迪欧、赛马和中华等。另一类是方形灯与圆形灯的组合，如帕萨特B5、宝来、红旗世纪星等。还有一类是全部由不规则的异形灯组合而成的前大灯，如马自达323、日产阳光等。和传统的长方形组合灯相比，“复古”的独立圆形前大灯设计，显得更有灵气。POLO和奇瑞QQ的前大灯给人留下了很深刻的印象。

尾灯已不是装饰性零件，它也参与了车身的造型，并成为了车身造型的延长部分。尾灯的变化不仅增加了汽车后半部分的色彩，更重要的是使车尾部变得活泼而富有动感。

汽车灯具随着汽车工业的发展、科学技术的进步、新光源的出现以及人们的审美观等而不断改进，结构越来越复杂、工艺越来越考究、功能越来越完善。现代汽车灯具已经成为一件具有高科技内涵的精美工艺品，是汽车的一双美丽的“大眼睛”。汽车灯具的演变主要经历了四个阶段，而第四代LED汽车光源的出现，给汽车带来了新的魅力。

LED光源车灯的开发应用与商机

LED照明产品 篇12

1 LED照明的优点

(1) 不需要充气, 不需要玻璃外壳, 抗冲击性好, 抗震性好, 不易破碎, 便于运输。LED只要在温度-40～85℃、湿度≤65%的情况下都可以正常安全的使用。适合在条件恶劣的环境下使用。

(2) 灯源单元较小, 使得布灯更为灵活, 而且能够更好地实现夜景照明中“只见灯光不见光源”的效果。LED光源可以应用在建筑景观装饰、公路、桥梁、广告立体字、商业空间、机场、地铁、医院、饭店、汽车、电脑、手机等场合, 应用十分广泛。

(3) 能够较好地控制发光光谱组成, 从而能够很好地用于博物馆、展览馆中的局部或重点照明。

(4) 理论上具有与传统光源相比更高的发光效率, 理论上LED发光效率大于200lm/W, 从而具有巨大的节能潜力。

(5) 理论寿命更长, 实验室寿命可达100000h。光源可以频繁地亮灭, 而不会影响其寿命, 且启动速度非常快。如果每天使用4小时, 那么在正常情况下使用可以超过60年, 基本上可以达到一生使用无忧。

(6) 可以通过控制半导体发光层半导体材料的禁止带幅的大小, 从而发出各种颜色的光线, 且彩度更高。

(7) 光源中不添加汞, 有利于保护环境。由于LED与白炽灯、荧光灯的发光原理不同, 所以不用浪费太多热能, 不会产生有毒气体, 不易损坏, 是全球公认的新一代环保高科技产品。

(8) LED发光具有很强的方向性, 从而可以更好地控制光线, 提高系统的照明效率。尽管15W荧光灯的发光效能大约为60lm/W, 但经过灯具的折减就变为35lm/W, 如果再考虑照射到目标区域以外光线, 则只有30 lm/W。而半导体光源在这些环节上的折减则会少得多。

(9) 使用低压直流电, 具有负载小、干扰弱的优点。LED一般采用12～24V直流电, 用低电压带来高光效能, 比传统白炽灯节省电能约80%以上。目前高亮度单色光的LED与传统的灯泡相比虽然更贵, 但其节能的优点就能够弥补价格高的缺点。如果一个LED发光要特定亮度时所需的耗电功率是15W, 那么传统灯泡要达到同样亮度的耗电功率可能会高达150W。

2 目前影响LED路灯推广的因素

目前许多城市乃至小乡镇, 都有路灯示范工程, 少则几十盏, 多则成千上万盏, 通过对试点城市的分析, 影响其大面积推广的因素有以下方面。

(1) 目前LED路灯造价较高, 不利于推广普及。虽然目前价格初步有所下降, 但是过高的价格仍然会阻碍LED路灯的普及。

(2) LED路灯电源可靠性仍需加强, 由于驱动电路等原因也会造成LED路灯的失效。

(3) 无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。一盏采用250W高压钠灯的路灯, 由于技术较成熟, 散热控制得很好, 即使工作5000小时, 光衰仍然较小, 发光效率还可以达到70%以上。以目前的技术, 相同条件下大功率LED路灯, 由于散热问题不易解决, 光衰较大, 发光效率会下降到30%。如果想用加大电压、电流的方法提高光效, 很容易造成LED芯片损毁的现象。

(4) LED路灯射程短, 因此LED路灯还需要进一步加强如何在较高高度下工作的研究。此外, 制定国家LED道路照明标准也是普及推广LED路灯非常有力的手段。

(5) 缺乏相应的行业标准, 目前LED路灯生产厂家各自为战, 各有各的生产标准, 不同厂家的产品不能通用。路灯管理部门对LED路灯生产厂家依赖性过高, 同时路灯管理部门自身风险也相对较高, 如果LED路灯生产厂家停止生产, 由于不同厂家产品不能兼容, 将面临无备件可维护的局面。

3 应用前景

与传统光源相比, LED特别是白光LED在一般照明领域中的优势和节能潜力, 使它日益受到路灯管理部门及相关专业技术人员的关注, 也成为了当前半导体研究领域以及照明产业中的热点。随着LED照明技术的进一步提高, LED路灯技术的日趋完善, 将有快速的发展。考虑到我国约有2亿盏路灯这一广阔市场, 理应特别重视, 加上已有部分生产企业产品出口, 市场前景更为看好。