半导体照明的曙光

本文主要介绍了用于指示、装饰照明等LED的发展,对白光LED进行了研究,大功率LED的特点,虽然LED作为普通照明还有一定的距离,但我们已经看到了半导体照明的曙光.     

LED关键参数及其检测技术

主要介绍了LED照明检测中遇到的新问题以及所采取的新技术,分析并探讨了LED的热特性、LED视觉应用中的高显色LED、视网膜蓝光危害富蓝化照明对昼夜节律的影响以及频闪等问题,希望引起业界对LED照明检测技术的重视。     

Illumination with solid state lighting technology

High-power light-emitting diodes (LEDs) have begun to differentiate themselves from their more common cousins the indicator LED. Today these LEDs are designed to generate 10-100 lm per LED with efficiencies that surpass incandescent and halogen bulbs. After a summary of the motivation for the development of the high-power LED and a look at the future markets, we describe the current state of high-power LED technology and the challenges that lay ahead for development of a true "solid state lamp." We demonstrate record performance and reliability for high-power colored and white LEDs and show results from the worlds first 100-plus lumen white LED lamp, the solid state equivalent of Thomas Edison's 20-W incandescent lightbulb approximately one century later     

不同光源的显色性比较实验研究

本文对白炽灯、荧光灯、白光LED球形灯等六种不同电光源的显色性进行了实验研究,包括显色指数的测量及显色能力的主观评价.结果表明,白炽灯、荧光灯的显色指数测试结果与显色能力主观评价结果相吻合,但白光LED球泡灯的显色指数测试结果与显色能力主观评价有一定出入.文章最后对评价LED显色性时需注意的问题提出了几点建议.     

LED光谱特性及其在中间视觉下的应用

为了研究中间视觉下LED的光度特性,运用LED光色电综合分析仪测量了不同电流下五种颜色多个LED的光谱,然后计算了不同中间视觉亮度下的光通量,并分析和研究了中间视觉修正系数Rm随电流和亮度的变化。研究表明:电流在12～24mA范围内,同一颜色LED的相对光谱整体变化小于8%,因此在普通照明要求下,可以用平均光谱来描述LED的相对光谱。在中间视觉下,绿、白这两种颜色LED的中间视觉修正系数Rm的对数与亮度的对数存在线性关系,红、黄、蓝LED的Rm的对数与亮度的对数存在二次曲线关系。其中,蓝、绿、白LED的Rm随亮度增大而减小,红、黄LED的Rm随亮度增大而增大。该研究为中间视觉下LED灯具的设计提供了理论基础。     

基于“视觉亮度”的白光LED光色性能研究

从＂视觉亮度＂的角度,研究了脉冲驱动和恒流驱动下白光LED的光色性能。实验结果表明：占空比小于70%时,脉冲驱动LED的光通量比直流驱动的低,但是人眼感觉到的＂视觉亮度＂却相等;占空比大于70%时,脉冲驱动下消耗的功率值低于直流驱动的,光通量却高于直流驱动;高脉冲电流驱动下的白光LED的色坐标向等能白光靠近2.5%~4.6%,光谱三原色的蓝色比值增加约为5%,色温也得到明显的提高,从而增强人眼对白光LED发光亮度的刺激响应。同时,运用视觉脉冲响应函数和人眼视觉惰性的特性对Talbot定律做了简单的修正。并结合人眼的感光特性,很好的解释了脉冲驱动能够提高人眼＂视觉亮度＂的现象。     

白光LED用氮（氧）化物荧光粉研究进展

综述了近年来氮（氧）化物荧光粉的制备方法、品格结构、发光性质及其在白光LED中的应用情况。此类荧光粉因其结构的多样性和电子云扩大效应的影响,一般在紫外-蓝光区具有高的吸收效率,并且随着基质和激活离子的改变,发射光谱可覆盖整个可见光区域,适用于制造白光LED。利用氮（氧）化物荧光粉封装的白光LED具有色温可调性强、发光效率高、色坐标稳定性好、显色指数高等优点。最后提出了氮（氧）化物荧光粉研究中尚未解决的问题.     

白光LED的工频交流电驱动技术方案

由于工频交流电（简称：交流电）是通用照明最常用的电源,具有使用上的广泛性、便利性和廉价性,加之白光LED技术的迅猛发展,其在通用照明领域的应用也更加广泛,因此LED通用照明需要采用交流电来驱动。基于LED的固有特性,目前占主导地位的LED驱动电源主要是各种类型的高频开关恒流电源。伴随高压ACLED的发展,采用交流电驱动技术虽然还存在许多问题,但已经是异军突起,成为新的LED照明技术发展和研究方向。文章主要是从交流电的特性出发,研究采用交流电驱动白光LED的技术方案以及存在的问题,并给出了结论。     

低色温高显色性白光LED制备及其性能的研究

通过在YAG黄色荧光粉中掺杂两种红色荧光粉进行白光LED封装测试,研究了这两种红粉对白光LED色温和显色性的影响,实验表明,调整YAG荧光粉与两种红色荧光粉的配比,能够制造出低色温、高显色性的白光LED。     

LED封装用透明环氧的抗紫外老化性能研究

发光二极管（LED）作为新型高效固体光源,具有长寿命、节能、绿色环保等显著优点,其经济和社会意义巨大。本文以复合材料这一学科前沿为研究方向,以提高LED封装用环氧树脂的老化寿命为目的,分两个阶段对LED封装用环氧树脂进行了改性研究。研究发现,所选各种光稳定剂对环氧树脂均有抗紫外老化作用,其中氧化锌的抗紫外老化能力最强,采用0.07 wt%ZnO增强的ZnO/环氧纳米复合材料封装的LED比用EP-400封装的LED寿命提高76%。受阻胺类光稳定剂与紫外吸收剂共同使用时具有协同效应,最佳改性环氧树脂封装的LED比未经改性环氧封装的LED的寿命提高了170%。     

舰船密闭舱室仿生照明系统设计

照明系统是舰船的重要组成部分,良好的光环境可以改善船员的视觉条件及工作环境。设计了一种用于舰船密闭休息舱室的仿生照明系统,模拟符合人类生物节律的自然光光色变化来提高船员生理和心理的舒适性。利用2000 K低色温LED光源模块和7000 K高色温LED光源模块的混光进行自然光的色温和亮度变化模拟,详细介绍了混色原理和调光方案。系统主要由LED调光灯、照明分控制器以及光环境控制平台组成,具有人机交互界面,方便用户对调光灯的远程手动控制及管理。     

高亮度白光LED混色理论及其实验研究

针对LED在智能照明领域的革命性发展趋势,提出了采用不同色温白光LED进行混色并实现色温可调的理论.实验采用低色温(2700～2900K)和高色温(7000～8000K)两种白光LED样品进行串联和并联混色,研究混色后白光LED的光谱、色温、色坐标和显色指数及其随正向电流变化的调光效果；并通过光谱函数拟合理论计算验证混色后光谱、色温和色坐标.结果表明:混色后绝对光谱符合各白光LED绝对光谱的叠加；实验与理论计算光谱均方差基本一致；混色后色坐标符合各高低色温白光LED色坐标连接的直线上,实验与理论计算误差小于0.9％；并联混色比串联混色可调色温范围大,在2700～6000 K以上；串并联混色后都有较好的显色指数,串联混色显色指数均保持在80以上,并联混色显色指数保持在75以上.     

大功率LED路灯驱动电源的设计

该文根据大功率LED的工作特性,对市场上常见的大功率LED路灯驱动电源进行了分析,并提出了大功率白色LED在路灯照明应用中,其驱动电源需要满足的多个设计要素。     

白光LED用远程荧光技术

新型的远程荧光技术能有效地改善目前封装技术中存在的出光不均匀、色温漂移、芯片发热导致荧光粉性能衰减等缺点,可广泛应用于COB集成封装、大功率LED和贴片型LED封装,或者直接用于制造照明灯具产品,是白光LED制造技术的又一次创新。将远程荧光技术与大功率LED集成封装技术结合制备白光LED光源,结果表明,LED照明器件的光色一致性高,光效可达到100 lm/W,具有广阔的市场前景。     

实现LED台灯均匀照明的自由曲面透镜仿真设计

针对LED台灯照明区域照度均匀度不足的现状,提出了利用自由曲面透镜实现二次光学配光的方法。基于光源的朗伯光学特性,建立理想LED点光源与照明区域的余弦拓扑关系,并依据Snell定律通过MATLAB编程迭代计算自由曲面的母线。利用Tracepro光学软件仿真分析了光源实际尺寸对配光效果的影响,并探讨了透镜尺寸与配光效果的关系。经仿真优化的自由曲面透镜,实现发光半径2mm的LED光源在台灯要求的照明区域上均匀度（最小值/最大值）达到95%,同时光的利用效率提高20%以上。     

基于红绿灯控制系统的LED城市路灯方案设计

针对目前城市路灯照明系统存在的问题,如自动化管理水平还不很高、系统可靠性不高、能耗高等,提出了一个较为完善的路灯综合节能控制系统。即将LED路灯装置与交通红绿灯控制系统结合在一起,利用每一路段红绿灯的转换实现对下一路段灯光强弱的控制。将当前市场上LED集灯板上的LED灯分为两组,在满足不同时段照明要求前提下,最大可能地降低功率,节省能耗;同时又能有效地减少LED灯的产热,增加其冷却散热时间,从而提高LED路灯的散热效率,大大延长LED灯使用寿命。     

LED照明调光装置设计与实现

采用单片机控制三路D\A转换输出,对LED红、绿、蓝三基色进行调节,实现对半导体照明色彩和亮度宽范围、高精度的调节,同时通过串并转换扫描方式使一套系统可对多个LED分别控制,实现其在高精度控光和控色的基础上可组成任意的静、动态图案或画面。     

大功率白光LED的应用及其可靠性研究

近年来,LED技术呈现出不寻常的进步,以其高功效、长寿命、多色彩和低能耗,已经开始在很多应用领域担当重要角色。大功率白光LED是半导体照明的关键器件,而能否真正实现其在照明领域的应用,取决于大功率白光LED光效的提高和可靠性问题的解决。对LED可靠性的研究是提高其可靠性的前提和基础,本文从两大方面概述了国内外研究LED可靠性的方法和进展,总结了限制LED可靠性的失效机制。对大功率白光LED灯具的可靠性,提出了自己的观点。     

LED路灯相关色温分布均匀性研究

色温是影响LED路灯性能的一个重要因素,但对于色温分布均匀性的测量及评价尚未有明确的规范与指标。对3种典型结构的LED路灯进行空间相关色温分布测量,比较分析它们的相关色温分布均匀性的特点。通过对造成LED路灯相关色温分布均匀性差异的原因进行简要分析,指出单颗LED的相关色温分布是造成LED路灯相关色温分布差异的主要因素,并提出改善方法,以期为LED路灯的设计和评价提供依据。     

道路照明中大功率LED路灯散热方案的研究

大功率LED的发光效率、使用寿命、光输出定向性等指标均优于常规的高压钠灯光源,因此在道路照明中将会逐步得到应用。在决定大功率LED的性能和路灯设计的几个关键技术中,散热设计是非常重要的一环,散热设计的好坏将直接影响到LED路灯的实际应用能否成功。文章主要从大功率LED的热特性着手,通过分析大功率LED的散热设计流程及常见的一、二次散热方案,来探讨大功率LED路灯的散热方案和不同的散热方案所适应的范围,给出了一些建议。