1.求1篇关于LED灯及未来照明发展的1000字论文
通常我们所说的LED芯片光效是指结温在25˚C时的芯片光效,由于散热设计和环境温度的影响,在实际使用中,结点温度往往会大大高于25˚C,所以会导致光效大幅下降。
以结温25˚C 时100lm/W的芯片为例,实际使用中可能只有60-70lm/W。 中国照明网技术论文·LED技术 LED是个光电器件,其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。
在大功率LED中,散热是个不容忽视的问题。例如,1个10WLED若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,若不加散热措施,则LED的结点温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时,LED芯片会因过热而损坏。
因此在大功率LED灯具设计中,除配光设计外还有就是散热设计。 中国照明网技术论文·LED技术 目前最常见的散热方式是通过灯具结构散热片的设计,以期达到增加热传导散热面积。
本项目LED路灯即采用散热片设计。但由于道路照明的应用环境一般都比较恶劣,尘埃较大且金属表面腐蚀氧化等原因,在安装初期尚能满足需求,维持较低的工作温度,但长期使用散热片之间难免积聚灰尘且散热片高低不平无法被天然雨水冲走,必然在一定程度上影响灯具内光源及电器散热,从而导致LED路灯使用实际寿命的缩短。
另外也有通过散热风煽强制循环散热的设想,显然由于路灯所处环境相对室内要恶劣的多,微型散热风煽寿命很难达到要求。 中国照明网技术论文·LED技术 3 维护问题。
LED的一大优势是长寿命,大功率LED芯片的寿命可达50,000小时,大都管理部门在选用LED路灯时,除考虑节能经济性外,往往同时考虑到其免维护或少维护的优点。但实际上LED芯片的寿命可以达到50,000小时,并不意味LED灯具的整体寿命可以达到50,000小时。
其中,很大的瓶颈在于其他电子元器件的寿命,比如国内大多驱动电源的寿命仅有20,000小时。如果LED路灯的驱动电源设计未经特别设计,则整灯寿命也就仅为20,000小时。
中国照明网技术论文·LED技术 目前LED路灯灯具的结构设计均为一体化设计,即其相关器件无法在现场更换,无论是LED光源损坏或是电源故障,一有问题则必须整灯拆除更换,维护工作成本大大增加。由于LED产品的升级换代速度很快,许多接口又没有国标约束,随着芯片更大功率的出现,一般厂家很难保证在1年或若干年后是否还会生产现有的产品。
届时产品的备品包括维护就成为运行维护部门棘手的问题,一条路一种路灯现象会愈来愈多。 中国照明网技术论文·LED技术 所以,成熟的LED路灯产品除了有精准的配光设计,有效的散热功能,可靠的电子驱动,还应凸显模块化设计理念,要考虑到更新换代的空间及方便检修和长期维护的连续性。
中国照明网技术论文·LED技术 4 性价比问题。由于目前LED芯片的价格仍处于较高水平,LED路灯的价格与传统灯具相比仍处于较高水平。
中国照明网技术论文·LED技术 传统250W高压钠灯:灯具单价2000元,高压钠灯光效120lm/W,按灯具效率0.50计算: 2000/(250W*120lm/W*0.50)=0.13元/lm 中国照明网技术论文·LED技术 本案例中LED路灯:单价4000元,LED实际光效50lm/W,按灯具效率0.65计算: 4000元/(135W*45lm/W*0.65)=0.76元/lm 中国照明网技术论文·LED技术 通过以上比对可发现,目前LED路灯的性价比仍处于较低水平。 中国照明网技术论文·LED技术 综合上述分析可知,作为新兴产品LED路灯由于配光设计、散热、维护、性价比等方面的不足限制了其大规模的应用。
但我们也确实看到,这些大都是灯具设计的问题,LED本身具有生产过程及其产品无污染,不拍震动,可实现0~100%的连续调光,可在特低电压下工作,可连续工作于开关、闪断状态及光输出定向性好等许多独特优势,特别是其长寿命多光色更是其他路灯光源所不能替代的。随着世界范围内该技术的不断发展,各产商将逐渐熟悉、理解LED的特性,在路灯灯具设计中针对LED的特点,打破传统思维,进行扬长避短的设计。
我们期待着LED路灯在各项指标中达到并超过传统路灯,并早日在道路照明中得到广泛的运用。
2.白光LED驱动电路的设计 开题报告怎么写(最好有全文)
以下时我的实例,希望可以帮到你。
这是我们最新推出的24颗LED的白色节能灯套件,非常适合电子爱好者或者学校开展劳技、兴趣小组、电子技能训练等活动,不但能锻炼并提高动手,而且还能强化解决实际问题的能力,同时还能获得一盏非常实用的LED节能灯。 LED节能灯采用24颗高效白色发光二极管串连后,通过典型的交流电容降压恒流电路供电,不但工作效率极高(冷光源基本不发热)可以比荧光灯节约1/3能源,而且LED的寿命一般都在10万小时以上,是荧光灯寿命的10倍,是白炽灯的100倍,所以基本不会损坏,这种灯具具有非常好的节能长寿命特性,随着白色LED价格的不断降低,LED照明灯不但在节日彩灯装饰中广泛应用,而且逐步延伸到路面照明、民用照明等低照度要求的领域,全面进入实用化,并且在环保方面没有荧光灯的贡污染问题,是国家重点发展的产业项目。
自制24LED材料清单如下:1、24颗散光型白色高亮度LED2、塑料外壳、罗口灯座、均光板各一块3、400V/0.68UF降压电容一个4、25V/47UF滤波电容一个5、20V/1W稳压二极管一个6、730K高压泄放电阻一个7、100欧姆限流保护电阻一个8、整流桥堆一只 制作时首先焊接LED,请一定要选用不漏电的30W尖头电烙铁焊接,注意焊接时间不能过长,控制在2秒内否则LED有可能被焊坏!焊接时必须注意LED的极性,引脚长的那根插入PCB上标有+的孔中,千万不能插反!可以先焊接内圈的LED,再焊接外圈的LED,PCB的正面采用镀银工艺,可以有效地反射光线,提高亮度,焊接完成后请仔细检查是否有虚焊?是否有桥搭短路?LED是否在同一平面上?是否有多余的焊锡球散落在PCB上接下来我们焊接其它零件,注意:电解电容、稳压二极管和整流桥是有极性的,一定要按照我们图片的方向进行焊接。最后焊接降压电容,注意:焊接完成后需要把它平躺下来,这样才能装入外壳。
在AC1和AC2的位置焊接两根多股铜导线,将LED板装入外壳时可以用热溶胶固定,再用热溶胶固定均光板。将罗口灯座用热溶胶固定在外壳上,引出的两根导线一根和外壳焊接,另一根和中心电极焊接,焊接点如上图红色箭头位置。
做好的LED灯不但很轻不容易摔坏,而且亮度相当于5W的节能灯还很漂亮哦!以上内容是本店一个买家拍制的,在这表示深深的感谢朋友的帮助.如有其它问题请及时联系,以上内容仅供参考.交流做业有一定的危险性请注意安全。.。
3.亮度可调节的LED照明灯毕业设计该怎么做
毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节,是学习深化与升华的重要过程。
它既是学生学习、研究与实践成果的全面总结,又是对学生素质与能力的一次全面检验,而且还是对学生的毕业资格及学位资格认证的重要依据。 一、毕业设计(论文)资料的组成 A.毕业设计(论文)任务书;B.毕业设计(论文)成绩评定书;C.毕业论文或毕业设计说明书(包括:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录);D.译文及原文复印件;E.图纸、软盘等。
二、毕业设计(论文)资料的填写及有关资料的装订 毕业设计(论文)统一使用学校印制的毕业设计(论文)资料袋、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)封面、稿纸(在教务处网上下载用,学校统一纸面格式,使用A4打印纸)。 毕业设计(论文)资料按要求认真填写,字体要工整,卷面要整洁,手写一律用黑或蓝黑墨水;任务书由指导教师填写并签字,经院长(系主任)签字后发出。
毕业论文或设计说明书要按顺序装订:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录装订在一起,然后与毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、译文及原文复印件(订在一起)、工程图纸(按国家标准折叠装订)、软盘等一起放入填写好的资料袋内交指导教师查收,经审阅评定后归档。 三、毕业设计说明书(论文)撰写的内容与要求 一份完整的毕业设计(论文)应包括以下几个方面: 1.标题 标题应该简短、明确、有概括性。
标题字数要适当,不宜超过20个字,如果有些细节必须放进标题,可以分成主标题和副标题。 2.论文摘要或设计总说明 论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容,中文摘要在300字左右,外文摘要以250个左右实词为宜,关键词一般以3~5个为妥。
设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,中文字数要在1500~2000字以内,外文字数以1000个左右实词为宜,关键词一般以5个左右为妥。 3.目录 目录按三级标题编写(即:1……、1.1……、1.1.1……),要求标题层次清晰。
目录中的标题应与正文中的标题一致,附录也应依次列入目录。 4.正文 毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论,其内容分别如下: 绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题,在文字量上要比摘要多。
正文主体是对研究工作的详细表述,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的讨论等。学生根据毕业设计(论文)课题的性质,一般仅涉及上述一部分内容。
结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。
5.谢辞 谢辞应以简短的文字对在课题研究和设计说明书(论文)撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意,这不仅是一种礼貌,也是对他人劳动的尊重,是治学者应有的思想作风。 6.参考文献与附录 参考文献是毕业设计(论文)不可缺少的组成部分,它反映毕业设计(论文)的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度,也是作者对他人知识成果的承认和尊重。
一份完整的参考文献可向读者提供一份有价值的信息资料。一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多,但应列入主要的文献可10篇以上,其中外文文献在2篇以上。
附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入毕业设计(论文)的附录中,例如公式的推演、编写的程序等;如果文章中引用的符号较多时,便于读者查阅,可以编写一个符号说明,注明符号代表的意义。一般附录的篇幅不宜过大,若附录篇幅超过正文,会让人产生头轻脚重的感觉。
四、毕业设计(论文)要求 我校毕业设计(论文)大致有设计类、理论研究类(理科)、实验研究类、计算机软件设计类、经济、管理及文科类、综合类等,具体要求如下: 1.设计类(包括机械、建筑、土建工程等):学生必须独立绘制完成一定数量的图纸,工程图除了用计算机绘图外必须要有1~2张(2号以上含2号图)是手工绘图;一份15000字以上的设计说明书(包括计算书、调研报告);参考文献不低于10篇,其中外文文献要在2篇以上。 2.理论研究类(理科):对该类课题工科学生一般不提倡,各院系要慎重选题,除非题目确实有实际意义。
该毕业设计报告或论文字数要在20000字以上;根据课题提出问题、分析问题,提出方案、并进行建模、仿真和设计计算等;参考文献不低于15篇,其中外文文献要在4篇以上。 3.实验研究类:学生要独立完成一个完整的实验,取得足够的实验数据,实验要有探索性,而不是简单重复已有的工。
4.急求关于led的论文
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于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的抗震性能好。 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。
在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
二、LED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。
如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色 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,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。 三、单色光LED的种类及其发展历史 最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。
当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。 70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。
在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。 四、单色光LED的应用 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,在美国本来是采用长寿命,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。
而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了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光源应用的重要领域。
1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于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。 另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
五、白光LED的开发 对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。
这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射,峰值550nm。
蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。
现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。
5.led驱动电源国内常用哪些设计方案
、LED有哪些优点? ★高效节能 一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电,普通10W节能灯一百小时耗1度电) ★超长寿命 半导体芯片发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时) ★ 光线健康 光线中不含紫外线和红外线,不产生辐射(普通灯光线中含有紫外线和红外线) ★ 绿色环保 不含汞和氙等有害元素,利于回收和利用,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰) ★ 保护视力 直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪) ★ 光效率高,发热小:90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为热能,仅有20%电能转化为光能) ★ 安全系数高 所需电压、电流较小,发热较小,不产生安全隐患,可用于矿场等危险场所 ★ 市场潜力大 低压、直流供电,电池、太阳能供电即可,可用于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。
三、权威预测 半导体照明将在未来5-10年内取代现有传统光源。 “未来白光LED将更加便宜,市场总体容量将快速增长。”
许志鹏乐观地指出,据美国能源部预测,2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代,可能形成一个500亿美元的大产业。而日本提出,LED将在今年大规模替代传统白炽灯。
日、美、欧、韩等国均已正式启动LED照明战略计划。 美国能源部预测,到2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯将被嵌在芯片上的发光体---半导体灯替代。
日本计划到2008年用这种半导体灯替代50%的传统照明灯具。科学家测量发现,在同样亮度下,LED的电能消耗光二极管(简称LED)的发展已取得巨大进步:已从纯粹用作指示灯发展为光输出达100流明以上的大功率LED。
不久之后,LED照明的成本将降至与传统冷阴极荧光灯(简称CCFL)类似的水平。这使得人们对LED的下述应用兴趣日浓:汽车照明灯、建筑物内外的LED光源、以及笔记本电脑或电视机LCD屏的背光。
大功率LED技术的发展提高了设计阶段对散热的要求。就像所有其它半导体一样,LED不能过热,以免加速输出的减弱,或者导致最坏状况:完全失效。
与白炽灯相比,虽然大功率LED具有更高效率,但是输入功率中相当大的一部分仍变成热能而非光能。因而,可靠的运作就需要良好的散热,并要求在设计阶段就考虑高温环境。
设计LED驱动电路尺寸时,也必须考虑温度因素:必须选择其正向电流,以确保即使环境温度达到最高值,LED芯片也不会过热。随着温度的升高,就需要通过降低最高容许电流,即降低额定值,来实现降温。
LED制造商把降额曲线纳入其产品规格中。有关此类曲线,参见图1。
图1 LED降频曲线 利用无温度依赖性的电源运行LED存在弊端:在高温区域内,LED则超出规格范围运行。此外,当处于低温区域时,照明源就由明显低于最大容许电流(参见图1红色曲线)的电流供电。
如图1的绿色曲线所示,通过LED驱动电路中的正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻)来控制LED电流是一个重大改进。这至少可以带来下列好处: *在室温下增加正向电流,从而增加光输出 *因为可以减少LED使用量,所以可以使用价格较低的驱动集成电路(简称IC)乃至一个不带温度管理的驱动电路来节约成本 *实现无需IC控制的驱动电路设计,此电路亦可使LED电流随温度改变 *能够使用较便宜减额值较高安全裕量较小的LED *过热保护功能提高了可靠性 *带散热片的热机械设计更为简单 大多数LED用驱动电路形式具有一个共同点:即流经LED的正向电流是通过固定电阻进行设置(参见图2)。
一般说来,流经LED ILED的电流取决于Rout,即ILED ~ 1/Rout。由于Rout不随温度而变,因此LED电流也不受温度影响。
将固定电阻换成随温度变化的电路,即可实现对LED电流的温度管理。下列图表阐明了如何使用PTC热敏电阻来改善标准电路。
示例1:有反馈回路的恒流源 图2中电路1为常用的驱动电路。其恒流源包括一条反馈回路。
当调节电阻两端的反馈电压达到因IC而异的VFB时,LED电流就不变了。LED电流因而被稳定在ILED=VFB/Rout。
图2 LED的传统驱动方式 图3所示为上一电路改良型:此电路借由PTC热敏电阻,生成随温度变化的LED电流。通过正确选择PTC热敏电阻、Rseries以及 RparallEL,此电路与专用驱动IC和LED组合相匹配。
其中,LED电流可经由下列方程式计算得出: 图3所示电路阐明了LED电流(参见图3)的温度依赖性。与针对最高运行温度为60度的恒流源相比较,使用PTC热敏电阻后LED电流可在0度和40度之间提升达40%,并且LED亮度也能提高同等百分比。
图3 采用PTC热敏电阻的温度监测和电流降频示例2:调节电阻与LED无串联的恒流源 图2所示电路2为另一常见的恒流源电路:电流通过连接驱动IC的电阻得以确定。然而在这种情况下,调节电阻并未与LED串联。
Rset和 ILED之间的比率由IC规格明确。因此,运用20KΩ的串联电阻和TLE4241G型驱动IC,最终产生的LED电流为30mA。
图4所示为标准电路改良型,其中也含有。
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