LED照明技术

自从1968年第一批LED开始进入市场以来,至今已有30多年。随着新材料的开发和工艺的改进，LED趋于高亮度化和全色化。氮化镓基底的蓝色LED的出现，更是扩展了LED的应用领域。目前LED的主要应用领域包括大屏幕彩色显示、照明灯具、激光器、多媒体显像、LCD背景光源、探测器、交通信号灯、仪器仪表、光纤通信、卫星通信、海洋光通信以及图形识别等，但目前还主要是用于照明和显示。
LED是由超导发光晶体产生超高强度的灯光，它发出的热量很少，不像白炽灯那样浪费太多热量，不像荧光灯那样因消耗高能量而产生有毒气体，也不像霓虹灯那样要求高电压而容易损坏。LED已被全球公认为新一代的环保型高科技光源。
LED具有高光效能，比传统霓虹灯节省电能80%以上，工作安全可靠。LED改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。LED光源具有寿命长、光效高、无辐射与低功耗等特点。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80%~90%。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行比较，其结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W，寿命小于2000h；螺旋节能灯的光效为60lm/W，寿命小于8000h；T5三基色荧光灯的光效则为96lm/W，寿命大约为10000h；而直径为5mm的白光LED的光效为20~28lm/W，寿命可大于100000h。（1）LED照明产品在爱迪生1879年发明碳丝白炽灯之后，照明技术便进入一个崭新的时代。回顾20世纪的照明史，荧光灯、汞灯、高/低压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、高频无极荧光灯以及微波硫灯等新光源层出不穷。白炽灯从其问世的那一天起就带有先天性缺陷，钨丝加热耗电大，灯泡易碎，而且容易使人触电。荧光灯虽说比白炽灯节电节能，但对人的视力不利，灯管内的汞也有害于人体和环境。真正引发照明技术发生质变的还是LED。与传统照明技术相比，LED的最大区别是结构和材料不同，它是一种能够将电能转化为可见光的半导体，上下两层装有电极，中间有导电材料，可以发光的材料在两电极的夹层中，光的颜色根据材料性质的不同而有所变化。
LED属于全固体冷光源，体积更小，重量更轻，结构更坚固，而且工作电压低，使用寿命长。按照通常的光效定义，LED的发光效率并不高，但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，效率可达80%~90%。而同等光效的白炽灯的可见效率仅为10%~20%。单体LED的功率一般为0.05~1W，通过集群方式可以满足不同需要。
LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具，在照明领域LED发光产品的应用正吸引着世人的目光。LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，21世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。
(2)LED光源的优点
①新型绿色环保光源：LED运用冷光源，眩光小，无辐射，使用中不产生有害物质。LED的工作电压低，采用直流驱动方式，超低功耗（单管0.03~0.06W），电光功率转换接近100%，在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。LED的环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，而且废弃物可回收，没有污染，不含汞元素，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。
②寿命长：LED为固体冷光源，环氧树脂封装，抗震动，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万~10万小时，是传统光源使用寿命的10倍以上。LED性能稳定，可在-30~+50oC环境下正常工作。
③多变换：LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256X256X256（即16777216）种颜色，形成不同光色的组合。LED组合的光色变化多端，可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
④高新技术：与传统光源的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功地融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术和嵌入式控制技术等。传统LED灯中使用的芯片尺寸为0.25mmX0.25nm，而照明用LED的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。LED裸片成型的工作台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善其发光效率，从而发出更多的光。LED封装设计方面的革新包括高传导率金属块基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等，采用这些方法都能设计出高功率、低热阻的器件，而且这些器件的照度比传统LED产品的照度更大。目前一个典型的高光通量LED器件能够产生几流明到数十流明的光通量，更新的设计可以在一个器件中集成更多的LED，或者在单个组装件中安装多个器件，从而使输出的流明数相当于小型白炽灯。例如，一个高功率的12芯片单色LED器件能够输出200lm的光能量，所消耗的功率在10~15W之间。
LED光源的应用非常灵活，可以做成点、线、面各种形式的轻薄短小产品；LED的控制极为方便，只要调整电流，就可以随意调光；不同光色的组合变化多端，利用时序控制电路，更能达到丰富多彩的动态变化效果。LED已经被广泛应用于各种照明设备中，如电池供电的闪光灯、微型声控灯、安全照明灯、室外道路和室内楼梯照明灯以及建筑物与标记连续照明灯。白光LED的出现，是LED从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光，更能较好地反映照射物体的真实颜色，所以从技术角度看，白光LED无疑是LED最尖端的技术。目前，白光LED已开始进入一些应用领域，应急灯、手电筒、闪光灯等产品相继问世，但是由于价格十分昂贵，故而难以普及。白光LED普及的前提是价格下降，而价格下降必须在白色LED形成一定市场规模后才有可能，两者的融合最终有赖于技术进步。

异步图文LED显示屏控制技术

异步方式是指LED屏具有存储及自动播放的能力，在PC机上编辑好的文字及无灰度图片通过串口或其他网络接口传入LED屏,然后由LED屏脱机自动播放，一般没有多灰度显示能力，主要用于显示文字和简单的图形信息，可以多屏联网。主控PC机将需显示的信息及各种控制命令通过串行通讯的方式传入屏内控制板，屏内控制板内含有单片机及存储器，屏内控制板将信息存储，然后依命令显示于屏上。
其中主要包含: ① 适配器 上位机采用串行口RS232协议经过RS232-RS485适配器上线，适配器为光隔型。 ② 控制板
接收PC机通过串行通讯的方式传输的需显示的信息及各种控制命令，控制板内含有单片机及存储器，屏内控制板将信息存储，然后依命令显示于屏上。特点如下： ?
纵向点数为128以内时，横向点数可长达2000点。如果纵向为16点，横向可达4000点。 ? 大容量存储器支持一二级字库汉字字模及大量专有字模， 存贮容量16幕
? 可以通过计算机控制，也可以脱机显示 ? 断电后信息可保存1年 ? 具有万年历实时时钟功能 ③ 单根网线（四芯）
采用四线制：一对差分双绞线接收，另一对差分双绞线发送。通讯距离1200米。采用总线型联网结构，最大带载32个下位机 ④ 上位机编播软件
专用通讯屏LED节目编播软件，符合LED图文屏控制协议。满足多块不同长度，不同宽度的单色或双基色LED显示屏的文字和图象节目的编辑和播出。每次最多发送16幕节目。
⑤ LED图文屏控制协议 ? 本协议支持点阵式单色、双基色图文联网LED显示屏。 ?
联网形式为总线型，上位机为PC电脑，下位机为LED显示屏控制板内的单片机。采用四线制，线上协议为RS485。 ? 上位机采用串口RS232协议经适配器转换上线。
? 支持TCP/IP协议传输 来源：投影时代

LED显示屏单元板常见故障及其处理

整板不亮 　　1、检查供电电源与信号线是否连接。 　　2、检查测试卡是否以识别接口，测试卡红灯闪动则没有识别，检查灯板是否与测试卡同电源地，或灯板接口有信号与地短路导致无法识别接口。（智能测试卡） 　　3、检测74HC245有无虚焊短路，245上对应的使能（EN）信号输入输出脚是否虚焊或短路到其它线路。 　　注：主要检查电源与使能（EN）信号。 在点斜扫描时，规律性的隔行不亮显示画面重叠 　　1、检查A、B、C、D信号输入口到245之间是否有断线或虚焊、短路。 　　2、检测245对应的A、B、C、D输出端与138之间是否断路或虚焊、短路。 　　3、检测A、B、C、D各信号之间是否短路或某信号与地短路。 　　注：主要检测ABCD行信号。 全亮时有一行或几行不亮 　　1、检测138到4953之间的线路是否断路或虚焊、短路。 在行扫描时，两行或几行（一般是2的倍数,有规律性的）同时点亮 　　1、检测A、B、C、D各信号之间是否短路。 　　2、检测4953输出端是否与其它输出端短路。 全亮时有单点或多点（无规律的）不亮 　　1、找到该模块对应的控制脚测量是否与本行短路。 　　2、更换模块或单灯。 全亮时有一列或几列不亮 　　1、在模块上找到控制该列的引脚，测是否与驱动IC（74HC595/TB62726、、、）输出端连接。 有单点或单列高亮，或整行高亮，并且不受控 　　1、检查该列是否与电源地短路。 　　2、检测该行是否与电源正极短路。 　　3、更换其驱动IC。 显示混乱，但输出到下一块板的信号正常 　　1、检测245对应的STB锁存输出端与驱动IC的锁存端是否连接或信号被短路到其它线路。 显示混乱，输出不正常 　　1、检测时钟CLK锁存STB信号是否短路。 　　2、检测245的时钟CLK是否有输入输出。 　　3、检测时钟信号是否短路到其它线路。 　　注：主要检测时钟与锁存信号。 显示缺色 　　1、检测245的该颜色的数据端是否有输入输出。 　　2、检测该颜色的数据信号是否短路到其它线路。 　　3、检测该颜色的驱动IC之间的级连数据口是否有断路或短路、虚焊。 　　注：可使用电压检测法较容易找到问题，检测数据口的电压与正常的是否不同，确定故障区域。 输出有问题 　　1、检测输出接口到信号输出IC的线路是否连接或短路。 　　2、检测输出口的时钟锁存信号是否正常。 　　3、检测最后一个驱动IC之间的级连输出数据口是否与输出接口的数据口连接或是否短路。 　　4、输出的信号是否有相互短路的或有短路到地的。 　　5、检查输出的排线是否良好。

系列灯具详解

LED轮廓灯一、基本定义：LED轮廓灯又叫护栏灯、数码管等等（各个厂家叫法不同而已），主要用来勾勒建筑或是其他物的外观，其外型酷似日光灯管，又可分为O形管和D形管（注：还有U形、方形、三角形等，不过不常用），外罩一般为PC材质，能防紫外线、抗高温； 二、基本参数：常用直径规格一般有ф30、ф50、ф80、ф100、ф110等，颜色一般有奶白和透明有纹两种，长度一般有500、800、1000、1200、1500等，一般是按工程的需要定做，其内置的LED管数量一般有99、108、144粒三种； 三、控制形式：轮廓灯有外控和内控两种控制方式，内控无需外接控制器可自行变色，而外控则要配置外控控制器方可实现颜色变化，目前市面上的应用还是以外控居多； 四、主要的应用场合及可实现的效果：LED轮廓灯通过微芯片的控制，可以实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交替、追逐、扫描等流动效果，还可以通过DMX的控制，组合成屏，实现文字、图案的变化效果，目前，LED轮廓灯广泛应用于建筑轮廓、立交桥、河道、花园、灯柱等场合，成为了装饰城市环境的理想选择；LED彩虹管一、LED彩虹管又叫线条灯、美耐灯等等（也是各厂家的取名区别而已），与LED轮廓灯在应用上有些相同，也可以用来勾勒建筑或是其他物的外观，其制作过程就是用５ＭＭ或３ＭＭ的led封在软塑料内，具有抗振、防潮、防尘、易弯曲且安装简单等特色； 二、常用的LED彩虹管有：圆二线、扁三线、扁四线、变七色线，其主要区别在于单位封装的LED颗粒数量不同； 三、通过微芯片的控制，LED彩虹管也可实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交替、追逐、扫描等流动变化效果； 四、主要的应用场合：LED彩虹管可应用于建筑轮廓、室内外装饰等场合，目前，在各类娱乐场所应用较多； LED投光灯因为考虑到小功率LED管的应用前景并不太大，在这里我只讲解采用大功率LED管（1W、3W及以上）组装的LED投光灯，不到之处还请大家谅解； 一、基本定义：LED投光灯又叫投射灯、射灯、泛光灯等等，主要用来做建筑装饰照明之用（目前尚没有达到功能照明之用），其外型有圆的也有方的，因为一般都得要考虑散热的原因，故而其外形与传统的投光灯还是有一些区别。 二、基本参数：目前市面上常用的LED投光灯基本上是选用1W大功率LED管（每个LED管会带有一个由PMMA制成的高光效透镜，其主要功用是二次分配LED管发出的光），也有少数公司因为散热技术处理得好，而选用了3W甚至更高功率的LED管，目前，我所了解到的大概有1W、3W、8W、12W、18W、36W等几种功率形式，因为都得考虑到一个散热因素，故而每个大功率LED投光灯都会配有一个散热装置（常用的为铝制），散热装置的大小取决于LED管功率的大小，这或多或少也给LED投光灯的外形设计带来了些许不便，纵观整个行业，受价格、光效及全民认知度等多方面因素的影响，大功率LED投光灯的应用并不太广，但这种状况正在慢慢改变，国内已有很多工程（如珠江两岸亮化、厦门中山路亮化工程等）应用了大功率LED投光灯； 三、控制形式：LED投光灯有外控和内控两种控制方式，内控无需外接控制器可以内置多种变化模式（最多可达六种），而外控则要配置外控控制器方可实现颜色变化，目前市面上的应用还是以外控居多； 四、主要的应用场合及可实现的效果：LED投光灯通过内置微芯片的控制，在小型工程应用场合中，可无控制器使用，能实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交替等动态效果，也可以通过DMX的控制，实现追逐、扫描等效果。

功率型ＬＥＤ芯片产业格局

摘 要：文章介绍了大功率LED芯片产业的发展历史和产业前景，论述了大功率LED芯片产业化的关键技术。关键词：光电功率转换效率；取光效率；MOCVD；晶片键合 １、前言　功率型ＬＥＤ芯片的产业化关键技术包括以下四个重要环节：（1）通过加大工作电流提高芯片的整体功率；（2）采用新型的封装结构提高光电功率转换效率；（3）设计新的芯片结构以提高取光效率；（4）采用导 热和光学性能优良的材料，在大电流下降低芯片结温。四个环节相辅相成，共同推动功率型ＬＥＤ的大规模产业化，构成半导体照明的核心力量。　２、基础原理半导体ＬＥＤ若要作为照明光源，与常规产品白炽灯和荧光灯等通用性光源的光通量相比，差距较大。因此，ＬＥＤ要在照明领域发展，关键是要将其发光效率、光通量提高至现有照明光源的等级。照明用Ｗ级功率型ＬＥＤ要实现产业化，应从以下技术层面进行整体创新突破，从而全面提高功率型ＬＥＤ产品的生产质量和产量。目前国内从事功率型ＬＥＤ研发生产的厂家多关注于个别技术点，尤其是封装技术。现在需要倡导的的创新理念是一定要整体创新、全面突破，因为功率型ＬＥＤ芯片产业化的四个关键技术环节是相互制约同时又能相互促进的，只有全面提升才能拓宽产业化道路。３、大功率ＬＥＤ产业简史功率型ＬＥＤ器件的研发起始于上世纪90年代中后期，超高亮度ＩｎＧａＡＩＰ红黄光与ＩｎＧａＮ蓝绿光器件的研制成功与迅猛发展，为功率型器件的开发奠定了基础。首先是美国的ＨＰ公司通过将ＧａＰ晶片直接键合于ＩｎＧａＡＩＰ红黄光ＬＥＤ芯片，制成透明衬底（ＴＳ）的“食人鱼”型大功率器件，其正向工作电流达７０ｍＡ，耗散功率大于１５０ｍW，最高量子效率超过５０％，波长６１１ｎｍ的ＬＥＤ器件的流明效率可达１０２ｌｍ/W。 3.1、国际先行者本世纪初，ＨＰ公司推出了ＴＳ倒梯形结构的功率型大面积芯片，工作电流可进一步增大至５００ｍＡ，发光通量大于６０ｌｍ。以脉冲方式工作时，则可达１４０ｌｍ。德国Ｏｓｒａｍ公司通过在器件表面制作纹理结构，于２００１年研制出新一代功率型ＬＥＤ芯片，获得了大于５０％的外量子效率，其基本性能与ＴＳ结构的ＬＥＤ相当。目前，该器件的制作工艺已大为简化，可批量生产。 3.2、国际先进行列对于ＧａＮ基蓝绿光器件，美国Ｌｕｍｉｌｅｄｓ公司于２００１成功研制了倒装芯片结构的ＡＩＧａＩｎＮ的功率型器件。当该器件的正向电流为１Ａ，正向电压为３．３Ｖ时，光输出功率达４００ｍW。据可靠性试验表明，该器件性能极为稳定。同时，美国Ｃｒｅｅ公司开发了背面出光功率型的ＡＩＧａｌｎＮ/ＳｉＣ　ＬＥＤ芯片结构，该器件的芯片尺寸达０．９ｍｍ×０．９ｍｍ，采用米字型电极，其工作电流为４００ｍＡ时，输出光功率达到２５０ｍW。 3.3、国内情况我国台湾省是世界上开发生产各类ＬＥＤ器件的主要地区之一。继国联光电研制成ＧＢ大功率ＩｎＧａ-ＡＩＰＬＥＤ之后，光鼎电子也成功开发了白光与各种色光的功率型ＬＥＤ器件，并投入了批量生产。这类器件在不附加额外热时，可通过１５０ｍＡ的工作电流，红、黄、蓝绿光的光通量分别为４～６ｌｍ与２～４ｌｍ。我国大陆较晚开展超高亮度红、黄与蓝绿光器件的研制工作，目前上海大晨光电的功率型器件开发工作也达到了一定的水平。　 3.4、国内产业现状到２００４年全国已有ＬＥＤ各类企业约３５００余家，从业人员５０余万人，ＬＥＤ器件产量超过４００亿只/年，年市场规模大于３００亿人民币。目前市场主要集中在珠江三角区域及长江三角区域等制造业发达的地区，市场份额占到全国各类ＬＥＤ应用市场的９５％以上。全国ＬＥＤ企业９９％的厂家都从事后道封装生产，所需芯片几乎全部从国外进口。“九五”以来通过技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使得我国ＬＥＤ的生产技术向前跨进了一步。ＧａＡｓ和ＧａＰ单晶、ＧａＰ、ＡｌＧａＡｓ液相外延、ＬＥＤ芯片制造已达到小批量生产能力。近年来，我国ＬＥＤ产业平均增长率大于３０％。１９９８年实现销售收入２２．４４亿元，产量约为６５亿只，产值达３５亿元，初步形成了产业规模。在众多生产商中，后道封装厂主要有佛山光电、厦门华联、苏州半导体厂、深圳奥伦德电子等２０余家，但中小型封装厂家在珠江三角洲就有３００多家；在芯片制作方面有主要有５家，深圳奥伦德、南昌欣磊、厦门三安是目前仅有的能够批量供应芯片的厂商，每月累计产量仅达１０００ＫＫ只，供不应求。 3.5、国家半导体照明工程２００３年６月１７日，“国家半导体照明工程”协调领导小组召开了第一次电视电话会议，“国家半导体照明工程”正式启动。２００４年３月２２日，协调领导小组与中国照明电器协会联合主办了“２００４年中国国际半导体照明论坛”。批准建立上海、厦门、大连、南昌四个半导体照明基地。２００５年４月，深圳成为第５个国家半导体照明产业基地。２００４年深圳ＬＥＤ产值已超过５０亿元，有些企业的产值高达１０亿元，分布在上、中、下游产业链上的企业有３００多家。国家计委、科技部发布的“国家优先发展的高技术产业化重点领域指南”中指出，功率型ＬＥＤ是光电器件，是新型电子显示器件，是国家优先支持的重点产业。ＩｎＧａＡｌＡｓ四元素红、绿、黄色超高亮度外延片是超高亮度ＬＥＤ的关键材料，是国家重点支持的产业。 4、功率型ＬＥＤ产业化的关键技术路线功率型LED产业化的关键技术如下表示。４．１　金属有机化合物汽相淀积（ＭＯＣＶＤ）　采用金属有机化合物汽相淀积的外延生长技术和多量子阱结构增大芯片面积，从而加大芯片的工作电流，提高芯片的整体功率。从目前单芯片１Ｗ、３Ｗ和５Ｗ的大功率ＬＥＤ向功率高至１０Ｗ，具有更高发光效率、经济实用的固态ＬＥＤ照明光源迈进。 4.2、晶片键合（Wａｆｅｒ　Bｏｎｄｉｎｇ）　采用新型封装结构的主要目标是提高光电功率转换效率。目前采用晶片键合以透明的ＡｌＧａＩｎＰ衬底（ＴＳ）取代吸光的ＧａＡｓ衬底（ＡＳ）的倒梯形结构的功率型大面积芯片，工作电流可达５００ｍＡ，光通量大于６０ｌｍ，以脉冲方式工作时，则可达１４０ｌｍ。采用ＩｎＧａＡｌＰ（ＡＳ）纹理表面结构的新一代功率型ＬＥＤ芯片，可以获得大于５０％的外量子效率，其基本性能与ＴＳ结构的ＬＥＤ相当，不仅可取代常规的方形芯片，而且还可以很容易按比例放大成为功率型的大尺寸芯片，因此在降低生产成本和实现产业化规模生产方面，纹理表面高效取光结构的ＩｎＧａＡｌＰ（ＡＳ）ＬＥＤ具有广阔的发展前景。　 4.3、芯片结构　设计新的芯片结构目标是提高取光效率。功率型ＬＥＤ所用的外延材料，虽然其内量子效率还需进一步提高，但获得高发光通量的最大障碍乃是芯片的取光效率低，其原因是半导体与封装环氧的折射率相差较大，致使内部的全反射临界角很小。目前，按照常规理念设计的超高亮度ＬＥＤ远远不能满足固体照明所需的光通量。为提高ＬＥＤ的光通量，满足固体照明的要求，必须采用新的设计理念，用倒装焊新结构来提高芯片的取光效率，从而获得较高的光通量。 4.4、生产工艺（1）金属有机化合物汽相淀积（ＭＯＣＶＤ）；（2）多量子阱结构；（3）倒装焊接；（4）晶片键合；（5）纹理表面结构；（6）动态自适应粉涂布量控制。 4.5、产业化技术指标（１）芯片功率：１Ｗ，３Ｗ，５Ｗ（１０Ｗ级目前为实验室产品）；（２）产品成品率≥９５％。 5、市场预测 5.1、产品用途　功率型ＬＥＤ作为典型的绿色照明光源，蕴含着诱人的市场前景。２００４年全球ＬＥＤ应用市场的规模超过１２０亿美元，预计２０１０年全球将达到５００亿美元，中国将达到６００亿元人民币。据中国光学光电子协会统计，国内市场将保持３０％以上的增长速度。手电筒、矿灯、航标灯等均属于大功率ＬＥＤ的重要应用领域。现在各厂家均在积极尝试用功率ＬＥＤ取代普通白光ＬＥＤ，一旦功率ＬＥＤ产品实现批量化生产，价格下降至１５元以下，将进入大批量应用的产业阶段。　车用市场亦将是白光ＬＥＤ的高成长领域，汽车内外部照明均会用到功率ＬＥＤ。手机Ｆlash、３００万像素以上数码相机闪光灯将会大量采用功率型TOP LED。城市灯饰、景观灯（方向灯、迷你聚光、装饰、建筑细节、穹顶照明等）会逐步用功率ＬＥＤ取代霓虹灯，此领域市场巨大。 5.2、美国ＣＩＲ预测数据据美国市场研究公司Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ（ＣＩＲ）预测，全球ＬＥＤ市场将从２００４年的３２亿美元，增长至２００８年的５６亿美元；高亮度发光二极管市场产值将由１６亿美元增至２６．４亿美元；而超高亮度发光二极管市场将从２００６年起快速成长，并于２００８年占据全球市场２２％的份额。 5.3、国内的产业规划２００３年３月，随着我国“十五”科技攻关计划“半导体照明产业化技术开发”重大项目的正式立项，国家半导体照明工程已进入实质性推进阶段。科技部建议，在将半导体照明产业纳入国家重点发展的高新技术产业的同时，以２００８年北京奥运会和２０１０年上海世博会为契机，推动半导体灯在城市景观照明中的应用。 5.4、国内外市场竞争力功率型ＬＥＤ产品已获市场认可，供不应求，目前产销矛盾突出。在技术路线正确，技术指标先进，技术分析可行的前提下，确定合理的生产规模，其产业化的目标是能够实现的。功率型ＬＥＤ项目是高技术、高投入、高产出项目，在国内外市场上都具有相当的竞争能力。目前所用功率型ＬＥＤ芯片基本依靠进口，如果本国功率型ＬＥＤ产业化后产能大幅提高，可以大大减少进口，节省大量外汇，并可打入国际市场，能取得较好的经济效益和社会效益。　 5.5、当前主要原材料供应商外延片：信息产业部十三所、江西联创光电、日本日立电线、日本日亚、日本三菱化学、日本信越光电、日本住友电工、南韩Ｐｒｏｗ－ｔｅｃｈ，俄罗斯半导体研究所。混合蒸镀源：贵研铂业、贺力氏招远、宁波康强。光刻胶及化学药品：北京化学研究所、苏州瑞红、东江化学。来源：LED芯片网

大尺寸LED屏幕在体育馆中的应用

LED屏幕已经成为现代化大型体育场馆的必备设施，在重大的体育赛事中使用大量的LED屏幕是不可缺少的设备。体育馆的显示系统要能够清晰、及时、准确显示体育比赛的资讯，通过多媒体技术显示比赛的实况，烘托和营造紧张、热烈的比赛气氛。同时要求系统具有简单明瞭、准确快捷、便于操作的人机界面，支援多种体育比赛专案，符合各项体育比赛规则要求，便于维护与升级。 大屏幕屏幕一般分成点阵与计时两部分，电脑网路控制系统用于资料处理，控制大屏幕显示内容，为网路系统和广播电视系统提供即时资料；专用比赛评判系统是各类体育比赛获取基本评分资料的基础设施。 从其使用的角度可以分为两类，一是全彩LED大屏幕，用于在比赛现场播放赛场上（包括其他赛场）的精彩场面，或慢动作重播活精彩的特写镜头等，或者是用三维动画方式表现赛会和某一赛事等。 另一种是计时计分屏幕，它与比赛的计时计分系统相连接，播放选手的比赛成绩和相关资料，从比赛的意义上来说，计时计分屏幕是更为重要，有的赛场可以没有视频大屏，但也不能没有用于计时计分的屏幕。计时记分屏幕，关键是即时准确清晰，并在这个基础上儘量做到生动和更强的表现力（如动画等）。计分屏幕主要以文字或文字加图形动画的方式显示选手的比赛成绩，资料，或其他资讯。其顏色可以使单色，多色，或全色。需要注意的是，体育馆电子显示系统是一个集各种比赛的设计、计分显示、图文、标语、视频、音响等多媒体播放及运动员、运动队背景资料管理为一体的资讯管理中心，为了有效地实现以上工作，采用电脑网路系统作为电子显示系统的硬、软体平台，电子屏幕、裁判席、比赛用计时器均作为网路终端掛接在一个局域网上，以便充分利用网路平台达到资讯管理共用、控制方式简捷、便于系统扩充和维护。再加上体育馆的环境亮度比较亮、视距、视角比较大，因此LED屏幕的规格、亮度都需要根据现场情况予以确定。来源:LEDinside

ITO芯片在LED中的应用

为了提高LED芯片的出光效率，人们想了许多办法。比如，当前市场上出现了许多亮度较高的ITO芯片的LED，GaN基白光LED中如果用ITO替代Ni/Au作为P型电极芯片的亮度要比采用通用电极的芯片高20％－30％。 ITO是英文Indium Tin Oxides的缩写，意思是「氧化铟锡」。与其它透明的半导体导电薄膜相比，ITO具有良好的化学稳定性和热稳定性。对衬底具有良好的附着性和图形加工特性。 ITO为一种N型氧化物半导体，作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射，紫外线及远红外线。因此，喷涂在玻璃，塑料及电子显示屏上后，在增强导电性和透明性的同时切断对人体有害的电子辐射及紫外、红外。ITO透明导电膜是平面显示器上重要之组件，其特性会与镀膜制程中的参数及材料有密切的关系。在众多可作为透明电极的材料中，ITO(Indium Tin Oxide)是被最广泛应用的一种，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指针:电阻率和透光率。主要是由于ITO可同时具有低电阻率及高光穿透率的特性，符合了导电性及透光性良好的要求。在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻出细微的图形。我们如果来看其穿透率，其透过率已达90%以上，ITO的透过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制，通常比例是为Sn2O3:In2O3=1:9。

RGB三基色合成白光制作注意事项

对于制作RGB三基色合成的白光LED，必须注意以下几个问题：（1）三种LED芯片发出的光的主波长一般是：红光为615~620mm，绿光为530~540mm，蓝光为460~470nm。要达到最佳光效，可在这三种光的主波长范围内经过实验选择最佳的主波长配比。如果为了提高显色指数，可采用蓝光（460nm）、绿光（525nm）、黄光（580nm）、红光(635nm)组合，这种光的主波长配比可得到最佳的显色指数（达95以上），光效可达35~40lm/W，最低色温可做到2700K。为了兼顾出光效率和显色指数，三种LED芯片发出的光的主波长和发光强度需要进行优化组合。根据所用的模式和材料多做几次实验，可得到最佳效果。（2）对于三种LED红、绿、蓝芯片的发光强度的比例，一般选择为3（红）：6（绿）：1（蓝），但是要考虑到不同芯片光衰不一样；而且当点亮发热后，三基色光的主波长漂移也不同。同时考虑这几个因素，进行综合的实验来得到最好的效果，所以上述的只作为参考的比例，而不是固定的结论。（3）如果将三种LED芯片简单地排列封装在一起，那么这样不能使三种LED的颜色光很好地混合成白光。图1给出了RGB三色混合的示意图，只有A区是三种颜色都有的区域，所以只有A区才是白光，其他区域都不是白光。RGB三种芯片发出的光能量主要分布在以光源光轴为中心的一定角度之内，因此不同位置上由不同芯片发出的光要传播一定距离后，才可能发生交叠进而混色。然而即使在传播一定距离后，仍然只有中心区域才出现白光，也就是说中心区域以外的区域仍然没有混合，并且发散角度比较大的光线在经过传播后远离中心，继而造成发光效率降低。 图1 RGB三基色的混合 因此，如何在较短传播距离内高效地混光，是封装高质量三基色白光LED的关键所在。只有通过特殊的封装设计，才能解决这个问题，如图2所示。采用这种结构后，三种光基本集中在一个区域进行混光，所以在制作三基色合成白光LED时，应该在热沉上和模粒上实现一些特殊的结构设计，从而使三种基色光能在集中的区域混合产生有效的白光。 图2 三基色光混合的特殊结构设计（4）多芯片集中封装在一个器件中，热量的散发会更加困难。因此在制作RGB三基色光混合成白光时，特别要注意散热的问题。这三种芯片其温度特性不一样，温度变化会引起色温偏差。表1对几种主要的白光LED制作效果进行了比较。 表1 几种主要的白光LED制作效果

影响LED灯带价格的9大要素

采购LED灯带的时候，不要只是关注价格。东莞光虹电子有限公司教你从以下几个方面去综合考核，以便买到性价比最好的LED灯带。1、LED灯带采用的芯片：芯片有国产和台湾芯片，还有进口芯片（包括美国芯片、日本芯片、德国芯片等）。芯片不同，价格差异很大。目前最贵的是美国芯片，其次是日本芯片和德国芯片，价格适中的是台湾芯片。具体采用什么芯片？要达到什么样的效果？采购之前要先心里有数。2、LED封装：分树脂封装和硅胶封装。树脂封装的价格要便宜一些，因为散热性能稍差，其他都是一样。硅胶封装的散热性能好，因此价格要比树脂封装的稍贵一点。3、LED颜色的一致性：目前国内有很多封装厂，大大小小加起来也有上千家，当然也就有实力的强弱之分。有很多小的封装厂由于没有分光分色机，因此要么不分光分色，要么就是外发，这样对于品质就很难保证。没有经过分光分色的LED，其颜色一致性较差，装在LED灯带上点亮后的效果就不是那么好，当然价格差异也就比较大。4、LED焊接效果：LED灯带的组装分手工焊接和机器焊接两种，手工焊接就是用烙铁，采用最原始的办法进行焊接。这种作业方式出来的产品一是外观难看（焊点大小不一致、助焊剂残留多、焊点不光滑、LED封装被烫坏等），二是静电保护措施不好，很多LED芯片被击穿，导致通电时出现微亮或者不亮的现象。机器焊接就不一样，机器焊接是用回流焊进行焊接，不仅焊接后的产品外观漂亮（焊点大小一致、焊点光滑、无助焊剂残留、LED封装完好），而且不会出现芯片被静电烧坏的现象。同时，LED的位置和方向都比较美观。这个可以从外观上直接看出来。5、FPC材质：FPC分压延铜和敷铜两种，敷铜板比较便宜，压延铜比较贵。敷铜板的焊盘在弯折时容易脱落，而压延铜不会。具体采用哪一种材质的FPC，要看采购者自己根据使用环境来做决定。6、FPC有无经过环保认证、UL认证？LED有无专利等。有经过认证和有专利的，价格比较贵，没有的价格便宜。7、LED的亮度：不同亮度的LED价格不同，普通亮度和高亮的LED价格相差比较悬殊。因此，采购的时候一定要清楚的知道自己需要的是什么样的亮度，这样才能准确的定位自己的产品。8、LED的颜色：颜色不同，价格不一样。白色、绿色由于配色和分光分色比较难，因此价格比其他颜色的价格要高；红、黄、蓝等颜色分光分色比较容易，并且一致性比较好，因此价格稍便宜一些。特殊颜色如紫色、棕色等由于配色原因，其价格是最贵的。9、LED的尺寸：不同规格大小的LED，价格不同。如0603的LED和1210（即3528）的LED，其价格就相差较大；而1210和5050规格的LED价格又相差一个台阶。

LED太阳能草坪灯技术原理

LED太阳能草坪灯的定义： 　　太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作，当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光能转变成电能存贮在蓄电池中，再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED（发光二极体）提供电源。其优点主要为安全、节能、方便、环保等。适用于住宅社区绿草地美化照明点缀，公园草坪美化点缀。 LED太阳能草坪灯的结构组成：　　由太阳能电池组件（光电板）、超高亮LED灯（光源）、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。 LED太阳能草坪灯的系统组成：　　太阳能草坪灯升压IC,能自动对充电和放电行为进行切换,当白天太阳能充电板感应到阳光时,自动切换到关闭灯光进入充电状态,当夜色降临太阳能充电板感应不到阳光时,自动切换到进入电池放电状态开啟灯光。太阳能草坪灯升压IC,能把1.5伏特的充电电池的输出电压提升到3.6伏特。　　一套线路板IC应配一节5号充电电池可以驱动1--7个LED发光二极体；多套线路板IC以此类推；太阳能草坪灯控制器的积体电路以及部分週边元件，主要功能包含充电电路，驱动电路，光敏控制电路和脉宽调制电路等。该控制器具有高转换效率：80~85％（典型值），可以减少太阳能电池版的功率要求；低啟动电压：0.9V（最大值）；可调输出电流等特点。 LED太阳能草坪灯的光源优势：　　目前多数草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以达到100000小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED技术已经经歷了其关键的突破，并且其特性在过去5年中有很大提高，其性能价格比也有较大的提高。另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，使调节明暗，频繁开关都成为可能，并且不会对LED的性能产生不良影响。还可以方便地控制顏色，改变光的分佈，产生动态幻景，所以它特别适用在太阳能草坪灯上。 　　太阳能草坪灯光源及电源系统设计方法由于太阳能草坪灯独特的优点，近年来得到迅速发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高，电路铺设困难，防水要求高的场地适用。这些使得由太阳电池供电的草坪灯显示出许多前所未有的优势。

垂直结构LED技术面面观

由于蓝宝石基板的导热系数差，影响LED的发光效率。为了解决LED的散热难题，未来有可能将主要采用垂直结构LED的架构，促进LED产业的技术发展。关于垂直结构LED技术相信大家都有所耳闻，下面仅从技术表层进行介绍，谨供参考。 我们知道，LED芯片有两种基本结构，横向结构（Lateral）和垂直结构（Vertical）。横向结构LED芯片的两个电极在LED芯片的同一侧，电流在n-和p-类型限制层中横向流动不等的距离。垂直结构的LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧，由于图形化电极和全部的p-类型限制层作为第二电极，使得电流几乎全部垂直流过LED外延层，极少横向流动的电流，可以改善平面结构的电流分布问题，提高发光效率，也可以解决P极的遮光问题，提升LED的发光面积。 我们先来了解下垂直结构LED的制造技术与基本方法：制造垂直结构LED芯片技术主要有三种方法：一、采用碳化硅基板生长GaN薄膜，优点是在相同操作电流条件下，光衰少、寿命长，不足处是硅基板会吸光。二、利用芯片黏合及剥离技术制造。优点是光衰少、寿命长，不足处是须对LED表面进行处理以提高发光效率。三、是采用异质基板如硅基板成长氮化镓LED磊晶层，优点是散热好、易加工。制造垂直结构LED芯片有两种基本方法：剥离生长衬底和不剥离生长衬底 。其中生长在砷化镓生长衬底上的垂直结构GaP基LED芯片有两种结构： 不剥离导电砷化镓生长衬底：在导电砷化镓生长衬底上层迭导电DBR反射层，生长 GaP 基LED外延层在导电DBR反射层上。剥离砷化镓生长衬底：层迭反射层在GaP基LED外延层上，键合导电支持衬底，剥离砷化镓衬底。导电支持衬底包括，砷化镓衬底，磷化镓衬底，硅衬底，金属及合金等。另外，生长在硅片上的垂直GaN基LED也有两种结构：不剥离硅生长衬底：在导电硅生长衬底上层迭金属反射层或导电DBR反射层，生长氮化镓基LED外延层在金属反射层或导电DBR反射层上。 剥离硅生长衬底：层迭金属反射层在氮化镓基LED外延层上，在金属反射层上键合导电支持衬底，剥离硅生长衬底。 再简单说明制造垂直氮化镓基 LED 工艺流程：层迭反射层在氮化镓基 LED 外延层上，在反射层上键合导电支持衬底，剥离蓝宝石生长衬底。导电支持衬底包括，金属及合金衬底，硅衬底等。无论是GaP基LED、GaN基LED，还是ZnO基LED这一类通孔垂直结构LED，相比传统结构LED有着较大的优势，具体表现在：1、目前，现有的所有颜色的垂直结构LED：红光LED、绿光LED、蓝光LED及紫外光LED，都可以制成通孔垂直结构LED有极大的应用市场。 2、所有的制造工艺都是在芯片（ wafer ）水平进行的。3、由于无需打金线与外界电源相联结，采用通孔垂直结构的 LED 芯片的封装的厚度降低。因此，可以用于制造超薄型的器件，如背光源等。

LED封装结构的特殊性

LED封装技术大都是在分立器件封装技术的基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。在一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气连接。而LED的封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出可见光。这里既有电参数又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装技术用于LED的封装。
LED的核心发光部分是由P型和N型半导体构成的PN结管芯，当注入PＮ结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光、紫外光或近红外光。但PN结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料的质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，采用的封装技术要能提高LED的内、外部量子效率。常规φ5mm型LED封装是将边长为0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝键合为内引线并与一个管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一个管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，其作用是：
① 保护管芯等到不受外界侵蚀。 ② 采用不同的形状和材料性质（掺或不掺散色剂），起透镜或漫射透镜的作用，控制光的发散角。 ③
管芯折射率与空气折射率相关较大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射，导致光过多损失。选用相应折射率的环氧树脂作过渡，可提高管芯的光出射效率。
用于构成LED管壳的环氧树脂须具有良好的耐湿性和绝缘性以及较高的机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料、封装几何形状，对光子取出效率的影响是不同的。发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材料及其形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到LED的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。
在一般情况下，LED的发光波长随温度变化的速率为0.2~0.3nm/℃，温度升高时，光谱宽度随之增加，影响颜色的鲜艳度。另外，当正向电流流经PN结时，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1℃，LED的发光强度会相应地减少1%左右。保持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法来降低结温，多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是，LED的光输出会随电流的增大而增加，目前很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，因此，需要改进封装结构。全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术，可改善LED的热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热衬上，等等。此外，在LED应用设计中，PCB板等的热设计、导热性能也十分重要。
进入21世纪后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，红光、橙光LED的光效已达到100lm/W，绿光LED为50lm/W，单只LED的光通量也达到数十流明。LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念与制造生产模式。在增加芯片的光输出方面，研发不仅限于通过改变材料内的杂质数量、晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED内部产生光子出射的几率，提高光效，解决散热问题，进行取光和热衬优化设计，改进光学性能，加速表面贴装化进程，更是LED研发的主流方向。
1、 产品封装结构的类型
自20世纪90年代以来，LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破，透明衬底梯形结构、纹理表面结构以及芯片倒装结构使超高亮度（1cd以上）的红、橙、黄、绿、蓝光LED产品实用化，2000年开始在低、中光通量的特殊照明领域中获得应用。LED的上、中游产业的发展，进一步推动下游的封装技术及产业的发展。采用不同的封装结构形式与尺寸，不同发光颜色的管芯及其双色或三色组合方式，可生产出多种系列、品种、规格的LED产品。
LED产品封装结构的类别见表1，也有根据发光颜色、芯片材料、发光亮度、尺寸大小等特征来分类的。单个管芯一般构成点光源，多个管芯组装在一起可构成面光源和线光源，作为电子设备的信息状态指示及显示用。发光显示器也是用多个管芯，通过管芯的适当连接（包括串联和并联）与合适的光学结构组合而成的，构成发光显示器的发光段和发光点。表面贴装LED可逐渐替代引脚式LED，使应用设计更灵活，目前已在LED市场中占有一定的份额，且有加速发展的趋势。
2、 引脚式封装
LED引脚式封装采用引线架作为各种封装外形的引脚，是最先研发成功并投放市场的封装结构，品种数量繁多，技术成熟度较高，目前封装内结构与反射层仍在不断改进。典型的LED封装是将LED芯片安置在能承受0.1W输入功率的包封内，其90%的热量由负极的引脚架散发至PCB板，再散发到空气中，因此，如何降低LED工作时PN结的温升是封装与应用所必须考虑的。包封材料多采用高温固化环氧树脂，其光学性能优良，工艺适应性好，产品可靠性高，可做成有色透明、无色透明、有色散射或无色散射的透镜封装，采用不同的透镜形状可构成多种外形及尺寸。环氧树脂的不同组份可产生不同的发光效果。多色点光源有多种不同的封装结构。
① 陶瓷底座环氧树脂封装：具有较好的工作温度性能，引脚可弯曲成所需形状，体积小。 ② 金属底座塑料反射罩式封装：是一种节能指示灯，适合作电源指示用。 ③
闪烁式：将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装在一起，可自行产生较强视觉效果的闪烁光。 ④
双色型：由两种不同发光颜色的管芯组成，封装在同一环氧树脂透镜中，除双色外还可获得第三种混合色，在大屏幕显示系统中的应用极为广泛，并可封装组成双色显示器件。 ⑤
电压型：将恒流源芯片与LED管芯组合封装在一起，可直接替代5~24V的各种电压指示灯。 ⑥
面光源型：将多个LED管芯粘结在微型PCB板的规定位置上，采用塑料反射框罩并灌封氧树脂而成。PCB板的不同设计确定外引线的排列和连接方式，有双列直播与单列直插等结构形式。
3、 LED发光显示器的封装结构
LED发光显示器可由数码管、米字管、符号管、矩阵管组成各种多位产品，根据实际需求设计成各种形状与结构。以数码管为例，有反射罩式、单片集成式和单条七段式等三种封装结构，连接方式有共阳极和共阴极两种。一位就是通常说的数码管，两位以上的一般称作显示器。
反射罩式数码管具有字型大、用料省、组装灵活的特点，一般用白色塑料制作成带反射腔的七段型外壳，将单个LED管芯粘结在与反射罩的七个反射腔互相对位的PCB板上，每个反射腔底部的中心位置是管芯形成的发光区，用压焊方法键合引线，在反射罩内滴入环氧树脂，与粘好管芯的PCB板对位黏合，然后固化即成。反射罩式又分为空封和实封两种：空封采用添加散射剂与染料的环氧树脂，多用于单位、双位器件；实封的上盖有滤色片与匀光膜，并在管芯与底板上涂有透明绝缘胶，可提高出光效率，一般用于四位以上的数字显示。
单片集成式数码管是在发光材料晶片上制作大量的七段数码显示器图形管芯，然后划片分割成单片图形管芯，并进行粘结、压焊，封装带透镜（俗称鱼眼透镜）的外壳。
单条七段式数码管是将已制作好的大面积LED芯片划割成内含一只或多只管芯的发光条，将如此同样的七条发光条粘结在数码字形的架上，并经压焊、环氧树脂封装构成。
单片式、单条式数码管的特点是微小型化，可采用双列直插式封装，大多是专用产品。LED光柱显示器在106mm长度的线路板上安置101只管芯（最多可达201只管芯），属于高密度封装。利用光学的折射原理，使点光源通过透明罩壳的13~15条光栅成像，完成每只管芯由点到线的显示，封装技术较为复杂。
4、 封装新技术（1） 芯片粘贴技术
因为LED所产生的光线在经过多次全反射后，大部分都被半导体材料本身与封装材料所吸收。因此，若使用会吸光的GaAs作为AlGaInP LED
的基板时，将使得LED内部的吸收损失变得更大，从而大幅降低组件的取光效率。为了减少基板对LED所发出的光线的吸收，人们研发出了透明基板的粘贴技术。透明基板粘贴技术主要是先将LED晶粒在高温下施加压力，并将透明的GaP基板粘贴上去，然后再将GaAs除去，如此便可提高2倍的光线取出率。芯片粘贴技术目前主要还是应用在四元LED组件上，将此技术运用在GaN
LED上，可将蓝光LED的取光效率提升至75%，比传统方式提升了3倍。（2） 覆晶封装技术
对于使用蓝宝石基板的GaN系列的材料，因为其P极和N极的电极必须做在组件的同一侧，所以，若使用传统的封装方法，占组件大部分发光角度的上方发光面将会由于电极的挡光而损失一定程度的光量。而将传统的组件反置，并在P型电极上方制作反射率较高的反射层，以将原先从组件上方发出的光线从组件其他的发光角度导出，并由蓝宝石基板端缘取光。这种方法因为降低了在电极侧的光损耗，可有接近传统封装方式两倍左右的光量输出。另外，因为覆晶结构可直接由电极或凸块与封装结构中的散热结构相接触，所以可大幅提升组件的散热效果，进一步提高组件的光量输出。（3）
表面贴装封装技术
为了利用自动化组装技术降低制造成本，从20世纪80年代开始在LED生产中逐渐推广使用表面贴装器件（SMD），20世纪90年代这一技术得到了进一步强化。最初的SMD-LED作为低功率器件主要用于指示设备和移动电话键盘的照明，后来开发出的大功率SMD-LED器件用于汽车面板照明、刹车灯，并扩展用于通用的照明设备。
SMT是蜂窝PCS电话机的主要技术要求，具有极大的市场发展潜力。移动电话功能的不断升级也进一步提出了对更高性能LED的需求，移动电话设计中需要多种多样的LED，包括更高亮度的单色LED器件、真彩LCD显示屏（特别是第2.5代和第3代移动电话的LCD）背景光源用的白色LED以及实现产品差异化所需的蓝色和紫罗兰色等特殊色LED。同时，移动电话的复杂程度越来越高，体积越来越小，对LED提出了更薄、更小外形包装的要求，特别是要求高性能LED能提供芯片级的表贴封装，即工业标准的1.6mm×0.8mm外形尺寸。
在2002年，表面贴装的LED（SMD-LED）逐渐被市场所接受，并获得一定的市场份额，从引脚式封装转向SMD符合整个电子行业发展的大趋势。早期的SMD-LED大多采用带透明塑料体的SOT-23改进型，外形尺寸为3.04mm×1.11mm。在SOT-23的基础上，人们研发出了带透镜的高亮度SMD的SLM-125系列和SLM-245系列LED，其中SLM-125系列LED为单色发光，SLM-245系列LED为双色或三色发光。近些年，SMD-LED成为一个发展热点，很好地解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题。采用更轻的PCB板和反射层材料，在显示反射层中需要填充的环氧树脂更少，并去除较重的碳钢材料引脚，通过缩小尺寸、降低重量，可轻易地将产品的重量减轻一半，最终使产品更趋完善，尤其适合户内、半户外型号全彩显示屏应用。
表2示出了几种常见SMD-LED的外形尺寸，以及根据外形尺寸（加上必要的间隙）计算出来的最佳观察距离。SMD-LED焊盘是其散热的重要渠道，厂商提供的SMD-LED的数据都是以4.0mm×4.0mm的焊盘为基础测得的，采用回流焊可设计成焊盘与引脚相等。超高亮度LED产品可采用PLCC-2封装（塑料带引线片式载体），外形尺寸为3.0mm×2.8mm，通过独特方法装配高亮度管芯，产品的热阻为400K/W，可按CECC方式焊接，其发光强度在50mA驱动电流下可达1250mcd。七段式的一位、两位、三位和四位数码SMD-LED显示器件的字符高度为5.08~12.7mm，显示尺寸选择范围宽。表面贴装封装避免了引脚七段数码显示器所需的手工插入与引脚对齐工序，符合自动拾取贴装设备的生产要求，应用设计空间灵活，显示色彩鲜艳清晰。多色表面贴装封装带有一个外部反射器，可简便地与管芯相结合，用反射型替代目前的透射型光学设计，为大范围区域提供统一的照明。
5、 LED封装材料（1） 主剂材料 ①
环氧树脂：以透明无色、杂质含量低、黏度低为原则。高档产品应选用道化学的331J、南亚的127、日本三井的139、大日本油墨的EP4000系列环氧树脂，中低档产品可采用宏昌的127系列环氧树脂。
②
活性稀释剂：一般采用脂环族的双官度活性稀释剂比较好，但国内基本上不能生产；中低档产品可用南亚的AGE代替，但AGE对固化后的强度有影响，交联度也不够。如果树脂的黏度较低，可以不添加稀释剂。
③ 消泡剂：以相容较好、消泡性好、无低沸点溶剂为准则，可选用BYK-A530、BYK-066、BYK-141、德谦6500等消泡剂。 ④
调色剂：一般以20%的透明油容性染料添加80%的主体环氧树脂后，加温搅拌混溶后即可少量添加，可消除树脂及其他材料添加造成的微黄色，并可保证固化后颜色的纯正。透明油容性染料的选择，需具备至少150~180℃的耐温条件，以防止加温固化时变色。可选用拜尔PEG-400系列调色剂。
⑤ 脱模剂：以脱模效果好、相容性好、颜色浅为原则，可选用广州科拉司公司（BYK代理商）的FINT-900、无锡三山电子材料厂的TMA脱模剂。（2） 固化剂材料
① 甲基六氢苯酐：一般国内产品中游离酐的含量偏高，只用于中低档产品生产，高档产品应采用意大利Lonza公司的产品。 ②
促进剂：酸酐体系可采用季胺盐，如国内研发的四丁基溴化胺、四已基溴化胺，但是四已基溴化胺的相容性可能不太好，可先用醇类（如苯甲醇、甘油）稀释后使用，但会影响强度。
③ 抗氧剂：主要防止酸酐高温固化时被氧化，要求相容性好、颜色浅，中低档产品可选用通用的264系列抗氧剂。

有效提高LED固晶品质几大步骤

一、严格检测固晶站的LED原物料　　1.芯片：主要表现为焊垫污染、芯片破损、芯片切割大小不一、芯片切割倾斜等。　　预防措施：严格控制进料检验，发现问题要求供应商改善。　　2.支架：主要表现为Θ尺寸与C尺寸偏差过大，支架变色生銹，支架变形等。　　来料不良均属供应商的问题，应知会供应商改善和严格控制进料。　　3.银胶：主要表现为银胶粘度不良，使用期限超过，储存条件和解冻条件与实际标准不符等。　　针对银胶粘度，一般经工程评估后投产是不会有太多问题，但不是说该种银胶就是最好的，如果发现有不良发生，可知会工程再作评估。而其他使用期限、储存条件、解冻条件等均为人为控制，只要严格按SOP作业，一般不会有太多的问题。二、减少不利的人为因素　　1.操作人员违章作业：例如不戴手套，银胶从冰箱取出以后未经解冻便直接上线，以及作业人员不按SOP作业，或者对机台操作不熟练等均会影响固晶品质。　　预防措施：领班加强管理，作业员按SOP作业，品保人员加强稽核，对机台不熟练的人员加强教育训练，没有上岗证不准正式上岗。　　2.维护人员调机不当：对策是提升技朮水准。例如取晶高度，固晶高度，顶针高度，一些延迟时间的设定，马达参数，工作台参数的设定等，均需按标准去调校至最佳状态。三、保证不会出现机台不良　　机台方面主要表现为机台一些零配件或机械结构，认识系统等不良所造成的对固晶品质的影响。一定要确保机台各项功能是正常的。四、执行正确的调机方法　　1.光点没有对好：　　对策----重新校对光点，确保三点一线。　　2.各项参数调校不当：　　例如：picklevel、bondlevel、ejectorlevel延迟时间，马达参数等，可解加多几步和减多几步照样可以做，但结果完全不一样。同样是顶针高度，当吸不起芯片时，有人使劲参数，却没有去考虑顶针是否钝掉或断掉，结果造成芯片破损，Θ角偏移等。延迟时间和马达参数的配合也是一样，配合不好，焊臂动作会不一样，同样造成品质异常。　　3.二值设定不当：　　对策----重新设定二值化。　　4.机台调机标准不一致。　　例如：调点胶时，把点胶弹簧压死，点胶头一点弹性都没有，结果怎样调参数都没用。又如勾爪的调校，勾爪上、下的勾进和弹出位移若不按标准去调，就很容易造成跑料和支架变形等。又如焊臂的压力，如果不按标准去调，同样会影响固晶品质，而且用参数去调怎麼也调不好。五、掌握好制程　　1.银胶槽的清洗是否定时清洗。　　2.银胶的选择是否合理。　　3.作业人员是否佩带手套、口罩作业。　　4.已固晶材料的烘烤条件，时间、温度。来源：中国投影网

LED指示灯在网路卡中的作用

一般来讲，每块网路卡(NIC)都具有1个以上的LED（Light Emitting Diode，发光二极体）指示灯，用来表示网卡的不同工作状态，以方便我们查看网卡是否工作正常。典型的LED指示灯有Link/Act、Full、 Power等。Link/Act表示连接活动状态，Full表示是否全双工(Full Duplex)，而Power是电源指示等。在正常情况下，在不传送资料时，网卡的指示灯闪烁较慢，传送资料时，闪烁较快。无论是不亮，还是长亮不灭，都表明有故障存在。如果网卡的指示灯不正常，需关掉电脑更换网卡。对于Hub的指示灯，凡是插有网线的埠，指示灯都亮。由于是Hub，所以，指示灯的作用只能指示该埠是否连接有终端设备，不能显示通信状态。 LED应用在这类产品的指示灯时，所选用的LED产品等级普遍是比较一般的产品，像是Lamp型LED。而比较高阶的网路卡产品，会采用SMD型LED，除了省空间外，使用的电流也会比较小。除了手机背光以外，SMD型LED也很适合担任各种电子装置的指示灯，普遍是绿色、红色、橘色、蓝色等顏色，价格上的差异日益缩小化。来源：LEDinside

LED点阵显示屏的特点及扫描驱动方案

　　组合型lED点阵显示器自八十年代开始出现，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。　　点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、 8×8、16×16、24×24、40×40等多种；根据像素的数目分为等，双基色、三基色等，根据像素颜色的不同所显示的文字、图象等内容的颜色也不同，单基色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双基色和三基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。　　几种LED点阵显示器的内部电路结构和外型规格，其它型号点阵的结构与引脚可试验获得，LED点阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数字，也可显示各种中西文字及符号．如5 x 7点阵显示器用于显示西文字母．5×8点阵显示器用于显示中西文，8 x 8点阵用于显示中文文字，也可用于图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过微机或单片机控制驱动。 LED点阵扫描驱动方案　　由LED点阵显示器的内部结构可知，器件宜采用动态扫描驱动方式工作，由于LED管芯大多为高亮度型，因此某行或某列的单体 LED驱动电流可选用窄脉冲，但其平均电流应限制在20mA内．多数点阵显示器的单体LED的正向压降约在2V左右．但大亮点∮10的点阵显示器单体 LED的正向压降约为6V。　　大屏幕显示系统一般是将由多个LED点阵组成的小模块以搭积木的方式组合而成的，每一个小模块都有自己的独立的控制系统，组合在一起后只要引入一个总控制器控制各模块的命令和数据即可，这种方法既简单而且具有易展、易维修的特点。　　LED点阵显示系统中各模块的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的脉冲信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。 来源：投影时代

LED显示屏

LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕，自20世纪80年代后期开始，LED在国际上得到了广泛的应用。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图象显示屏。全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯等产品，并且通过微电子技术、数码技术、视频技术、网络控制技术和数据传输技术等实现LED大屏幕墙。 LED视频显示系统特点：1.模块化设计：电路设计按功能分成不同的模块，每个模块之间只需要极少的联系。采用显示单元板或显示单元箱体，根据用户要求和应用场所要求任意组装成所需要的显示屏尺寸便于维护，极大地提高了系统的稳定性、可靠性。调试难度、维护难度大大降低，可靠性高。2.先进的分布式扫描技术：显示部分的扫描采用扫描控制技术，显示部分被分成不同的单元，独立进行扫描。每个单元之间的信号传递采用信号锁存技术进行同步控制。目前，国内的LED屏幕采用大多是Neuron芯片、TI芯片、显示单元板PCB板全部是国内自行生产的。因此国内的LED屏幕厂商的优势在于软件和加工成本方面，通过10年的成长，已逐步形成以深圳为中心，覆盖长三角、珠三角、江西、福建的等地区具有一定规模的企业。这其中的一些企业已成功开拓了国外的市场。以下本刊选择一些国内代表性LED大屏幕公司和其的产品推荐给读者。创显CXLED 　　单网线控制系统　　控制：实现电脑的后台管理，即播放窗口最小化，而不影响显示屏的正常显示。　　文字：显示多种字体、数字、符号等，支持多种显示方式，可任意设置翻屏及停留时间。　　图像：支持不同格式的图形、图像文件。如：BMP、JPG、PCX、GIF等。 　　视频：播放来自电视、录像等各种外围设备的视频信号，可随时切换不同的视频，并可对视频画面进行缩小或放大操作。 　　叠加信息：单独显示视频、文字或图像等，也可在同一屏上显示多种信息任意编排，还可在视频图象上叠加文字操作。　　网络功能：与各类域网、远程网连接，在系统软件的支持下，在网络中提取各类信息与数据，网上任何一台电脑均可开关显示屏、控制显示内容、调节显示亮度。　　远距离传送：采用先进的数据传输技术，使用千兆网高速数据通讯芯片、防静电、防雷击，支持无中继的远距离传输，同步视频通讯距离大于100m,实测130m。　　稳定可靠：使用200万门FPGA器件，提高控制系统的稳定性，支持在线升级，电源采用110V～240V，50～60HZ。京东方室内全彩显示屏　　BOE-LED室内全彩显示屏广泛应用于各种展馆、交易厅、体育馆、医院、商场、宾馆、政府机关以及阳光大厅等室内高档场所，作为信息发布和广告传播的数字化媒体。 　　产品特点：进口高端发光材料，高品质专用IC芯片，无噪声大功率电源，采用静态/动态恒流驱动，高亮度、高灰度、高对比度、高密度、大视角、高稳定性 ，高色匀度、色饱和度，图像边缘细腻、清晰；视频效果流畅，校正补偿：非线性矫正、γ校正技术的应用，单元化设计，安装，维护方便，可带电维修，操作灵活：采用专业编辑/播放软件、可由用户任意编排显示模式，文件格式：文本、图像、二、三维动画，视频格式：复合视频（NTSC/PAL）/高清电视（HDTV)/数字视频（DVI）/有线电视（CATV）/VGA、SVGA、XGA、SXGA，节能环保、绿色产品。通普室外全彩系列　　采用针对对室外各种环境的设计系统，使产品在室外各种恶劣环境下的适应性和可靠性都得到显著提高。 　　产品特点：由三基色（红、绿、蓝）显示单元箱体组成，红、绿、蓝各256级灰度构成16，777，216种颜色，使电子屏实现显示色彩丰富、高饱和度、高解析度、显示频率高的动态图像；采用超高亮度的LED，太阳强光底下远距离仍清晰可见；采用非线性校正技术，图像更清晰、层次感更强；采用静态扫描技术和模块化设计技术，可靠性、稳定性更高；支持多种显示模式；采用通用视频播放软件，使系统操作十分方便。　 适用范围：政府广场、休闲广场、大型娱乐广场、繁华商贸中心、广告信息发布牌、商业街、火车站等。　　规格：P10、P12、P14、P16、P18、P20、P22、P25、P31.25 艾比森系统硬件方案　　LED显示屏体　　显示屏体由两红一绿一蓝四颗发光管组成一个像素，每平方米有点3906个象素点。 　　单元显示板　　每块单元显示板都是由发光管及控制电路组成。显示板的结构、性能都完全一样，可组成不同的规格尺寸，便于拆装、维修。　　控制主机　　由JMC卡、通讯电缆等组成，可实现CRT同步显示，画面刷新速度大于80帧/秒，无闪烁，动作画面连续。 　 电源　　输入220V交流电，显示屏专用开关电源。输出电压不因为负载的多少而变化。金悦亮亚表贴全彩显示屏　　金悦亮亚表贴全彩显示屏从根本上解决了全彩屏的“马赛克”现象，具有很好的发光一致性；采用了全自动分光分色，保证了亮度的一致性。　　产品特点：亮度值大，做到从软件到硬件可调，很好地满足亮度较大的室内大厅或半户外的环境；采用实像素显示，无论是显示图象和文字均有很好的效果；可实现单点单灯维修，从根本上解决了全彩屏维护成本居高不下的问题；专利技术率先采用平头灯，可视角度更大：水平和垂直均可达120度以上，在此范围内从任意角度观看，显示图象不变形、不偏色。 　　独有的灯杯支架设计更有利于散热，从而延长LED的使用寿命。适用于各种体育、广告、银行、证券、车站、码头、商场、邮政、电信、机关、学校、监控、 企业等。来源：INFOAV　

LED显示屏应用和发展概况

LED显示屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件，由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀，因此市场空间巨大。 LED显示屏市场随技术发展而攀升 LED显示屏的发展可分为以下几个阶段：第一阶段为1990年到1995年，主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。第二阶段是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国，同时国内企业进行了深入的研发工作，使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用，大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。随着LED原材料市场的迅猛发展，表面贴装器件从2001年面世，主要用在室内全彩屏，并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性，可随意调整的点间距，被不 同价位需求者所接受，在短短两年多时间内，产品销售额已超过3亿元，表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。为了适应2008年奥运会的“瘦身” 计划，利亚德开发了表面贴装双基色显示屏，大量用于训练馆和比赛计时计分系统。在奥运场馆全彩屏方面，为紧缩投资，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奥运期间 可作为实况转播工具，赛事结束后可用于租赁，作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具，通过这种方式可尽快收回成本。就市场而言，中国加入WTO、北京申奥成功等，成为LED显示屏产业发展的新契机。国内LED显示屏市场保持持续增长，目前在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近95%。国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30%的速度在增长。目前，LED显示屏的主要制造厂商集中在日本、北美等地，我国LED制造厂商出口的份额在其中微不足道。据不完全统计，世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏，其中产品齐全，规模较大的公司约有30家左右。国产LED显示屏技术差距在哪随着LED显示屏市场的不断扩大，目前国内全彩色市场逐步被划分为三个档次。第一档为巴可、松下等国际知名企业生产的高档产品；第二档为国内大型企业研制的 采用日亚高品质LED生产的产品；第三档为采用我国生产的LED制作的显示屏。这三种档次的LED显示屏在价格和功能上也存在着较大区别。在技术上，LED显示屏的发展要紧跟世界一流企业的品质特点，目前国产的高品质LED显示屏与国外顶尖产品在图像处理技术、前端视频处理技术等方面差别不大，主要差距在于以下两个方面：单点颜色确认 “单点颜色确认”技术能够确保逼真的色彩显示，可持续长达数年之久不变。目前国内的产品只能做到单元模块和单元箱体的调节，不能做到真正的单点调节，因此在色彩和亮度一致性上有差别，特别是在经过维修更换了显示单元后，由于 LED的参数可能发生了变化，显示效果很难跟原屏保持一致，而这项工作在国外是由专用的大型设备完成的，而国内没有这类因产品特性而开发的设备，也希望社 会相关行业和设备制造企业能够给予关注。目前这项工作在巴可利亚德是这样做的：模块内，每个像素点中的LED灯管都有其各自的颜色、亮度 的数值，这些发光二极管在工厂安装时均要被精确测量过，这些数据同时被储存到每个模块中的EEPROM，而当显示信号被处理时，数字处理仪 (DIGITIZER)将从每个EEPROM中读取该信息，并对LED的亮度、颜色差别加以修正，以保证显示效果达到一致的最佳状态。结构工艺目前国内产品的箱体外壳基本上都是采用单件钣金加工，加工工艺差，精度不高，外观不美观，防水性也不十分好，特别是在室外恶劣环境下，易造成系统不稳定。巴可的箱体适应恶劣工作环境，所有箱体的外部硬件都装在具备IP65标准的铝合金铸件包装箱内。箱体所采用的专门密封措施足以防止雨水、尘土的进入。数字“5”是防止液体渗入的等级，也是设计要求之一，这样显示系统就可以在雨天、无积水的环境下正常工作。

白光发光二极管的制作方法(四)——其他方法

下面介绍其他制造白光的方法。
方法（一）X.Guo等人用光子循环（Photon
Recycling）的原理，如图1(a)所示在GaInN/GaN蓝光LED的衬底蓝宝石上加了一层AlGaInP材料，利用此层被蓝光激发出的黄光做成白光，其光谱如图1(b)所示，AlGaInP层所发出的光就是因光子循环而发生的。图2(a)是用理论推算出的在短波长λ1时理想LED的最佳表现，图2(b)是当λ2λ1时（其中λ2是被λ1激发产生的光），短波长光λ1可以得到的P2（λ2）/P1（λ1）功率比。由图可见，蓝色波长λ1应在440nm左右为较佳。
方法（二）K.Katayama等人用Ⅱ-Ⅵ族材料做成白光LED，即将碘（I）掺杂在ZnSe衬底内生长蓝光LED，其结构如图3(a)所示。这种LED的I-V及L-I特性曲线如图3(b)所示。其原理是掺杂碘的ZnSe受到蓝光激发时可以得到黄光，如图4(a)所示，其波长约570nm，此黄光与蓝光混合而成白光，其光谱如图4(b)所示，图4(c)是白光在CIE色度图中的坐标位置，改变ZnSe的厚度可以得到不同波长的黄光，以不同黄光与蓝光组成不同色温的白光可以在图中看见。T.Shirakawa等人研究的ZnSe白光LED的生命期结果如图5所示。图5(a)所示是白光LED的生命期与缺陷EPD(Etch
Pits Density)的关系，缺陷少时生命也长；图5(b)是白光LED在25℃时光输出功率与时间的关系，由图可见500小时后衰退极快。
W.R.Chen等人用MBE法做成ZnCdSe及ZnCdSeTe量子阱，改变量子阱的数目如图6所示，希望可以得到不同的白光，图中ZnCdSeTe产生黄光，ZnCdSe产生蓝光。图7(a)、(b)及(c)是一黄一蓝、一黄两蓝及三蓝一黄多量子阱LED的电致光谱与温度的关系。其中一黄二蓝量子阱（1O2B
QW）LED的CIE色度图的坐标x=0.4、y=0.45接近白光，但是随着温度的增加而黄光也加强，所以一切还需要最佳化。

YAG荧光粉

制作白光LED的方法之一，是在蓝光LED芯片外面涂覆荧光粉。具体的工艺是将发射光的波长主峰在450~470nm范围内的蓝光LED芯片焊好后，在其表面涂覆稀土钇铝石榴石（YAG）系列荧光粉。这种荧光粉在蓝光辐射下会发射黄光，这样，部分蓝光转变成黄光，和剩余的蓝光混合而形成白光LED。 由于稀土钇铝石榴石荧光粉有两个特点：一是它的发射光的波长主峰在500~580nm范围内，即黄光区域的任意位置；二是它的最佳激发波长在430~480nm范围内的不同位置。因此，选用该系列荧光粉加上配有不同波长蓝光的LED，就可以制备不同色温的白光LED。 1996年7月29日，日亚化学公司在日本最早申报的白光LED的发明专利就是在蓝光LED芯片上涂覆YAG黄色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉被激活后发出的黄光互补而形成白光。实际上，YAG荧光粉在20世纪70年代时就有许多人研究，当时主要应用在飞点扫描仪上，主要是利用Ce+3的发光具有超短余辉的特点。1999年，我国的有关单位在YAG荧光粉基础上进行了改进，制备出一系列具有不同发射主峰波长（520~560nm）的黄色荧光粉，并成功地应用于蓝光激发的白光LED。 有人为了避开专利问题，采用“蓝光LED+绿色荧光粉+红色荧光粉”的办法来制作白光LED，即用蓝光LED激发绿色和红色荧光粉。其中绿色荧光粉可采用发射光的波长主峰为500~530nm的稀土钇铝石榴石荧光粉。而对于红色荧光粉，目前尚未找到一种发光效率足够高的材料，通常是采用铕/锰激活的氧化物或盐类化合物，也可能是用铕激活的有机发光材料。改进荧光粉之后，红光部分有显著增强，将来就可以实现第三种获得白光LED的方法。

LED显示屏系统操作过程中常见的故障及其排除方法

故障一：整屏不亮（黑屏）1、检测电源是否通电。2、检测通讯线是否接通，有无接错。（同步屏）3、同步屏检测发送卡和接收卡通讯绿灯有无闪烁。4、电脑显示器是否保护，或者显示屏显示领域是黑色或纯蓝。（同步屏）故障二：整块单元板不亮（黑屏）1、连续几块板横方向不亮，检查正常单元板与异常单元板之间的排线连接是否接通；或者芯片245是否正常。2、连续几块板纵方向不亮，检查此列电源供电是否正常。故障三：单元板上行不亮1、查行脚与4953或127输出脚是否有通。2、查138是否正常。3、查4953或127是否发烫或者烧毁。4、查4953或127是否有高电平。5、查138与4953或127控制脚是否有通。故障四：单元板不亮1、查595是否正常。2、查上下模块对应通脚是否接通。3、查595输出脚到模块脚是否有通。故障五：单元板缺色1、查245R.G数据是否有输出2、查正常的595输出脚与异常的595输入脚是否有通。
来源：投影时代

LED显示屏的两种常规组装方式

框架结构 在屏幕较小时，是在工厂组装成整屏；屏幕较大时，按单元板发货。由工程人员在现场组装。组装时，先将单元板和电源分别固定在板筋背条上，进而拼装成屏体。 箱体结构 箱体与箱体之间采用秘密窃取的方法定位销定位、锁紧机构拉紧，都能使安装更加精密、准确，保证箱体上下、左右之间的LED间距在实际误差求范围之内，从整体上保证了整个屏体的显示效果。 来源：投影时代

单色LED好坏的检测过程

一、主体思路：因为发光二极体具有单向导电性，所以我们使用 R × 10k 档可测出其正、反向电阻。一般正向电阻应小於 30k 欧姆，反向电阻应大於 1M 欧姆。若正、反向电阻均为零，说明内部击穿短路。若正、反向电阻均为无穷大，证明内部开路。需要说明两点：第一，对於同种材料的管芯，由於所掺杂质的不同，发光顏色亦不同；第二， LED 属於电流控制型器件， VF 随 IF 而变化，所标 VF 值仅供参考。 二、区分电极根据外形可以区分发光二极体的正、负极。早期生產的管子带金属管座，上面罩有光学透镜，管侧有一突起，靠近突起的是正极。目前生產的 LED ，全部用透明或半透明的环氧树脂封装而成，并且利用环氧树脂构成透镜，起放大和聚焦作用，这类管子引线较长的为正极。 三、实例检测：测量一隻型号不明的LED好坏的步骤如下：第一步，判定正、负极。用 MF30 型万用表的 R × 10k 档测得正向电阻为 26k 欧姆，反向电阻接近无穷大。测正向电阻时，黑表笔接的就是正极。 第二步，将两块 MF30 型万用表均拨至 R × 1 档採用双表测量，被测管发出艳丽的红光。若把发光二极体的极性反接，加上反向电压时管子就不能发光。然后将两块万用表拨於 R × 10 档，管子发光暗淡。这是因为总电阻 R0 ′ =2 × 250=500 欧姆，提供的正向电流较小所致。此时 IF ≈ 3 － 1.7/500=2.6 mA 四、注意事项： 1.採用双表法必须先调整好两块万用表的欧姆零点。 2.为了不损坏被测发光二极体，测量前应计算 IM ′值，若 IM ′≥ 50mA ，需选择 R × 10 档。3.发光二极体本身尚有 1.5 ～ 2.5V 压降，因此上述结果均留有一定餘量。 4.假如不知道被测发光二极体的正向电压，也不清楚 IM ′值。建议先把两块表都拨到 R × 10 档，若发光很暗，再改拨 R × 1 档。来源：LED芯片网

LED发光二极管如何分类？

　　1．按发光管发光颜色分　　按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。　　2．按发光管出光面特征分　　按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。　　圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：　　（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。　　（2）标准型。通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。　　（3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。　　3．按发光二极管的结构分　　按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。　　4．按发光强度和工作电流分　　按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度10mcd）；超高亮度的LED（发光
强度100mcd）；把发光强度在10～100mcd间的叫高亮度发光二极管。　　一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。　　除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。

浅谈LED光源的能效问题

LED，简单地理解，就是半导体发光二极体，是目前世界上最先进的固态照明技术。LED灯并非灯丝加灯泡的老面孔，而是以半导体芯片为材料的固态光源。它利用电子移动来发光，直接把电能转换成光能。因此，LED的耗电量掉低，使用寿命较高。当一般的优质节能灯使用1年左右可收回成本时，大功率LED光源的维修成本低，一次性投入的回报更明显。 大多数节能灯虽然比白炽灯节能效果明显，但本质上还是一种萤光灯，通过低压汞蒸气放电照射稀土三基色萤光粉来发光，目前只能做成双端细长管。而且，不少节能灯所含的汞等对环境有害，灯管报废以后如果人们随意丢弃，容易出现节能不环保的情况。而像LED这样的半导体固态光源与萤光灯在工艺上有本质不同，半导体照明用的是冷光源，不需要充气，不需要玻璃外壳，不添加汞，从生产过程到使用过程直至报废可谓全程无污染。此外，LED照明还具有显色性好、无频闪、光线柔和等特性。国外为实现节能的目标，发表了许多政策法规鼓励节能灯的生产和使用。据瞭解，最新的是美国国会通过的能源法有订出淘汰传统灯泡的时程，而目前欧盟市场上已不再出售白炽灯，欧盟国家不仅对研发低成本、长寿命节能灯的企业进行补偿，还对购置节能灯的困难家庭进行补偿。基于LED照明技术所发展出灯具的效能，可望在今后10年内提高1~2倍以上。光源的性能，即能效，可以用它的功率与它所产生的亮度二者的比值来衡量，用流明/瓦（lm/W）来表示。一隻普通的Philips 60W磨砂白炽灯能够产生890流明的亮度，因此该光源的能效就是15.8lm/W。根据灯泡封装类型的不同，照明装置的实际性能可能会出现大幅度下降。例如，如果将一个标准白炽灯放在凹进式光源中，用一个反光镜反射光源，那麼由于反光镜的损耗我们最终只能得到50%的照明效率。整个照明装置的能效就变成了7.5lm/W。我们经常能够看到某些LED制造商声称又进一步提高了LED照明光源的lm/W性能。比方说DOE制订的研究计画是将商用照明领域的SSL光源效率从当前的30lm/W提高到150lm/W以上。根据当前SSL凹进式照明装置的能源之星计画草案，我们可以计算出利用现有的元件构成的SLL照明装置的总体能效，对于孔径略大于4英寸、相关色温（CCT）为3000K的照明装置，它的最小亮度为500lm，最小光源效率为每瓦35流明。冷白色LED的性能在过去两年内已经提高了一倍。如果暖白色LED的能效也有类似的性能提升，那麼不久的将来我们就能够看到具有80lm/W的暖白色LED。隔离型驱动器的选择对于提高整个照明装置的能效也发挥了重要作用。目前这是一个价格和性能二者之间的权衡选择问题。线性驱动器的价格是最低的，但是其能效处于50%～60%的范围之间。开关式驱动器的能效是最高的，一般在80%～85%之间。要想实现更高的能效，就需要更复杂的电路，因此驱动器的成本也就更高。来源：LED芯片网

led应用产品不能够忽视几个问题

LED光源广泛应用于照明领域将是人类照明史上的一场革命，现在应用于灯饰亮化领域的LED产品比较多，如LED护栏灯、LED草坪灯、LED射灯、LED水底灯、LED地埋灯等。之所以应用越来越广泛与LED光源本身的优点是分不开的。有关LED光源节能、寿命长、无辐射（绿色光源）等优点，大家应该都比较了解，下面是与LED产品有关的几个问题。 应使用直流恒流电源供电 有些生产厂家为了降低产品成本采用“阻容降压”方式给LED产品供电，这样会直接影响LED产品的寿命。采用专用开关电源（最好是恒流源）给LED产品供电就不会影响产品的使用寿命，但产品成本相对较高。 需做好防静电措施 LED产品在加工生产的过程中要采用一定的防静电措施，如：工作台要接地，工人要穿防静电服装，带防静电环，以及带防静电手套等，有条件的可以安装防静电离子风机，同时也要保证车间的湿度在65%左右，以免空气过于干燥产生静电，尤其是绿色LED相对而言更容易被静电损坏。另外，不同质量档次的LED抗静电能力也不一样，质量档次高的LED抗静电能力要强一些。 要注意温度的升高会使LED内阻变小 当外界环境温度升高后，LED光源内阻会减小，若使用稳压电源供电会造成LED工作电流升高，当超过其额定工作电流后，会影响LED产品的使用寿命，严重的将使LED光源“烧坏”，因此最好选用恒流源供电，以保证LED的工作电流不受外界温度的影响。 LED产品的密封 不管是什么LED产品，只要应用于室外，都面临着防水、防潮的密封问题，如果处理不好就会直接影响LED产品的使用寿命。现在有少部分对产品质量要求比较高的生产厂家采用传统的环氧树脂“浇灌”的方法来密封LED产品，这种方法操作起来比较麻烦，对于体积较大的LED产品（如LED护栏灯）不是很适合，也会造成产品的重量增加。 LED护栏灯的控制技术 目前LED护栏灯应用最广泛的控制技术是“串行通讯”方式（以DXM512协议为主）。其优点是每支护栏灯无特定的“编码”，每支之间可任意调换，便于生产及工程安装。但其最大的缺点是一旦有一支损坏，就会直接影响其后面的所有护栏灯，就象在单车道公路上行驶的汽车，一旦有一辆车“抛锚”，就会造成其后面的所有汽车不能正常运行。对于几百甚至几千米的护栏灯工程，因外界因素及产品本身质量等因素的影响，很难保证每一支护栏灯都不出现问题，因此很容易造成“交通阻塞瘫痪”的现象。 另外，下目前市场上LED光源的质量好坏相差很大，质量好的LED光源不但亮度高，光衰也小，抗静电能力也强，也就决定了其使用寿命长，但其价格比便宜的LED光源要高出几倍。我们会经常看到有些LED亮化工程，一开始的确十分漂亮，但很快就会“残缺不齐”，有的工程甚至迟迟无法交工。因此生产厂家及用户不要在价格上“拼杀”。选用质量好的LED光源，采取有效的技术措施来保证LED产品的质量才是出路。来源:中国建材网

电子镇压器的发展历程

纵观电子镇流器的研究、开发、生产过程，电子镇流器的发展可分为以下几个阶段： ①
采用功率晶体管的高频开关电子镇流器电路来点亮气体放电灯，替代笨重的电感式镇流器，重点在电子镇流器电路与不同功率的气体放电灯管之间的匹配。 ②
对气体放电灯管在使用过程中出现的“异常”工作状态，在电路中加“保护电路”，确保气体放电灯正常工作和使电子镇流器电路具有预热启动等功能。 ③
解决好电子镇流器的应用与供电电网的关系，针对“电源电流波形及谐波含量”和“瞬时过电压冲击”等问题，进一步完善电子镇流器电路，如采用有源（APFC）/无源功率因数校正（PPFC）技术。
④
进一步简化电路、降低成本、提高电子镇流器的整体性能和性能价格比，采用新型电路拓扑，例如具有PFC功能的单级电子镇流器等。经过上述几个阶段，现电子镇流器在实际应用中已有突破。但是，要使它发展到更高的水平，还需要解决以下问题：
① 按照可靠性设计理论，控制元器件个数。 ②
降低功率开关晶体管等关键元器件的热损耗，克服在“硬”开关变换过程中产生的射频干扰（RFI），提高电子镇流器的工作效率。 ③
进一步提高电子镇流器的恒流特性，使其不致因供电电压波动和瞬时过电压冲击，引起气体放电灯管的电流突变，致使灯管发光不稳定和功率开关晶体管损坏。 ④
结合计算机技术，使电子镇流器具有调光、通信、故障自诊断和计算机联网功能，实现电子镇流器的数字化可寻址、数字式可调光控制、故障诊断和灯电路相关工作状态显示。目前，这是世界上电子镇流器的一个普遍看好的发展方向。

LED是如何实现显示功能的

一、什么是LED？ 　　　　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。 　　　　LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低（仅1.5-3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10万小时），所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。 　　把红色和绿色的LED放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏；把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。制作室内LED屏的象素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体，室外LED屏的象素尺寸多为12-26毫米，每个象素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称象素筒，双色象素筒一般由3红2绿组成，三色象素筒用2红1绿1兰组成。 　　　　无论用LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，而16级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256级灰度的。 　　二、控制LED亮度的方法： 　　　　有两种控制LED亮度的方法。一种是改变流过LED的电流，一般LED管允许连续工作电流在20毫安左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED亮度基本上与流过的电流成比例；另一种方法是利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度控制，也就是周期性改变光脉冲宽度（即占空比），只要这个重复点亮的周期足够短（即刷新频率足够高），人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制，所以在普遍采用微机来提供LED显示内容的今天，几乎所有的LED屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的。 　　　　LED的控制系统通常由主控箱、扫描板和显控装置三大部分组成。主控箱从计算机的显示卡中获取一屏象素的各色亮度数据，然后重新分配给若干块扫描板，每块扫描板负责控制LED屏上的若干行（列），而每一行（列）上LED的显控信号则用串行的方式传送。目前有两种串行传送显示控制信号的方式：一种是扫描板上集中控制各象素点灰度，扫描板将来自控制箱的各行象素的亮度值进行分解（即脉宽调制），然后将各行LED的开通信号以脉冲形式（点亮为1，不亮为0）按行用串行方式传输到相应的LED上，控制其是否点亮。这种方式使用器件较少，但串行传输的数据量较大，因为在一个重复点亮的周期内，每个象素在16级灰度下需要16个脉冲，在256级灰度下需要256个脉冲，由于器件工作频率限制，一般只能使LED屏做到16级灰度。　　　　另一种方法是扫描板串行传输的内容不是每个LED的开关信号而是一个8位二进制的亮度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来控制点亮时间。这样，在一个重复点亮的周期内，每个象素点在16级灰度下只需要4个脉冲，256级灰度下只需8个脉冲，大大降低了串行传输频率。用这种分散控制LED灰度的方法可以很方便地实现256级灰度控制。来源：中国LED显示屏网

光源演色性

一般认为人造光源应让人眼正确地感知色彩,就如同在太阳光下看东西一样.当然这需视应用之场合及目的而有不同之要求程度.此准据即是光源之演色特性,称之为" 平均演色性指数(general color rendering index, (Ra)".平均演色性指数为对象在某光源照射下显示之颜色与其在参照光源照射下之颜色两者之相对差异.其数值之评定法为分别以参照光源及待测光源照在DIN 6169所规定之八个色样上逐一作比较并量化其差异性;差异性越小,即代表待测光源之演色性越好,平均演色性指数Ra为100之光源可以让各种颜色呈现出如同被参照光源所照射之颜色.Ra值越低,所呈现之颜色越失真. LED具有极佳的演色性,尤其是使用在舞台效果,及各大知名博物馆,画馆,因现有日光灯不但演色性差且会有微量紫外光外泄,虽然此微量紫外光对人体影响不大,但却对成列的展览物,画作有极大的影响. 物体在不同光源照射下,会产生不同的色彩效果,这即为光源的“演色性”.比如在荧光灯的照射下,红色变得不明朗,黄色被强调.而在白炽灯的照射之下,红色被强调,青色变得不明朗.在红色光源照射下,绿色物体显示得灰暗.在黄色光源的照射下,紫色物体失去鲜明.只有在一种高演色的荧光灯的照射下,物体才能正确地反映其本色.根据这一原理,如何运用不同光色,照射室内不同陈设的物体,使之显现异样的光彩效果,也是一种居室内布光的创意艺术,可丰富人的视觉观感. 另外,室内照明方式一般可分为直接照明、间接照明和散射光照明.直接照明光线集中,间接照明光线柔和,散射光照明效果介于上述两者之间.如能巧妙地综合使用,因物而异,交相辉映,与室内陈设彼此烘托,会造成千姿百态、神秘莫测的光影环境. 一般认为人造光源应让人眼正确地感知色彩,就如同在太阳光下看东西一样,这就是所谓的演色性.越接近太阳光下所看到的物体的真实样子就是演色性好,失真就是演色性不好. 照明品质标准 有五个条件必须满足 (才能让眼睛发挥正常的视觉功能),分别是: ?细节的大小必须达到一定程度. ?细节本身必须达到一定亮度,使其形状和纹理能显露出来. ?视觉内的总亮度和亮度分布不能超出眼睛的适应范围,这样它才有可能去适应;换言之,不能有太强的眩光. ?所要观看的细节和其周围环境之间的对比度必须达到一定程度,这是亮度对比度和颜色对比度的组合. ?眼睛看到这个物体的时间必须达到一定长度. 若能满足以上视觉要求,眼睛即可认出该物体的细节,然而照明所要做的绝不能仅是帮助眼睛分辨物体,它还必须让眼睛在错误可能性最小的情形下发挥作用,同时将眼睛的费力程度和压力减至最少. 主要照明准则 这使我们开始考虑五项主要的照明准则: ?照明度 ?视觉内的亮度分布 ?没有令人困扰的眩光 ?光的空间分布 ?色相和演色性 无论日光、人工照明或两者的组合,上述准则都能成立.

浅谈LED金属封装基板的应用优势

目前常见的基板种类有硬式印刷电路板、高热导係数铝基板、陶瓷基板、软式印刷电路板、金属复合材料等。一般低功率LED封装采用普通电子业界用的PCB版即可满足需求，但是超过0.5W以上的LED封装大多改用金属系与陶瓷系高散热基板，主要原因是基板的散热性对LED的寿命与性能有直接影响，因此封装基板成为设计高辉度LED商品应用时非常重要的元件。 在一般的电转换成光的过程中，有将近80%成了热量。这麼多的热量，靠两个引脚能把那麼多热量完全导出去是不可能的。我们要靠热沉来散热。其实大量热量在那麼小空间内不会烧掉颗粒，但会让光越来越弱，也就是我们通常所说的光衰。只有热量散发出去的快，光衰才越小。下面，我们仅从金属封装基板的散热性、热膨胀性、和尺寸稳定性三个方面探讨在LED元件中的应用优势： 1、散热性目前，很多双面板、多层板密度高、功率大，热量散发难。常规的印制板基材如FR4、CEM3都是热的不良导体，层间绝缘，热量散发不出去。电子设备局部发热不排除，导致电子元器件高温失效，而金属基印制板可解决这一散热难题。 2、热膨胀性热胀冷缩是物质的共同本性，不同物质CTE(Coefficient of thermal expansion)即热膨胀係数是不同的。印制板是树脂+增强材料（如玻纤）+铜箔的复合物。在板面X-Y轴方向，印制板的热膨胀係数（CTE）为13~18 PPM/℃，在板厚Z轴方向为80~90PPM/℃，而铜的CTE为16.8PPM/℃。片状陶瓷芯片载体的CTE为6PPM/℃，印制板的金属化孔壁和相连的绝缘壁在Z轴的CTE相差很大，产生的热不能及时排除，热胀冷缩使金属化孔开裂、断开，这样机器设备就不可靠了。 SMT（表面贴装技术）使这一问题更为突出，成为非解决不可的问题。因为表面贴装的互连是通过表面焊点的直接连接来实现的，陶瓷芯片载体CTE为6，而FR4基材在X-Y向CTE为13~18，因此，贴装连接焊点由于CTE不同，长时间经受应力会导致疲劳断裂。金属基印制板可有效地解决散热问题，从而使印制板上的元器件不同物质的热胀冷缩问题缓解，提高了整机和电子设备的耐用性和可靠性。 3、尺寸稳定性金属基印制板，显然尺寸要比绝缘材料的印制板稳定得多。铝基印制板、铝夹芯板，从30℃加热至140~150℃，尺寸变化为2.5～3.0%。利用金属基电路板具有优异的导热能力、良好的机械加工性能及强度、良好的电磁遮罩性能、 良好的磁力性能。产品设计上遵循半导体导热机理，因此不仅导热金属电路板(金属PCB)：铝基板、铜基板具有良好的导热、散热性。且绿色又环保，既解决热的问题又解决污染环境的问题。

LED基础知识

LED 是取自 Light Emitting Diode 三个字的缩写，中文译为“发光二极管”，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线，目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光 LED 上涂上荧光粉，将蓝光转化成白光的白光 LED。 LED的色彩与工艺： 　 制造LED的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。历史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga) ,其正向PN结压降(VF，可以理解为点亮或工作电压)为1.424V，发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga)，其正向PN结压降为2.261V，发出的光线为绿光。 基于这两种材料，早期 LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构，理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED，下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光 LED，GaAs0.35P0.65 的橙光LED，GaAs0.14P0.86 的黃光 LED等。由于制造采用了鎵、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN（氮化镓）的蓝光 LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED，被称为二元素发光管。而目前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 发光强度： 发光强度的衡量单位有照度单位（勒克司Lux）、光通量单位（流明Lumen）、发光强度单位（烛光　Candle power） 1CD（烛光）指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方厘米面积的发光强度。（以前指直径为2.2厘米，质量为75.5克的鲸油烛，每小时燃烧7.78克，火焰高度为4.5厘米，沿水平方向的发光强度） 1L（流明）指1 CD烛光照射在距离为1厘米，面积为1平方厘米的平面上的光通量。 1Lux（勒克司）指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。 一般主动发光体采用发光强度单位烛光　CD，如白炽灯、LED等；反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L，如LCD投影机等；而照度单位勒克司Lux，一般用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。比如：如果说一部LCD投影机的亮度（光通量）为1600流明，其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸（1平方米），则其照度为1600勒克司，假设其出光口距光源1厘米，出光口面积为1平方厘米，则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀，亮度将大打折扣，一般有50％的效率就很好了。 实际使用中，光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD／平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000CD／平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED，最大亮度在700～2000 CD／平方米左右。　　 单个LED的发光强度以CD为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半球面上累计的光通量不变。 当多个LED较紧密规则排放，其发光球面相互叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时，需根据LED视角和LED的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以30％～90％不等，作为单管平均发光强度。 一般LED的发光寿命很长，生产厂家一般都标明为100,000小时以上，实际还应注意LED的亮度衰减周期，如大部分用于汽车尾灯的UR红管点亮十几至几十小时后，亮度就只有原来的一半了。亮度衰减周期与LED生产的材料工艺有很大关系，一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED。 配色、白平衡： 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21％，蓝色的亮度为10％时，混色后人眼感觉到的是纯白色。但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，称为配色。 当为全彩色LED显示屏进行配色前，为了达到最佳亮度和最低的成本，应尽量选择三原色发光强度成大致为3:6:1比例的LED器件组成像素。 白平衡要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。 原色、基色： 原色指能合成各种颜色的基本颜色。色光中的原色为红、绿、蓝，下图为光谱表，表中的三个顶点为理想的原色波长。如果原色有偏差，则可合成颜色的区域会减小，光谱表中的三角形会缩小，从视觉角度来看，色彩不仅会有偏差，丰富程度减少。 LED发出的红、绿、蓝光线根据其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，橙红、黄绿、蓝紫色较纯红、纯绿、纯蓝价格上便宜很多。三个原色中绿色最为重要，因为绿色占据了白色中69％的亮度，且处于色彩横向排列表的中心。因此在权衡颜色的纯度和价格两者之间的关系时，绿色是着重考虑的对象。 来源：中国半导体照明网

使用LED产品要注意的几个问题

　　 　　1.使用LED产品要注意防静电　　LED产品在加工生产的过程中要采取防静电措施，如：工作台要接地，工人要穿防静电服装，带防静电环，以及带防静电手套等，有条件的可以安装防静电离子风机，同时要保证生产车间的湿度在65%左右，以免空气过于干燥产生静电，尤其是绿色LED容易被静电损坏。另外，不同质量档次的LED抗静电能力也不一样，质量档次高的LED抗静电能力要强一些。 　　 　　2.使用LED产品要注意应使用直流恒流电源 　　有些生产厂家为了降低产品成本采用“阻容降压”方式给LED产品供电，这样会直接影响LED产品的寿命。应采用专用开关电源（最好是恒流源）给LED产品供电，这样就不会影响产品的使用寿命，尽管产品成本相对较高。 　　 　　3.使用LED产品要注意温度升高会使LED内阻变小 　　当外界环境温度升高后，LED光源内阻会减小，若使用稳压电源供电会造成LED工作电流升高，当超过其额定工作电流后，会影响LED产品的使用寿命，严重的会将LED光源“烧坏”，因此应选用恒流源供电，以保证LED的工作电流不受外界温度的影响。 　　4.使用LED产品要注意LED产品的密封 　　LED产品经常要应用于室外，同样面临着防水、防潮的密封问题，如果处理不好就会直接影响LED产品的使用寿命。有些对产品质量要求比较高的生产厂家采用传统的环氧树脂“浇灌”的方法来密封LED产品，这种方法操作起来比较麻烦，对于体积较大的LED产品（如LED护栏灯）不是很适合，还会造成产品重量的增加。 　　 　　5.使用LED产品要注意LED护栏灯的控制技术 　　目前LED护栏灯应用最广泛的控制技术是“串行通讯”方式。其优点是每支护栏灯无特定的“编码”，每支之间可任意调换，便于生产及工程安装。但其最大的缺点是一旦有一支损坏，就会直接影响其后面的所有护栏灯，对于几百甚至几千米的护栏灯工程，因外界因素及产品本身质量等因素的影响，很难保证每一支护栏灯都不出现问题，因此，一支护栏灯出现问题即造成部分护栏灯的瘫痪。来源：66led

LED应用常见要素

1、LED引脚成形方法1必需离胶体2毫米才能折弯支架。 2支架成形必须用夹具或由专业人员来完成。 3支架成形必须在焊接前完成。 4支架成形需保证引脚和间距与线路板上一致。 2、LED弯脚及切脚时注意因设计需要弯脚及切脚，在对 LED进行弯脚及切脚时，弯脚及切脚的位置距胶体底面大于3mm。弯脚应在焊接前进行。使用 LED插灯时，PCB板孔间距与LED脚间距要相对应。切脚时由于切脚机振动磨擦产生很高电压的静电，故机器要可靠的接地，做好防静电工作（可吹离子风扇消除静电）。 3、关于LED清洗当用化学品清洗胶体时必须特别小心，因为有些化学品对胶体表面有损伤并引起褪色如三氯乙烯、丙酮等。可用乙醇擦拭、浸渍，时间在常温下不超过3分鐘。 4、关于LED过流保护过流保护能是给LED串联保护电阻使其工作稳定电阻值计算公式为： R=（VCC-VF）/IFVCC为电源电压，VF为LED驱动电压，IF为顺向电流 5、LED焊接条件1烙铁焊接：烙铁（最高30W）尖端温度不超过300℃，焊接时间不超过3秒，焊接位置至少离胶体2毫米。 2波峰焊：浸焊最高温度260℃，浸焊时间不超过5秒，浸焊位置至少离胶体2毫米。来源：LEDinside

LED外延片技术发展趋势及LED外延片工艺

从LED工作原理可知，外延片材料是LED的核心部分，事实上，LED的波长、亮度、正向电压等主要光电参数基本上取决于外延片材料。外延片技术与设备是 外延片制造技术的关键所在，金属有机物化学气相淀积(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称MOCVD)技术生长III-V族，II-VI族化合物及合金的薄层单晶的主要方法。下面是关于LED未来外延片技术的一些发展趋势。1.改进两步法生长工艺目前商业化生产采用的是两步生长工艺，但一次可装入衬底数有限，6片机比较成熟，20片左右的机台还在成熟中，片数较多后导致外延片均匀性不够。发展趋势是 两个方向：一是开发可一次在反应室中装入更多个衬底外延片生长，更加适合于规模化生产的技术，以降低成本；另外一个方向是高度自动化的可重复性的单片设备。2.氢化物汽相外延片(HVPE)技术 采用这种技术可以快速生长出低位元错密度的厚膜，可以用做采用其他方法进行同质外延片生长的衬底。并且和衬底分离的GaN薄膜有可能成为体单晶GaN芯片的替代品。HVPE的缺点是很难精确控制膜厚，反应气体对设备具有腐蚀性，影响GaN材料纯度的进一步提高。3.选择性外延片生长或侧向外延片生长技术采用这种技术可以进一步减少位元错密度，改善GaN外延片层的晶体品质。首先在合适的衬底上(蓝宝石或碳化硅)沉积一层GaN，再在其上沉积一层多晶态的 SiO掩膜层，然后利用光刻和刻蚀技术，形成GaN视窗和掩膜层条。在随后的生长过程中，外延片GaN首先在GaN视窗上生长，然后再横向生长于SiO条 上。4.悬空外延片技术(Pendeo-epitaxy)采用这种方法可以大大减少由于衬底和外延片层之间晶格失配和热失配引发的外延片层中大量的晶格缺陷，从而进一步提高GaN外延片层的晶体品质。首先在合适的衬底 上( 6H-SiC或Si)采用两步工艺生长GaN外延片层。然后对外延片膜进行选区刻蚀，一直深入到衬底。这样就形成了GaN/缓冲层/衬底的柱状结构和沟槽交替 的形状。然后再进行GaN外延片层的生长，此时生长的GaN外延片层悬空于沟槽上方，是在原GaN外延片层侧壁的横向外延片生长。采用这种方法，不需要掩膜，因此 避免了GaN和醃膜材料之间的接触。5.研发波长短的UV LED外延片材料 它为发展UV三基色萤光粉白光LED奠定扎实基础。可供UV光激发的高效萤光粉很多，其发光效率比目前使用的YAG：Ce体系高许多，这样容易使白光LED上到新臺阶。6.开发多量子阱型芯片技术 多量子阱型是在芯片发光层的生长过程中，掺杂不同的杂质以制造结构不同的量子阱，通过不同量子阱发出的多种光子复合直接发出白光。该方法提高发光效率，可降低成本，降低包装及电路的控制难度；但技术难度相对较大。7.开发「光子再迴圈」技术 日本Sumitomo在1999年1月研制出ZnSe材料的白光LED。其技术是先在ZnSe单晶基底上生长一层CdZnSe薄膜，通电后该薄膜发出的蓝 光与基板ZnSe作用发出互补的黄光，从而形成白光光源。美国Boston大学光子研究中心用同样的方法在蓝光GaN-LED上叠放一层AlInGaP半 导体复合物，也生成了白光。LED外延片工艺衬底结构设计缓冲层生长N型GaN层生长多量子阱发光层生长P型GaN层生长退火检测（光萤光、X射线）外延片片外延片设计、加工掩模版光刻离子刻蚀N型电极（镀膜、退火、刻蚀）P型电极（镀膜、退火、刻蚀）划片芯片分检、分级来源： LEDinside

LED点阵显示幕的特点

组合型LED点阵显示器以发光二极体为图素，它用高亮度LED芯片进行阵列组合后，再透过环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。 点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、 8×8、16×16、24×24、40×40等多种；根据图素的数目分为等，双原色、三原色等，根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同，单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。几种LED点阵显示器的内部电路结构和外型规格，其他型号点阵的结构与引脚可试验获得，LED点阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数位，也可显示各种中西文字及符号，如5 x 7点阵显示器用于显示西文字母，5×8点阵显示器用于显示中西文，8 x 8点阵用于显示中文文字，也可用于图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过微机或单片机控制驱动。 由LED点阵显示器的内部结构可知，器件宜采用动态扫描驱动方式工作，由于LED管芯大多为高亮度型，因此某行或某列的单体 LED驱动电流可选用窄脉冲，但其平均电流应限制在20mA内，多数点阵显示器的单体LED的正向压降约在2V左右，但大亮点∮10的点阵显示器单体 LED的正向压降约为6V。大屏幕显示系统一般是将由多个LED点阵组成的小模组以搭积木的方式组合而成的，每一个小模组都有自己的独立的控制系统，组合在一起后只要引入一个总控制器控制各模组的命令和资料即可，这种方法既简单而且具有易展、易维修的特点。 LED点阵显示系统中各模组的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬体接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲驱动，从上到下逐次不断地对显示幕的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字资讯的脉冲信号，反復迴圈以上操作，就可显示各种图形或文字资讯。来源：LEDinside

智能照明控制系统

随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透，照明控制技术有了很大的发展，照明进入了智能化控制的时代。实现照明控制系统智能化的主要目的有两个：一是可以提高照明系统的控制和管理水平，减少照明系统的维护成本；二是可以节约能源，减少照明系统的运营成本。
1、智能照明控制系统的基本概念随着照明系统应用场合的不断变化，应用情况也逐步复杂和丰富多彩，仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制，所以要求照明控制也应随之发展和变化，以满足实际应用的需要。尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展，使得照明控制技术有了很大的改观。利用照明智能化控制可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息，并对所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断、并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输，进行相应的工作状态信息反馈控制，以达到预期的控制效果。智能化照明控制系统具有以下特点：
① 系统集成性。是集计算机技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、微电子技术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统。 ②
智能化。具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析推理及反馈控制等智能特征的控制系统。 ③
网络化。传统的照明控制系统大都是独立的、本地的、局部的系统，不需要利用专门的网络进行连接，而智能照明控制系统可以是大范围的控制系统，需要包括硬件技术和软件技术的计算机网络通信技术支持，以进行必要的控制信息交换和通信。
④ 使用方便。由于各种控制信息可以以图形化的形式显示，所以控制方便，显示直观，并可以利用编程的方法灵活改变照明效果。
2、照明控制系统的基本类型按照控制系统的控制功能和作用范围，照明控制系统可以分为以下几类。（1）
点（灯）控制型点（灯）控制就是指可以直接对某盏灯进行控制的系统或设备，早期的照明控制系统和家庭照明控制系统及普通的室内照明控制系统基本上都采用点（灯）控制方式，这种控制方式具有简单，仅使用一些电器开关、导线及组合就可以完成灯的控制功能，是目前使用最为广泛和最基本的照明控制系统，是照明控制系统的基本单元。（2）
区域控制型区域控制型照明控制系统，是指能在某个区域范围内完成照明控制的照明控制系统，特点是可以对整个控制区域范围内的所有灯具按不同的功能要求进行直接或间接的控制。由于照明控制系统在设计时基本上是按回路容量进行的，即按照每回路进行分别控制的，所以又叫做路（线）控型照明控制系统。一般而言，路（线）控型照明控制系统由控制主机、控制信号输入单元、控制信号输出单元和通信控制单元等组成。主要用于道理照明控制、广场及公共场所照明、大型建筑物、城市标志性建筑物、公共活动场所和桥梁照明控制等应用场合。（3）
网络控制型网络控制型照明控制系统通过计算机网络技术将许多局部小区域内的照明设备进行联网，从而由一个控制中心进行统一控制的照明控制系统，在照明控制中心内，由计算机控制系统对控制区域内的照明设备进行统一的控制管理，网络控制型照明系统一般由以下几部分组成。
1）
控制系统中心一般由服务器、计算机工作站、网络控制交换设备等组成的计算机硬件控制系统和由数据库、控制应用软件等组成的照明控制软件等两大部分组成，采用网络型照明控制系统主要有以下优点。
① 便于系统管理，提高系统管理效率。 ② 提高系统控制水平。 ③ 提高系统维护效率。 ④ 减少系统运营、维护成本。 ⑤
可以进行照明设备的编程控制，产生各种所需要的照明效果。 ⑥ 便于采用各种节能措施，实现照明系统的节能控制。 2）
控制信号人民传输系统通过控制信号传输系统完成照明网络控制系统中有关控制信号和反馈信号的传输，从而完成对控制区域内的照明设备进行控制。 3）
区域照明控制网络照明控制系统实际上是对一定控制区域的若干小区域的照明控制系统（设备）进行联网控制，区域照明控制系统（设备）是整个联网控制系统的一个子系统，它既可以作为一个独立的控制系统使用，也可以作为联网控制系统的终端设备使用。
4）
灯控设备通过整个照明控制系统要完成对每盏灯的控制，灯控设备安装在每盏灯上，并可以通过远程控制信号传输单元与照明控制中心通信，从而完成对每盏灯的有关控制（如开/关、调光控制），并可以通过照明控制中心对每盏灯的工作状态进行有关监控，从而完成对每盏灯的控制。（4）
节能控制型照明系统的节能是全球普遍关注的问题，照明节能一般可以通过两条途径实现：一是使用高效的照明装置（例如光源、灯具和镇流器等）；二是在需要照明时使用，不需要照明时关断，尽量减少不必要的开灯时间、开灯数量和过高照明亮度，这点需要通过照明控制来实现，它主要包含以下两方面的内容。
1） 照明灯具的节能提高电光源的发光效率，实现低能耗，高效率照明是电光源发展的一个重要方向。 2）
照明控制设备的节能采用适当的照明控制设备也可以很好地提高照明系统的工作效率，例如采用红外线运动检测技术、恒亮（照）度照明技术，在照明环境有人出现需要照明时，就通过照明控制系统接通照明光源，反之如果照明环境没有人，不需要照明时，就关断照明光源。再如，如果室外自然光较强时，可以适当降低室内照明电光源的发光强度，而当室外自然光源较弱时，可以适当提高室内照明电光源的发光强度，从而实现照明环境的恒亮（照）度照明，达到照明节能的效果。
3） 营造良好的照明环境人们对照明环境的要求与从事的活动密切相关，以满足不同使用功能的要求，具体体现如下。 ①
可以通过控制照明环境来划分照明空间，当照明房间和隔断发生变化时，可以通过相应的控制使之随着灵活变化。 ②
通过采用控制方法可以在同一房间中营造不同的气氛，通过不同的视觉感受，从生理上、心理上给人积极的影响。 4）
节约能源随着社会生产力的发展，人们对生活质量的要求不断提高，照明在整个建筑能耗中所占的比例日益增加，据统计，在楼宇能量消耗中，仅照明就占33%（空调占50%，其他占17%），照明节能日显重要，发达国家在20世纪60年代末、70年代初已开始重视这方面的工作，特别是从保护环境的角度出发，世界各国都非常重视推行“绿色照明”计划。

LED室内单色显示屏系统原理以及控制技术特点

系统原理图 LED电子显示屏是集光电及计算机技术于一体的高技术产品，其总体框图如下： 620)this.width=620" border=1 视屏功能说明： 1. 宏源诚信室内单色视屏播放软件使用C++编程，功能强大。 2. 界面友好、支持DOS、WINDOWS98、WINDOWSNT WINDOWS2k WINDOWSXP操作系统。 3. 文字：可播放多种文字的各种字体、字型和不同的文字信息，显示方式有翻页、移动、旋转、滚动、闪烁、飘雪等十几种。 4. 视频：播放来自录像机、影碟机等各种设备的视频信号，还可对视频信号进行放大或缩小。 5. 动画：能播放ANIMATORPRO、3DS等软件制作的二维、三维动画，并支持用压缩卡采集的AVI信号，软件包具有方便的界面接口，丰富的材料库、形体库和先进的渲染技术，能制作高质量的三维动画，使广告创意成为逼真的现实。 6. 以计算机为处理控制中心，电子屏幕与电脑显示器(VGA)窗口某一区域逐点对应，显示内容实时同步。显示屏映射位置可调，并可任意选择显示画面的大小。 7. 可通过键盘、鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修改显示信息。 8. 播放节目存于控制主机，节目播放顺序与时间，实现一体化交替播放，也可相互叠加播放。 8. 开发工具是基于WINDOWS面向对象的多媒体操作平台，所见即所得。控制技术特点 1. 单网线传输 ： 一条网线即可传送视屏信号 (双色、1024X1024级灰度) 。 2. 智能跟踪功能： 可用鼠标拖动力LED显示区域,屏幕锁定。 3. 超大带载力：发送卡为1280X1024,接收卡为1280X512。 4. 亮度可调 ：除256级软件调节外，接收板有8级亮度调节接口，可对显示屏进行手动或自动亮度调节。 5. 网络控制：可以进行远程发布控制，网上任何一台电脑均可开关显示屏、控制显示内容、调节显示亮度等。 6. 远距离传送： 采用先进的数据传输技术，使用千兆网高速数据通讯芯片，防静电，防雷击，支持无中继的远距离传输，同步视频屏通讯距离大于100米,实测130米。 7. 稳定可靠： 采用国际最新技术，使用世界流行的超大规模(200万门)FPGA器件，提高了控制系统的稳定性、可靠性，并可支持在线升级。 8. 软件兼容强： 由于使用了硬件实时同步技术，整个过程无须加载任何软件，具备软件开放式结构。显示屏可使用 DOS操作系统也可使用WINDOWS98、WINDOWSNT WINDOWS2k WINDOWSXP操作系统。用户可自行编制显示程序,更可使用流行的各类优秀的图形、图像、动画、视频及幻灯片制作软件,来任意编排制作播出节目。同时提供一套超级图文制作播放软件。支持上百种显示方式可任意编排各种视频和图文信息，并可自动播放。 来源：投影时代

电子镇流器的灯丝预热电路与要求

1、
关于荧光灯的灯丝预热按照国际电工委员会标准IEC929和我国的专业标准ZBK74012-90关于电子镇流器在“正常情况下使用时，应使灯启动，但不对灯性能造成损害”；“施加阴极预热电压的最短时间应不少于0.4s”和“开路电压的波峰系数不得超过1.8；在最低预热期间，不得产生即使是极窄的、不影响有效值的电压峰值”等规定。对荧光灯的预热主要有以下要求。在灯管预热工作期结束后，电子镇流器电路的工作频率发生变化，并在灯管两端施加一个点火电压，这个点火时间大约为0.2s，一旦完成灯管的点火，灯管进入正常工作状态，这时加到灯管两端的电压下降到50~200V的范围内（灯管正常工作电压的大小和灯管类型有关）。灯丝的预热方式主要有以下两种：
① 电流灯丝预热：在这种预热工作方式下，给灯管的灯丝通以一个固定幅度的灯丝预热电流。 ②
电压灯丝预热：在这种预热工作方式下，给灯管的灯丝加一个幅度一定的灯丝预热电压，如果灯管调光至较低亮度值时，灯丝电流会大些。 2、
荧光灯的预热启动预热启动是指灯阴极被加热至热电子发射温度后灯才触发启动。对预热启动，通常采用控制阴极电流进行预热或控制灯阴极电压进行预热的方式来预热灯阴极的启动。无论采用哪种方式启动，都应满足下列要求：
① 在灯阴极达到电子发射状态之前，灯两端或灯与启动辅助装置之间的开路电压应保持在低于导致灯阴极受损害的灯辉光放电水平。 ②
在灯阴极达到发射状态之后，开路电压应足够高，应使灯迅速启动而无需重复多次才能启动。 ③
在灯阴极达到发射状态，若开路电压需升高后才能使灯启动，则开路电压从低到高的转变过程中，必须在阴极仍处于热电子发射温度期间完成。 ④
在灯阴极预热阶段，预热电流或预热电压不得过大或过高而使阴极上发射物质因过热而受到损害。灯阴极预热启动可分为以下两种情况：（1） 采用控制灯阴极电流进行的灯丝预热
① 有效预热电流和发射时间(te)。
·有效预热电流的最小值：为使某一类型灯阴极达到最低发射温度所需的热量，可用时间、电流和由该类灯阴极的物理特性所决定的一个常数来表示。这种关系可由下式表示：
te= (1)
式中，te为达到发射状态的时间(s)(≥0.4s1))；a为特定类型阴极的常数；ik为为获得te所需的最小灯丝有效预热电流（A）；im为为达到发射状态所需的灯丝最小电流绝对值（A）2）；
·有效预热电流的最大值：可以在短时间（t≤0.4s）内施加较大的灯丝有效预热电流而又不损坏阴极，但超过0.4s后，随着时间的延长，此电流值应逐步减小，直至达到2s或更长时间，此值不得明显地超过50Hz时用辉光启动器启动的数值。上述要求的图解如图1、图2所示。
②
开路电压和转换时间ts。在灯的启动过程中，当开路电压在te时间被提高，而阴极预热过程在te时间结束（预热电流中断），开路电压的转换时间ts应不大于100ms，如图2所示。
在开路电压的转换时间内阴极始终保持发射状态的情况下，转换时间ts可以大于100ms。由于灯阴极在预热时间达到te时被加热到发射状态，因此在灯启动过渡阶段有效预热电流不得降低到绝对最小值（im）以下，以确保灯阴极处于发射状态。一些类型的灯规定达到te之前的开路电压最大值高于或等于达到te之后的开路电压的最小值，因此为这类灯设计的镇流器无需为了使灯可靠启动而提高开路电压。（2）
采用控制电压进行预热的镇流器 ①
方均根电压和施加电压的时间。当阴极电压超过下列值并且电压施加的时间≥0.4s时，即可达到阴极发射温度。低电阻阴极：3.0Vrms 高电阻阴极：6.0Vrms
为了防止阴极温度过高，应规定施加电压的最大值。当施加电压大于10Vrms时，所有阴极两端都会出现横向弧光放电。 ②
开路电压。在达到阴极热电子发射之前，如灯的开路电压低于可进行冷启动的值，则允许同时施加阴极预热电压和灯电压。虽然电子镇流器可以提供多种电压控制方式，但均应遵守在达到启动之前将灯电压保持在灯冷启动水平以下的原则。灯丝最大有效预热电流在预热过程中的任何时刻不得超过规定的最大值，预热时间不小于0.4s。
③ 镇流器应向灯提供所需阴极预热电压、阴极工作电压和灯启动电压。 ④
镇流器应按规定值向灯提供启动电压。启动电压可与阴极预热电压同时施加，也可在0.4s间隔后上升至该项值。但在0.4s之前施加的任何电压必须低于可导致灯启动的电压水平。一个性能良好的电子镇流器的预热、点火和荧光灯工作与电子镇流器工作频率之间的变化规律如图3所示，电子镇流器的预热、点火和荧光灯工作与工作频率变化关系曲线如图4所示。
3、
荧光灯的非预热启动荧光灯的非预热启动是指灯电极不需加热，利用高开路电压引起灯电极场致发射使灯触发启动。非预热启动是利用向灯两端施加的瞬时高开路电压引起的电极场致发射使灯启动。开路电压的水平及镇流器的源阻抗，决定着灯从放电的辉光电流阶段过渡到完全弧光放电状态所需的时间。
造成灯端部发黑而过早损坏的原因之一，是在启动过程中产生过长过大的持续性辉光放电电流，为了尽量减小辉光放电电流的破坏性，必须确保提供的开路电流为最小值，并且镇流器应能驱动灯迅速通过此阶段而不会导致重复启动时间超过100ms。
4、 荧光灯灯丝的几种常用预热方法与特点（1）
单灯电流灯丝预热型单灯电流灯丝预热型的电路结构如图5所示，在这种灯丝预热电路中，利用在电路预热期间通过灯丝与启动电容之间的电流实现灯丝预热。具有电路简单、易于实现的特点，实用中应用较多。（2）
单灯电压灯丝预热型单灯电压灯丝预热型电路结构如图6所示，在这种灯丝预热电路中，利用和镇流电感（L）绕在一起的两个灯丝绕组上的电压实现灯丝预热。特点是在灯的整个工作过程中，灯丝都有电压施加于灯丝两端。（3）
双灯串联电压灯丝预热型双灯串联电压灯丝预热型电路结构如图7所示，在这种灯丝预热电路中，利用和镇流电感绕在一起的三个灯丝绕组（L）上的电压实现灯丝预热。特点是在灯的整个工作过程中，都有电压施加于灯丝两端，并且通过中间的灯丝绕组（L）的电流应为上、下两个灯丝绕组（L）灯丝电流的两倍。（4）
双灯串联电流灯丝预热型双灯串联电流灯丝预热型电路结构如图8所示，在这种灯丝预热电路中，利用和镇流电容串在一起的一个灯丝变压器（T2）上的次级电压实现灯丝预热。
（5） 双灯并联电流灯丝预热型双灯并联电流灯丝预热型电路结构如图9所示，电路工作原理同单灯电流灯丝预热型电路相同。（6）
双灯并联平衡变压器灯丝预热型双灯并联平衡变压器灯丝预热型电路结构如图10所示，电路中利用一个平衡变压器（T）来实现灯丝的预热。电路工作原理同单灯电压灯丝预热型电路相同。电路特点是电路中的平衡变压器可使两只灯的工作电流一致。（7）
双灯并联电压灯丝预热型双灯并联电压灯丝预热型电路如图11所示，电路工作原理同单灯电压灯丝预热型电路。

采用L6574的可调光电子镇流器的工作原理与应用

一、L6574的电路特点与控制功能
1、 L6574的电路特点
L6574电子镇流器用控制集成电路可应用于高达600V供电电压的电子镇流器电路，它的驱动信号输出电流可达250mA，灌入电流可达450mA，输出驱动控制脉冲信号的上升、下降时间可低至80ns/40ns，可以驱动容性为1nF的负载，具有欠电压锁定输出控制功能，L6574的输出驱动信号的频率可以随灯电路的预热、点火和正常工作的要求而自动变化。为了确保L6574集成电路可靠工作，在L6574的引脚12的内部电路中添加了稳压箝位二极管，并且将自举升压二极管也集成到了L6574集成电路内，从而简化了L6574的外围电路，L6574可以驱动半桥功率输出电路，通过外接定时元件参数的选择可以获得所需的灯电路的预热和点火时间。同时L6574内部的运算放大器可以用作电子镇流器电路的闭环控制，确保电子镇流器电路稳定、可靠工作。L6574有DIP16和SO16N两种封装形式，外形图和引脚图分别如图1和图2所示，L6574的工作框图如图3所示，L6574的工作流程图如图4所示，引脚功能如表1所示。
2、 L6574的内部单元电路功能简介（1） L6574的高、低端驱动电路
L6574中的高、低端驱动电路用于为外接的两只半桥功率晶体管MOSFET提供驱动信号，由于可以提供450mA的灌入电流和250mA的输出电流能力，可以可靠地驱动外接的两只功率晶体管MOSFET。（2）
自举升压电路部分由于采用了专门的技术，在L6574中集成了自举升压二极管，和外接的自举升压电容一起可以为高端功率晶体管MOSFET供电。为了使L6574可靠工作，不允许流入VBOOT引脚16电流。（3）
有关定时电路为了确保灯电路有适当的预热时间（=），在L6574的CPRE引脚1外接电容的充电电流为恒定值，在灯电路的预热工作期间（），灯电路的工作频率为，当灯电路的预热时间结束时，L6574的CPRE引脚1的外接电容开始放电，放完电后又重新被充电，通过这种操作可以得到灯电路的预热到灯电路的点火这段时间，在tSH时间内，灯电路的工作频率由到变化，一般取=。（4）
振荡电路利用电压控制的振荡器（VCO）可以得到和的工作频率。在环路开路的条件下，为最高振荡工作频率，而是最低振荡工作频率，在灯电路进入正常工作条件下，灯电路闭环，这可以通过运算放大器的输出端使用一个电阻和二极管的电路与RING引脚4相连接的方法实现，这样灯电路的工作频率可以自动由灯电路调节控制，从而完成灯电流的自动控制。（5）
运算放大器电路部分电路
L6574内集成的运算放大器具有低输出阻抗、宽的工作频率、高的输入阻抗的宽的共模输入电压工作范围的特点，利用它可以完成灯电流的闭环控制。（6）
EN1和EN2比较器电路
EN1和EN2是两个CMOS的比较器电路，它的典型阈值电压值为0.6V，利用这两个比较器可以完成灯电路的过电压和灯管不在位故障的保护。只要在这两个比较器的输入端有大于200ns的触发脉冲信号输入，就可以可靠地触发比较器电路。利用EN1比较器（高电平输入有效）可以在欠电压工作条件下完成L6574的关断控制功能（即LVG和HVG引脚均为低电压输出，振荡电路停振的控制），在EN2的输入为高电位或电路又重新加电后L6574又恢复正常工作。同样，如果EN2的输入为高电位时，L6574又开始它的预热工作状态（参见L6574的定时图5）。
二、采用L6574的可调光电子镇流器电路与工作原理分析采用L6574的可调光电子镇流器典型应用电路工作原理如图6所示。电路工作原理如下。要使电子镇流器电路可靠工作、灯管的使用寿命得到保证，电子镇流器电路的工作频率随时间的变化规律应符合图7所示的变化关系图。图7中所示的就是灯电路的预热工作频率，这个工作频率应在电子镇流器电路一开始工作的时间内保持一段时间，即灯电路的预热时间，然后开始下降至()，这段过渡时间就是灯电路的点火时间（），一般取=。L6574的CPRE引脚1、RPRE引脚2、CF引脚3和RING引脚4就是用于确定灯电路频率和、参数用的引脚。连接到CPRE引脚1的电容就是用于设定预热时间的电容。可以利用下式计算：
t (1)
而连接到CF引脚3的电容的充、放电电流就可以决定外接半桥功率晶体管MOSFET的驱动信号频率。在预热期间，CF引脚3的外接电容的充电电流由流入、流出引脚2和引脚4的电流决定。引脚2、引脚4的电压为2V时，流出引脚2（RPRE）和（RING）引脚4的电流反比于它们外接的电阻值。有下列的公式成立：
(2) (3) 通过选择不同的电阻、电容值就可以得到所需要的电路工作频率和所需要的和时间。
L6574的EN1引脚8和EN2引脚9是用于电子镇流器电路故障保护的引脚，EN1和EN2引脚的有效控制电平均为高电平。当EN2的输入为高电平信号时，迫使电路按重新预热点火工作的循环开始工作，而当EN1引脚为高电平时则关断L6574。一般EN2引脚用于灯电路的“点火”故障控制，而EN1引脚可以用于检测灯不在位/更换灯管的灯电路故障保护。在L6574内部有一个灯电路工作状态检测用运算放大器，它可以用于灯电路的闭环控制（如图8所示）。对图8所示电路，可以在它的同相信号输入端7加一个基准电压，而将一个和灯电流成正比的信号加到它的反相信号输入端6，通过一只二极管VD3和电阻R18将L6574的第4、5引脚连接。这样，如果灯负载的电流变化超过同相端7所定的基准电压值时，二极管VD导通，这样流出L6574引脚4RING的电流又加大了一部分，致使电容CF的充电电流加大，即半桥驱动电路的频率上升，由于镇流电感的作用，从而使灯负载的电流下降。所以如果变L6574引脚7的基准电压值就可以改变灯电流，达到调光的目的。在图5所示电路中的L6561及外围元件VT1等组成PFC电路，而电阻R10、R11和R12用以设定PFC输出电压值，T1为PFC电感。而在L6574的第7引脚连接的电位器R14就是用于调光的电位器。

LED IP防护等级定义

LED应用上要注意到防湿气与倾入等规范，IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。将灯具依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到灯具内之带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数位所组成，第1个数字表示灯具离尘、防止外物侵入的等级，第2个数位表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。第一个标示数字定义： 0 没有防护：对外界的人或物无特殊防护 1 防止大于50mm的固体物体侵入：防止人体（如手掌）因意外而接触到灯具内部的零件。防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入。 2 防止大于12mm的固体物体侵入：防止人的手指接触到灯具内部的零件防止中等尺寸（直径大12mm）的外物侵入。 3 防止大于2.5mm的固体物体侵入：防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线 或类似的细节小外物侵入而接触到灯具内部的零件。 4 防止大于1.0mm的固体物体侵入：防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到灯具内部的零件。 5 防尘：完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘进入，但侵入的灰尘量并不会影响灯具的正常工作。 6 防尘：完全防止外物侵入，且可完全防止灰尘进入第二个标示数字定义 0 没有防护：没有防护 1 防止滴水侵入：垂直滴下的水滴（如凝结水）对灯具不会造成有害影响。 2 倾斜15度时仍可防止滴水侵入：当灯具由垂直倾斜至15度时，滴水对灯具不会造成有害影响 3 防止喷洒的水侵入：防雨，或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入灯具造成损害。 4 防止飞溅的水侵入：防止各方向飞溅而来的水进入灯具造成损害。 5 防止喷射的水侵入：防止来自各方向由喷嘴射出的水进入灯具造成损害。 6 防止大浪的侵入：装设于甲板上的灯具，防止因大浪的侵袭而进入造成损坏。 7 防止浸水时水的侵入：灯具浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏。 8 防止沉没时水的侵入：灯具无限期的沉没在指定水压的状况下，能确保不因进水而造成损坏。 IEC标准是IEC 国际电工委员会标准的简称：国际电工委员会（International Electro technical Commission，简称IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构，是联合国经社理事会(ECOSOC)的甲级諮询组织。1947年ISO成立后，IEC曾作为电工部门併入ISO，但在技术上、财务上仍保持其独立性。根据1976年ISO与IEC的新协定，两组织都是法律上独立的组织，IEC负责有关电工、电子领域的国际标准化工作，其他领域则由ISO负责。目前IEC成员国包括了绝大多数的工业发达国家及一部分发展中国家。这些国家拥有世界人口的80%，其生产和消耗的电能占全世界的95%，制造和使用 的电气、电子产品占全世界产量的90%。IEC的宗旨是促进电工标准的国际统一，电气、电子工程领域中标准化及有关方面的国际合作，增进国际间的相互瞭解。为实现这一目的，出版包括国际标准在内的各种出版物，并希望各国家委员会在其本国条件许可的情况下，使用这些国际标准。IEC的工作领域包括了电力、电子、电信和原子能方面的电工技术。 IEC的最高权力机构是理事会。目前有53个成员国，称为IEC国家委员会，每个国家只能有一个机构作为其成员。每个成员国都是理事会成员，理事会会议一年一次，称为IEC年会，轮流在各个成员国召开。执行委员会处理理事会交办的事项。IEC的技术工作由执委会(CA)负责。执委会为了提高工作效率，分为A、B、C三个组，分别在不同领域同时处理标准制订工作中的协调问题。 IEC目前有104个技术委员会、143个分技术委员会。IEC设有三个认证委员会，一个是电子元器件品质评定委员会(IECQ)、一个是电子安全认证委员会(IECEE)、一个是防爆电气认证委员会(IECEX)。为了统一制订有关认证准则，IEC还在1996年成立了合格评定委员会(CAB)，负责制订包括体系认证工作在内的一系列认证和认可准则。来源：LEDinside

电子镇流器的相关术语与命名

1、
电子镇流器的相关术语采用交流供电的电子镇流器：一般指工作于高频逆变电路，在逆变电路中含有用于启动和使一只或多只荧光灯工作的稳定元件。可控制电子镇流器：通过电子镇流器的输入控制信号可以使灯功率（光输出）在最大值和最小值之间变化的电子镇流器。可控制电子镇流器的灯最大输出功率：在额定供电电压情况下，电子镇流器的流明系数值应不低于生产厂商所给出值的95%，除非生产商另有所指。电子镇流器的流明系数：在额定工作电压条件下，电子镇流器的光输出与基准电子镇流器光输出的比值。电子镇流器的最大允许峰值电压：在电子镇流器的开路条件下和任何正常/非正常工作条件下，在任何两绝缘端子间的最高允许峰值电压，这个最大峰值电压和有效值、工作电压有关，如表1所示。灯功率的最小值（可控电子镇流器）：由电子镇流器生产商在额定工作电压条件下，灯输出功率最小值与灯输出功率最大值的百分比值。控制端子：接至电子镇流器的控制信号输入端，用以改变电子镇流器的灯负载光输出的信号输入端子。控制信号：电子镇流器的调光控制信号既可以是交流控制电压信号也可以是直流控制电压信号，既可以是模拟信号也可以是数字信号，还可以是其他形式的信号，只要这个调光控制信号能被转换成控制电子镇流器的灯负载光输出的信号就可以。灯的辅助启动装置：用于帮助灯实现启动的装置。基准镇流器：用于测试镇流器性能指标的专用镇流器，一般而言在额定工作频率下，它应有稳定的电压/电流比，这个比值不应随灯工作电流、工作温度和外界电磁条件的变化而变化。预热启动：在灯点火之前需对灯丝进行预热，以确保灯丝阴极正常发射电子的一种灯启动方式。非预热启动：利用高的灯开路电压来使灯丝阴极场致发射电子而进行的一种灯启动方式。单端荧光灯：一种具有单灯头的装有内启动装置或使用外启动装置并连接在外电路上工作的荧光灯。自镇流荧光灯：含有灯头、镇流器和灯管，并使之为一体的荧光灯，这种灯在不损坏其结构时是不可拆卸的。（2）电子镇流器的型号命名我国在20世纪80年代末发布了ZBK74004（镇流器型号命名方法）专业标准，按该标准规定，电子镇流器的型号命名方法如图1所示。
例如220V的13W3U型冷白色普通照明用电子式自镇流荧光灯的型号为WR220/13-30-RL。

LED显示屏常见的故障及其排除方法

整屏不亮（黑屏） 1、检测电源是否通电。
2、检测通讯线是否接通，有无接错。（同步屏） 3、同步屏检测发送卡和接收卡通讯绿灯有无闪烁。
4、电脑显示器是否保护，或者显示屏显示领域是黑色或纯蓝。（同步屏）整块单元板不亮（黑屏）
1、连续几块板横方向不亮，检查正常单元板与异常单元板之间的排线连接是否接通；或者芯片245是否正常。
2、连续几块板纵方向不亮，检查此列电源供电是否正常。单元板上行不亮 1、查行脚与4953输出脚是否有通。 2、查138是否正常。
3、查4953是否发烫或者烧毁。 4、查4953是否有高电平。 5、查138与4953控制脚是否有通。单元板不亮 1、查595是否正常。
2、查上下模块对应通脚是否接通。 3、查595输出脚到模块脚是否有通。单元板缺色 1、查245 R.G数据是否有输出。
2、查正常的595输出脚与异常的595输入脚是否有通。 来源：投影时代　

LED照明知识(第三部分)：Boost和Buck-Boost时机

在本系列的第一部分中，我们了解了LED光源及其驱动需求的基本知识。在第二部分中，我们讨论了当一个常电流Buck转换器可以被用作LED转换模式驱动的时候，为什么它能成为您的首选。在第三部分中，我们来研究大型LED显示及其在其它转换拓扑中的应用空间。 LED光源生产商和设计者经常会提到固态发光的应用最明显的优势就像是“树上挂得很低的水果”。例如花园路径照明或者MR16杯灯常常只需要一些甚至只要一个LED(图1)。对于低压照片来说，最通用的电压是12 VDC、24 VDC和12 VAC。这些应用常常要用到一个Bulk调节器。虽然如前所述，Bulk是首选，但是在LED照明应用中，随着LED数量的增加，Boost调节器也得到了越来越多的应用。设计者们不再满足于手电筒或者单个杯灯应用，而把目光投到大尺寸通用照明和达到几千流明的照明系统。例如街灯、公寓和商业照明、体育场照明和建筑内外装饰照明。 图1：带有Vo计算的Bulk和Boost LED驱动：buck: VO = n x VF, VO VIN; boost: VO = n x VF, Vo VIN。 仍然需要常电流 如同线性和Buck衍生LED驱动一样，Boost LED驱动设计中的主要技术挑战是要给阵列中的每个LED提供一个可控前向电流IF。理想状态下，每个LED都有安装一个单组链来确保通过每个设备的电流都相同。当需要把输入DC电压提升到一个高DC输出电压的时候，Boost调节器是最简单的选择，因为它允许在给定电压下串联更多的LED。通用照明系统设计者通常需要把线路电压设计成110 VAC 或者 220 VAC。如果功率因数校正（PFC）、隔离和线路谐波滤波都不需要的话，那么单级非隔离转换器（buck, boost, 或各种buck-boost拓扑）就可以使用AC电压的校正输出来直接驱动长串的串接LED。 然而，在很多情况下，我们需要使用一个中间DC总线电压，它是由一个采用了通用AC输入并且PFC、隔离和滤波的AC/DC调节器产生的。包括法律要求在内，一个低中间电压总线降低了电介质击穿和电弧问题，使维修人员的的工作更安全。欧盟提出了世界上最严格的法律规定：任何高于25瓦的光源都要具有PFC。没有几年，北美和亚洲也做出了同样的规定。诸如UL和CE这样的安全标准电气规定限制了供给boost LED驱动的AC/DC供电输出电压。通常电压规定为12和24V，有时是48V。这些中间电压总线很少超过60V，也就是UL Class 2 定为DC电压的最高值。 Boost挑战 不管我们是否要控制输出电压或输出电流，Boost调节器都要比Buck调节器更难设计。持续导通状态（CCM）Boost转换器中的平均感应电流等于负载电流（LED电流）乘以1/(1 - D)，这里D是占空度。Boost电压调节器需要设计者考虑到输入电压的限制来保证电感的正确设计，特别是额定峰值电流。Boost LED驱动加了一个可变输出电压，这个电压影响了占空比，因此也影响了主电感器的电感值和额定电流。为了避免电感饱和，最大平均值和电流峰值必须由VIN-MIN 和 VO-MAX同时求出。例如，历数加工、驱动电流和模具温度，一个标准的白InGaN LED的VF可以从3V变到4V。串联的LED越多，VO-MIN 和 VO-MAX的间距就越大。 不同于带有输出电感的Bulk调节器，Boost转换器有一个非持续输出电流。因此，输出电容需要输出电压要持续（输出电流也如此）。这里，电压调节器中的输出电容被设计成兼有滤波器并且在负载瞬变时可以保持输出电压，在电流调节中，它只是起到了类似一个AC电流滤波器的作用。电容值要尽量低，并且要与所期望的LED波动电流保持一致。输出电容越小（同时也可以尽量降低成本和大小），转换器对输出电流的回应就越快，这样LED的调光反应就越好。 Boost转换器的另外一个严峻挑战是控制环。Buck调节器允许电压模式的PWM控制、峰值电流模式的PWM控制、constant/controlled on-time以及其它的滞后控制。注意到处于CCM的Boost调节器（低功率、便携设备除外）的右半平面零和在控制开关关闭的时候还在向输出供电的特性，它们几乎被限定在峰值电流模式PWM控制。要设计一个控制输出电流的Boost LED 驱动，控制环必须要把LED看作是负载来分析，这与Boost电压调节器的典型负载非常不同。在峰值电流模式控制中，负载阻抗对DC增益和控制到输出转换函数的低频极点有很大影响。对电压调节器来说，负载阻抗由输出电压与输出电流的比值来决定。 LED是个拥有动态电阻的二极管。这个动态电阻只能通过做出VF (IF)曲线，然后用切线来找到希望的前向电流的斜率来决定。如图1所示，电流调节器使用负载本身来作为反馈分频器来闭环。这就使DC增益降低了(RSNS/ (RSNS + rD))倍。我们趋向于用一个简单的积分器牺牲稳定带宽来补偿Boost LED驱动。事实上是大多数或者说许多LED驱动应用需要调光。无论调光是通过IF 的线性调节(模拟调光)来完成，还是通过高频打开或切断输出（数字或PWM调光）来实现，系统都需要像电压调节器实现的高带宽和快速瞬变回应。 Buck-boost挑战 照明用LED的开发要比固态光源标准的发展快得多。大量不同种类的LED拥有很多不同的供电电压。串联的LED的数目、种类及其不同的加工和模具温度都产生了不同的输出电压。例如，高端汽车正在过渡到利用LED来作为日间行驶灯。三个3瓦白色LED组成了一个12V1A的负载。汽车电压系统通常需要持续工作于9到16V，并且可以延伸到6到42V，使系统可以无损运行，但是其性能可能要有折扣。通常来说，Buck调节器是最好的LED驱动器，其次是Boost, 但是在这个应用中，他们没有优劣之分。如果一定要用Buck-boost调节器，最难的决定就是采用哪种拓扑。 任何拓扑的Buck-boost调节器和Buck调节器或Boost调节器的最基本的区别是Buck-boost从来没有把输入供电直接连接到输出。在一部分转换环中，Buck和Boost调节器把VIN 连接到 VO（通过电感和开关/二极管），这个直连使它们更有效率。所有的Buck-boost都把所有要传送给负载的能量储存或者磁场（电感或变压器）或者电场（电容）中，这样就导致了电源转换中的高峰值电流或者更高电压。特别的一点是要考虑在输入电压和输出电压的拐角，因为峰值转换电流发生在VIN-MIN 和 VO-MAX，但是峰值转换电压发生在VIN-MAX、 VIN-MAX 和 VO-MAX。一般来说，这意味着拥有一个这样的输出功率的Buck-boost调节器要比一个同样输出功率的Buck或Boost调节器更大且效率更低。 单电感Buck-boost可以像Buck或Boost调节器一样组建，使它在系统成本的角度来讲很吸引人。这种拓扑的一个缺点是Vo被反置（图2a）或者以VIN为参照（图2b）。测平移动或者反偏电路必须要用一些转换器。像boost转换器，它们有一个不连续输出电流，并且需要一个输出电容来维持一个持续LED电流。功率MOSFET要承受一个峰值为IIN加上IF的电流还有一个峰值为VIN 加上 VO的电压。 图2：高端buck-boost (a); 低端buck-boost (b)。 其它拓扑 SEPIC转换器拥有连续输入电流的优点，这个连续输入电流是由输入电感和正输出电压产生的。像boost和单电感buck-boost，它们需要一个输出电容来维持一个平滑LED电流。另外一个SEPIC转换器的优点是几乎任何一个低端调节器或者控制器都可以被设置成为一个毋需反偏或测平移动电路的SEPIC。 图3：SEPIC LED 驱动。 很少被用作电压调节的Cuk转换器作为LED驱动而崭露头角。输入和输出电流都是连续的。输出电压的极性就像高端buck-boost一样被反置，但是输出电容像buck转换器一样被消除。除Buck-boost 和boost 以外，Cuk是拥有这种能力的唯一的实用型非隔离调节器。 图4：Cuk调节器。 由于Boost和Buck-boost调节器的高度复杂性及其外围电路、低效（特别是Buck-boost）和控制拓扑的选择不足，致使它们都不是转换LED驱动的首选。但是它们都是LED越来越多的照明应用必不可少的。某些系统结构可以用buck或者甚至是线性以调节器为基础的LED驱动来替代。比如类似于街灯的大型光源需要一百甚至更多的1W＋ LED。一般来说，针对通用照明的LED从低功耗走向高功耗，并且在其中间舞台，比如汽车前灯和小型光部件，boost和buck-boost调节器代表了常电流驱动的最佳选择。 作者简介 Sameh Sarhan：加利福尼亚州圣克拉拉县，主要从事于中压/高压电源管理的应用工程师。从1998年开始，开始涉及电源电子。曾经在联邦无线电委员会和Vicor公司工作。工作经验包括设计软/硬开关电源，从几瓦到600瓦开关电源。Sameh1996年在开罗大学(埃及)电子工程系取得学士学位。 Chris Richardson：中压和高压的应用工程师。他的主要工作是划分任务，包括实验室工作、新ic评估、规格书的书写和应用注意事项等文档工作、培训现场工程师工作。2001年加入国家半导体以来，Chris工作的重点主要是同步控制器和调整器。在最近的3年，他主要是关注于高亮度LED在汽车和工业方面的应用。Chris拥有维吉尼亚工学院和州立大学的学士学位。下页为英文原文参考： A matter of light, Part 3---When to boost and buck-boost By Sameh Sarhan and Chris Richardson, National Semiconductor In part one of this series, we looked at the basics of LED lighting sources and their driving requirements. In part 2, we discussed why a constant-current buck converter should be your first preference when it comes to switch-mode LED drivers. In this third installment, we investigate larger LED displays and the applications space for other converter topologies. Manufacturers and designers of LED lighting often refer to applications with clear advantages for solid state illumination as "low-hanging fruit." Examples such as garden path lighting or MR16 bulb replacement often require only a few LEDs, or just one (Fig. 1). The most common voltages for low-voltage lighting are 12 VDC, 24 VDC, and 12 VAC. These applications often use a buck regulator. Although the buck is preferred, as previously discussed, the boost regulator is finding more use as the number of LEDs increase for LED lighting applications. Not content to pick off flashlights or single bulb replacements anymore, designers are targeting large-scale general illumination, systems that require thousands of lumens. Examples include street lighting, residential and commercial lighting, stadium lighting, and decorative or architectural lighting of spaces both interior and exterior. Figure 1: Buck and boost LED drivers with Vocalculation; buck: VO = n x VF, VO VIN; boost: VO = n x VF, Vo VIN。 Constant-current still required As with linear and buck-derived LED drivers, the main technical challenge in boost LED driver design is providing a controlled forward current, IF, to each LED of the array. Ideally every LED would be placed in a single series chain, ensuring that the same current flows through each device. A boost regulator is the simplest choice when stepping up a DC input voltage up to a higher DC output voltage, as it allows more LEDs to be placed in series from a given input voltage. A system designer for general illumination usually draws line power at 110 VAC or 220 VAC. If power factor correction (PFC), galvanic isolation, and line harmonic filtering aren't required, then single stage, non-isolated switching converters (buck, boost, or various buck-boost topologies) can use the rectified output of AC line voltage and directly drive long strings of series connected LEDs. In many cases, however, an intermediate DC bus voltage is used, derived from an AC/DC regulator that takes a universal AC input and provides PFC, isolation, and filtering. Besides solving legal requirements, a lower intermediate voltage bus reduces problems with diELectric breakdown, arcing, and improves the safety of service people working with lighting. The European Union leads the world with the strictest legal requirements, including PFC for any lighting over 25 watts. North America and Asia consistently follow Europe's lead, albeit some years later. Safety standards and electrical codes such as UL and CE limit the output voltage of the AC/DC power supply that forms the input of the boost LED driver. Common rails are 12 and 24 volts, and in some cases 48 volts. Rarely are these intermediate bus rails higher than 60 volts, which is the cutoff for DC voltages under UL Class 2. The boost challenge Boost regulators are more difficult to design than buck regulators, regardless of whether we control the output voltage or the output current. The average inductor current in a continuous conduction mode (CCM) boost converter is equal to the load current (LED current) multiplied by 1/(1 - D), where D is the duty cycle. Boost voltage regulators require design review at the limits of input voltage to ensure correct design of the inductor, especially the peak current rating. A boost LED driver adds a variable output voltage that influences duty cycle and therefore the inductance and current rating of the main inductor. To prevent inductor saturation, the maximum average and peak currents must be evaluated at both VIN-MIN and VO-MAX. For example, over the range of process, drive current, and die temperature, a typical white InGaN LED's VF can vary from 3 to 4 volts. The more LEDs are placed in series, the greater the gap between VO-MIN and VO-MAX. Unlike the buck regulator with its output inductor, the boost converter has a discontinuous output current. For this reason an output capacitor is required to keep the output voltage (and hence the output current) continuous. Where the output capacitor in a voltage regulator is designed to both filter and hold up the output voltage during load transients, in a current regulator it functions as an AC current filter only. The capacitance is made as low as possible, consistent with maintaining the desired LED ripple current. The lower the output capacitance (which keeps cost and size to a minimum), the faster the converter's response to changes in output current, and consequently the LED's dimming response is better. Another serious challenge for boost converters is the control loop. Buck regulators are available with voltage mode PWM control, peak current mode PWM control, constant/controlled on-time, and hysteretic control among others. Boost regulators in CCM (with the exception of low-power/portable equipment) are almost universally constrained to peak current mode PWM control, owing to their right-half plane zeroes and the fact that they deliver power to the output when the control switch is off. To design a boost LED driver that controls output current, the control loop must be analyzed using LEDs as the load, a case much different from the typical load of a boost voltage regulator. In peak current mode control, the impedance of the load has a strong effect on both the DC gain and the low-frequency pole of the control-to-output transfer function. For voltage regulators the load impedance is determined by dividing output voltage by output current. LEDs are diodes, with a dynamic resistance. This dynamic resistance can only be determined by plotting the VF versus IF curve and then taking the tangent line to find the slope at the desired forward current. As shown in Fig. 1, the current regulator uses the load itself as a feedback divider to close the control loop. This reduces the DC gain by a factor of (RSNS/ (RSNS + rD)). It is tempting to compensate a boost LED driver with a simple integrator, sacrificing bandwidth for stability. The reality is that many, if not most LED driver applications require dimming. Whether dimming is done by linear adjustment of IF (analog dimming) or by turning the output on and off at high frequency (digital, or PWM dimming) the system requires high bandwidth and fast transient response just as a voltage regulator does. The buck-boost challenge LEDs for lighting are being adopted much faster than the standards for solid state illumination have developed. A wide variety of input voltages power a wide variety of LEDs. The number of LEDs in series, the type of LEDs, and the variation of VF with both process and die temperature all contribute to a wide range of output voltage. For example, high-end automobiles are converting to LEDs for their daytime running lamps. Three 3-watt white LEDs present a load of about 12 volts at a current of 1 amp. Automotive voltage systems usually require continuous operation over a range of 9 to 16 volts, with an extended range of 6 to 42 volts where performance is reduced but the system can operate without suffering damage. In general, the buck regulator makes the best LED driver, followed by the boost, but neither is appropriate for this case. If a buck-boost regulator must be used, the most difficult decision to make is often which topology to use. One fundamental difference between buck-boost regulators of any topology and the buck regulator or the boost regulator is that the buck-boosts never connect the input power supply directly to the output. Both the buck and the boost regulator connect VIN to VO (across the inductor and switch/diode) during a portion of their switching cycles, and this direct connection gives them better efficiency. All buck-boost regulators store the entire energy delivered to the load in either a magnetic field (inductor or transformer) or in an electric field (in a capacitor), which results in higher peak currents or higher voltage in the power switches. In particular, evaluation of the converter at the corners of both input voltage and output voltage is necessary because peak switch current occurs at VIN-MIN and VO-MAX, but peak switch voltage occurs at VIN-MAX and VIN-MAX and VO-MAX. In general this means that a buck-boost regulator of a certain output power will be larger and less efficient than a buck or boost regulator of equal output power. The single inductor buck-boost can be built with the same parts count as a buck regulator or boost regulator, making it attractive from a system cost standpoint. One disadvantage of this topology is that the polarity of Vo is inverted (Figure 2a) or regulated with respect to VIN (Figure 2b). Level-shifting or polarity inverting circuitry must be employed in these converters. Like the boost converter, they have a discontinuous output current, and require an output capacitor to maintain a continuous LED current. The power MOSFET suffers a peak current of IIN plus IF and a peak voltage of VIN plus VO. Figure 2: High-side buck-boost (a); low-side buck-boost (b)。 Other topologies The SEPIC converter has the advantages of a continuous input current due to the input inductor and positive output voltage. Like the boost and single inductor buck-boost it requires an output capacitor to maintain a smooth LED current. A further advantage of SEPIC converters is that almost any low-side regulator or controller can be configured as a SEPIC without the need of polarity inversion or level shift circuitry. Figure 3: SEPIC LED driver。 Rarely used in voltage regulation, the Cuk converter has emerged as an LED driver. Input and output currents are continuous. The polarity of the output voltage is reversed, as with the high-side buck-boost, but the output capacitor can be eliminated like the buck converter. The Cuk is the only other practical non-isolated regulator with this ability. Figure 4: Cuk regulator。 Neither the boost nor the buck-boost regulator is preferred for switching LED drivers, owing to their higher complexity and parts count, lower efficiency (especially for the buck-boosts) and scant choice of control topologies. However, both are 'necessary evils' as LEDs push into more and more lighting applications. In some cases the system architecture can be altered to allow buck or even linear regulator-based LED drivers. Examples include very large light sources, such as street lights, where a hundred or more 1W+ LEDs are required. In general, LEDs for general illumination are working their way from lower to higher power, and in the intermediate arena, such as automotive headlights and small lighting fixtures, boost and buck-boost regulators represent the best choice for constant-current driving. About the authors Sameh Sarhan is a staff applications engineer for the Medium Voltage/High Voltage Power Management group in Santa Clara, CA. He has been involved with power electronics in various forms since 1998, having worked for FRC Corp. and Vicor Corp. His experience includes the design of hard/soft switching power supplies from a few watts to 600 watts. Sameh received a bachelor's degree in electronics engineering in 1996 from Cairo University (Egypt). Chris Richardson is an applications engineer in the Power Management Products group, Medium and High Voltage Division. His responsibilities are divided between lab work, bench evaluation of new ICs, written work such as datasheets and applications notes, and training for field engineers and seminars. Since joining National Semiconductor in 2001, Chris has worked mainly on synchronous buck controllers and regulators. In the last three years he has focused on products for the emerging high brightness LED market in the automotive and industrial areas. Chris holds a BSEE from the Virginia Polytechnic Institute and State University. 来源：美国国家半导体公司

浅析红外线LED芯片的应用

普通的的红外线LED外形和一般的可见光LED相似，但却是发出红外线。其管压一般降约1.4v，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。 发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极体工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的风致电流成正比，只需儘量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极体的发射距离大大增加。普通的红外发光二极体，其功率分为小功率(1mW-10mW)、中功率（20mW-50mW)和大功率（50mW-100mW以上)三大类。要使红外发光二极体产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。红外发光二极体发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光一电转换元件，如红外接收二极体，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二级管。红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管与接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。双管红外发射电路，可提高发射功率，增加红外发射的作用距离。根据红外LED芯片的特性，依据不同波长可以得到更广泛的应用，例如： 1.波长：940nm，适用于遥控器，例如家用电器的遥控器；2.波长：808nm，适用于医疗器具，空间光通信，红外照明，固体雷射器的泵浦源3.波长：830nm，适用于高速路的自动刷卡系统（夜视系统最好，可以看到管芯上有一点红光，效果比850nm要好）4.波长：840nm，适用于摄像机 彩色变倍红外防水5.波长：850nm，适用于摄像头（视频拍摄） 数位摄影，监控，楼寓对讲，防盗报警，红外防水6.波长：870nm，适用于商场，十字路口的摄像头来源：LEDinside

LED发光字使用中常见问题的解决方法

LED发光字(字幕机)是采用发光二级管为光源制作的发光字体。LED发光字以文字或标识的外观形式，安装在楼宇顶部或墙面，利用led作为发光光 源，选用高亮LED芯片，利用控制系统，对文字或标识进行动态视频控制独特的设计使传统的户外广告有了全新的可能，其色彩的丰富性大大超越传统霓虹灯的限 制，再加之相对省电的特性，以及led寿命超长，大幅而的降低了维修的成本支出。不过，在实际应用中常常会出现一些问题，让人头疼，现总结如下，仅供参考： A、LED使用寿命短：正规厂商生产的LED的理论使用寿命一般为80000个小时左右。而现在很多的发光字没用够一年就开始频繁更换LED模组，给客户和广告制作商都带来了很多麻烦和经济损失。解决方法：购买正规厂家生产的合格LED单颗灯粒（需有厂家提供的品质参数说明），自己制作模组。切莫在电子市场贪图便宜购买LED单颗灯粒或已制作好的模组。如需 购买模组，应看清模组上安装了几颗电阻，安装一颗电阻的模组最好不要使用。电阻在模组中所起的是限流作用，很容易发热。长时间连续使用，一旦电阻烧坏，这 个模组就不亮了。LED灯一般不会坏。不要把模组扔掉，只需更换一隻相同阻值的电阻即可正常使用。这样可为制作单位节省开支。为了减少麻烦、节省开支，最 好选用安装有两颗电阻的模组。另外，对制作模组的供应商的生产设施要有所瞭解，看其在制作模组时是否采用了防静电设施。如果没有附加防静电设施，在使用中 即使电阻没有被烧坏，LED灯也很容易被击穿损坏。 B、顏色衰减得非常快：刚安装好的发光字发出的顏色纯正明亮，可使用不到一年顏色就明显黯淡下来了。是字体变得红不红、绿不绿的非常难看。解决方法：LED灯安全的使用电流一般为20毫安培，超过这个数值，虽然亮度会增加一些，但是顏色的衰减会明显加快。所以，在购买已组装好的LED模组时一定要测试它的输出电流值。低于20毫安培亮度不够，超过22毫安培影响LED寿命，使顏色衰减加快。 C、顏色不匀，色差明显：主要表现在纯白色LED制作的体积较大的发光字上。在装配时单个模组表现不明显，整个字体装配完整后，色差就明显表现出来了，整个字面象地图一样，一片白、一片蓝、一片黄。解决方法：白色的LED灯在出厂前都要经过分光分色（没经过分光分色的LED有的发出的光是纯白、有的偏蓝、有的发黄），分光分色仪价格昂贵，一般的小厂没有该种设 备，所以生产的白光一般都是拿到大厂进行分光分色的，由于不是自己厂的产品，分光分色就不会那麼仔细。有些小厂乾脆就不分光分色。他们一般都是以低价格来 拉客户的。所以在购买白光LED时不要一味的贪图便宜，一定要购买同一厂家、同一批次、同一色号的LED发光管单颗粒灯或模组来制作同一批次的发光字。 D、字体部分笔划、整体突然不亮或时亮时不亮：发光字在使用一段时间后局部或整个字体光源开始出现闪烁、时亮时不亮，直至完全不亮。现在市场上销售的发光 模组，大多是利用插接线连接的。这样，广告制作商在安装发光模组时方便快捷。但是也出现了一些新的问题，由于插接件在长时间的使用过程中受空气中的潮气侵 蚀容易氧化导致接触不良，使局部或全部电路瞬间断电或彻底断电，导致字体光源闪烁或不亮。解决办法：1．制作模组时不用接插件，直接用铜镀锡导线连接后用活性炭焊锡焊牢。2．采用人造玛瑙制作全密闭的空心立体发光字，隔绝光源与空气的接触。 E、字体输出功率较大，省电节能不明显。解决方法：儘量采用五颗灯一组的LED发光模组，这样灯的数量没有改变，而功率则减少了五分之二。

LED动感发光字在高楼中的应用优势

由于LED节能的特点，LED已经进入城市亮化工程，不少标誌性景观、亮化工程、照明夜景都开始使用LED这一类五色斑斕的节能固体新光源。传统的城市亮化非常耗电，一般是采用建筑物的被动发光，其耗电量非常大。如果采用LED主动发光的方式进行亮化，其耗电量仅为被动发光亮化方式的1/20。LED光源动感发光字以文字或标识的外观形式，安装在楼宇顶部或墙面，利用led作为发光光源，选用高亮led芯片，利用控制系统，对文字或标识进行动态视频控制独特的设计使传统的户外广告有了全新的可能，其色彩的丰富性大大超越传统霓虹灯的限制，再加之相对省电的特性，以及led寿命超长，大幅而的降低了维修的成本支出。未来户外广告标识市场，led技术会与霓虹灯相互补充，led光源以其节能、寿命长等显着优点，在户外广告照明中充当越来越重要的角色。内置led光源的立体发光字具有极佳的视觉感染力，色彩柔和，动感效果丰富。同时led采用低电压运行，安全可靠，在使用寿命和维护成本方面，相对于霓虹灯等其他光源来说具有无可比拟的优势。与霓虹灯相比较，LED光源动感发光字不是由呈现条构造的灯管组成，而是由分别独立控制的LED灯点阵组成，因此变化极其丰富。又不同于灯箱、路牌和磁翻板的被动发光，而是採取单点主动发光，因此显示效果更均匀。采用先进的通讯控制技术，LED光源动感发光字系统全部由半导体电路控制，因此不会出现像磁翻板那种机械故障的可能性。同时控制电压在5至12伏特之间，使用相当安全。目前的霓虹灯字由于功耗高，故障率高及发光转换率低的缺点，已不能被广大客户所接受。我们推出的LEDLED光源动感发光字具有发光亮度高、显示效果炫丽多变、寿命长且非常节能等特点，将被这一领域的用户所认可。简单来说，LED光源动感发光字具有以下几个优点： 1.高亮度。产品亮度超过目前其他所有照明设备。2.防风，防水，防尘可全天候运行，不受恶劣气候条件影响。3.强有力的视觉冲击力。色彩丰富，字体，图案，动画可随意制作。4.以灵活多变方式代替传统霓红灯及其他室内外标牌，照明系统。5.节能省电，运营成本低。产品功耗小，只有传统霓虹灯的十分之一。 6.广告效益好。动静结合的显示方式，丰富多变的显示内容，较低的运营成本，高安全性的设计和高使用寿命，能极大提高广告投资商的投资回报率、使得广告商以及广告客户通过有限的资金，即可演绎无限的精彩的广告内容，从而最大限度的发挥了户外广告媒体的优势，真正的实现了广告投资商和广告用户的双赢。来源：:LED新闻网 function ImgZoom(Id)//重新设置图片大小 防止撑破表格 { var w = $(Id).width; var m = 550; if(w

LED外延片(外延)的成长工艺

今天来探讨LED外延片的成长工艺，早期在小积体电路时代，每一个6吋的外延片上制作数以千计的芯片，现在次微米线宽的大型VLSI，每一个8吋的外延片上也只能完成一两百个大型芯片。外延片的制造虽动輒投资数百亿，但却是所有电子工业的基础。硅晶柱的长成，首先需要将纯度相当高的硅矿放入熔炉中，并加入预先设定好的金属物质，使产生出来的硅晶柱拥有要求的电性特质，接着需要将所有物质融化后再长成单晶的硅晶柱，以下将对所有晶柱长成制程做介绍：长晶主要程式：1、融化(MELtDown) 此过程是将置放于石英坩锅内的块状复晶硅加热制高于摄氏1420度的融化温度之上，此阶段中最重要的参数为坩锅的位置与热量的供应，若使用较大的功率来融化复晶硅，石英坩锅的寿命会降低，反之功率太低则融化的过程费时太久，影响整体的产能。 2、颈部成长(Neck Growth) 当硅融浆的温度稳定之后，将方向的晶种渐渐注入液中，接着将晶种往上拉升，并使直径缩小到一定(约6mm)，维持此直径并拉长10-20cm，以消除晶种内的排差(dislocation)，此种零排差(dislocation-free)的控制主要为将排差局限在颈部的成长。 3、晶冠成长(Crown Growth) 长完颈部后，慢慢地降低拉速与温度，使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。 4、晶体成长(Body Growth) 利用拉速与温度变化的调整来迟维持固定的晶棒直径，所以坩锅必须不断的上升来维持固定的液面高度，于是由坩锅传到晶棒及液面的辐射热会逐渐增加，此辐射热源将致使固业介面的温度梯度逐渐变小，所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低，以避免晶棒扭曲的现象产生。5、尾部成长(Tail Growth) 当晶体成长到固定(需要)的长度后，晶棒的直径必须逐渐地缩小，直到与液面分开，此乃避免因热应力造成排差与滑移面现象。 切割： 晶棒长成以后就可以把它切割成一片一片的，也就是外延片。芯片， 圆片，是半导体元件"芯片"或"芯片"的基材，从拉伸长出的高纯度硅元素晶柱 (Crystal Ingot)上，所切下之圆形薄片称为外延片(外延片)。磊晶： 砷化鎵磊晶依制程的不同，可分为LPE(液相磊晶)、MOCVD(有机金属气相磊晶)及MBE(分子束磊晶)。LPE的技术较低，主要用于一般的发光二极体，而MBE的技术层次较高，容易成长极薄的磊晶，且纯度高，平整性好，但量产能力低，磊晶成长速度慢。MOCVD除了纯度高，平整性好外，量产能力及磊晶成长速度亦较MBE为快，所以现在大都以MOCVD来生产。其过程首先是将GaAs衬底放入昂贵的有机化学汽相沉积炉（简MOCVD，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。外延片经芯片加工后，通电就能发出顏色很纯的单色光，如红色、黄色等。不同的材料、不同的生长条件以及不同的外延层结构都可以改变发光的顏色和亮度。其实，在几微米厚的外延层中，真正发光的也仅是其中的几百纳米（1微米＝1000纳米）厚的量子阱结构。 反应式： Ga(CH3)3 +PH3= GaP+3CH4 来源：LEDinside

LED芯片的制造工艺流程

LED芯片的制造工艺流程：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→SiO2沉积→窗口图形光刻→SiO2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。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、Si）上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。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。其实外延片的生产制作过程是非常复杂的，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，如图所示： 1、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。 2、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。 3、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。 4、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。刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，对于不符合相关要求的晶圆片作另外处理，这些晶圆片是不能直接用来做LED方片，也就不做任何分检了，直接卖给客户了，也就是目前市场上的LED大圆片（但是大圆片里也有好东西，如方片）。

LED显示屏术语说明（3）

　　BNC端口：通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器，标准专业视频设备输入、输出端口。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头有别于普通15针D－SUB标准接头的特殊显示器接口。由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号频宽较普通D－SUB大，可达到最佳信号响应效果。 　　RS232C串口:RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(ELectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会，RS（ecommededstandard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIA#0;RS-232-C、EIA#0;RS-422-A、EIA#0;RS-423A、EIA#0;RS-485.这里只介绍EIA#0;RS-232-C（简称232，RS232）。计算机输入输出接口，是最为常见的串行接口，RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，常用于与25-pinD-sub端口一同使用，其最大传输速率为20kbps，线缆最长为15米。RS232C端口被用于将计算机信号输入控制LED显示屏。 　　通讯距离：一般LED显示屏的信号输入是微机或其它设备，显示屏离信号输入设备都有一段距离，所以要求LED显示屏必须支持远距离信号的输入并还原，基本所有的LED显示屏都支持10米以上的信号输入。 　　寿命：通常LED显示屏都在室外使用，所以要求LED显示屏能适应户外多变的使用环境，在抗老化和无故　　　　障运行要比其它显示设备都要稍胜一筹。一般正常无故障的使用时间都可以达到5000小时以上。 　　LED显示屏：LED显示屏（LEDpanel）：LED就是lightemittingdiode，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 　　LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 　　它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。

简述大功率LED在信号灯中的应用

LED是一种场致发光光源，其发光原理是在P-N结两端加上正向电压，则P区中空穴会流向N区。而N区中的电子会流向P区。随着少数载流子和多数载流子的复合放出能量，其中一部分能量转化为热，另一部分能量转化为光。 LED的发光颜色决定于基体和渗杂的材料，除白光外基本上都是较纯的单色光，光色容易控制，因此可广泛地应用于各种交通号志灯、手号志灯、显示屏等。传统的铁路手持号志灯采用普通白炽灯泡或充气白炽灯泡作为光源，通过红色、绿色、黄色的聚碳酸酯滤色片产生相应的红色信号、绿色信号、黄色信号，一方面在聚碳酸酯加工成型过程中添加色粉量很难准确控制，导致产生的颜色不纯正，另一方面聚碳酸酯在长期使用后，特别是在太阳光照射下会降解发黄，影响显示出来的颜色。而且白炽灯泡使用寿命只有十几个小时，更换频繁，连续工作时间也达不到所要求的10小时以上，灯具也较重，携带不便。目前已经有很多厂商采用红色、绿色、黄色LED作为信号光源，也有一些厂商采用多个超高亮白色LED作为白色光源，但是白光由于光效低、功率小，照度不够，因此仅能作为信号使用而不能起到工作照明作用。由于LED的光效提高到与白炽灯相近，并且增加了颜色的变化范围，使其具有了成为号志灯光源的基础，而其响应时间短、发热低、能耗低以及寿命长、维护费用低等优势，马上使LED在号志灯中有了大量应用。随着光学设计的不断改善，加上LED光效不断提高，号志灯需要使用的LED管数也从一开始的四、五百颗降到现在的一百来颗，甚至几十颗。大功率LED比一般LED在号志灯中应用优势： 1.使用材料不同：一般使用环氧树脂作为安装板，而大功率LED需要使用铝基线路板（MCPCB）。 2.生产制程不同：一般LED使用波峰焊机或手工焊均可，而大功率LED需要使用贴片焊机。 3. 配套的电子组件不同：因为焊接制程不同，因此与一般LED配套的电子组件也是需要使用波峰焊机或手工焊的一般组件，而与大功率LED配套的电子组件都需使用贴片组件。 4.自动化程度不同：由于生产制程不同，SMD(贴片式)生产的自动化程度高，可以使用流水化生产线，而一般LED和一般组件由于外观、结构差异较远，因此有相当一部分工作如插管等都需手工完成，这样导致两者加工所需的工时也不同。 5. 加工性能保障不同：由于静电防护等措施是影响LED使用寿命的重要因素，而一般LED生产的自动化程度不高，因此静电防护等措施比较难以实施，因此大功率LED的生产制程比较容易保证LED的完好性能。 6.整合程度不同：由于大功率LED采用贴片式制程，因此其电子组件可以高度整合，可以把灯板和电源等都做得很少，而一般LED及其配套组件难以实现。 7. 结构设计要求不同：因一般LED功率小，单个LED发热低（当然这些LED承受发热的能力也低，散热效果也差），而其分布在整个发光面内，因此对其散热方面的改善措施难以实施，而大功率LED相对集中，又是使用贴片制程安装在铝基板上，因此可以容易设计一些散热器，把该灯板直接安装在上面以改善其散热效果。 8.配光设计要求不同：一般LED因为使用的管数多，均匀分布在整个发光区域内，因此配光时需要针对LED做对应，而大功率LED管数使用较少，一般300mm号志灯使用12颗甚至8颗就可达到要求，因此把整个灯板置于发光面的轴心附近，在配光时近似地当作集中光源来进行设计。 9.使用效果不同：一般LED由于发出的光出射角上，而又分布在整个发光表面的范围内，相互之间的间距较大，因此投射在发光表面的效果是能比较明显地看出点状分布的发光光源，并且由于LED光源本身光强分布中存在强弱，加上封装中经常存在光斑不均匀，整个发光表面势必存在明暗之分，加上配光时采用的是一一对应的方式，因此在有一个或一串LED失效的情况下，会出现暗班斑，从而影响整个号志灯的光效和图形。而大功率LED由于相对比较集中，在配光时也近似地当作集中光源进行，因此上述缺陷均能避免。 10.使用寿命不同：由于大功率LED具有管数少，支路少，因此容易使用支路恒流的电源，保证各个LED有着相同的供电环境，即使其中有个别失效，也不会影响到其它LED的供电电流。散热效果好，节点温度相对就会降低，因此寿命就会延长。允许工作电流较大，是一般LED的十几倍，因此电流控制波动几个毫安，对大功率LED根本不会造成影响，而相对于一般LED，却可能是致命的打击，因此对电源精确控制的依赖性较小，也有利于提高寿命，因此可以延长使用寿命。

LED背光显示屏的优点

LED背光显示屏的优点（与普通显示屏的区别）：（1）轻薄：LED背光采用发光二极管作为背光光源，不需要灯管, 因此导光板的厚度大幅降低, 整组背光板的厚度可以降低一半左右，间接地减少笔记本的重量，带来纤细的机型，便携性增强；（2）功耗降低，发光效率高，续航能力增强。以往的CCFL需要一系列的电压变换器，损耗增大；LED自身发光效率高。总的来说，能节省传统显示屏约40%的功耗，同样电量情况下，直接带来续航能力的提升；（3）屏幕亮度更高，更均匀性、色彩表现力强，对于色彩范围而言，LED背光屏幕可以更容易的做到广色区域。（4）环保：LED背光屏幕不含汞，汞为有害物质，可对人体造成伤害，污染水源；（5）LED背光的寿命非常长。

真实解读LED

LED的构造其实非常简单：一般来说，就是一个方形的二极管片装在一个塑料、树脂或是陶瓷底座的特殊环氧层中。处于半导体中心部位的电子可以通过传感原料，转换生成灯光，而封贴在“罩状”环氧层内的微型芯片，可以将灯光“映射”出来。典型LED有两个插脚，一个长一个短。较长的插脚为阳极，或者也可以说是正极，短一点的插脚则是阴极。不同尺寸及形状的LED底座，与LED芯片尺寸、芯片与环氧透镜之间的距离以及反射罩的形状等因素，共同决定了光线的观测角度。 生产二极管芯片的化学元素互相结合，配合能源因素，可延展生成光子，决定波长，进而决定灯光的色彩。LED从最初接近红外线的灯光，到最近的紫外光，目前已可以产生完全光谱的灯光。一般来说，当使用单个芯片时，LED的灯光就是单色的。当两个或多个不同色彩的芯片装入同一个环氧层时，就可以产生多色LED。谈及到多芯片技术，三层芯片的多芯片技术还可以产生白光：当红光、绿光及蓝光这三种原始色通过正确的比例混合时，就可以产生白光。封装在同一个环氧层中的红光、绿光及蓝光芯片可以个别控制，这样还可以产生不同的混色及其他纯色。如今，三原色LED在娱乐业的应用越来越广泛，就因为它能产生混合色彩及其他灯光效果。食人鱼LED 四个插脚设计的食人鱼LED相对两个插脚的传统发光二极管来说，具有非常大的优势：不管是振动还是碰撞都不会损坏LED，也不会使它和电气插头断开。两个插脚设计的LED应用在高度震颤的产品中时，非常容易断开。食人鱼LED的另一个优势在于它的低热阻。因为它的大型铅框设计，大多数食人鱼型穿孔LED都被认定具有最低的热阻，而这也使它在高性能应用中，具有光明的前景。 LED的使用寿命 LED在一般说明中，都是可以使用50,000小时以上，还有一些生产商宣称其LED可以运作100,000小时左右。这方面主要的问题是，LED并不是简单的不再运作而已，它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。实际上，在测试LED使用寿命时，不会有人一直呆在旁边等着它停止运作。不过，还是有其他方法来测算LED的使用寿命。LED之所以持久，是因为它不会产生灯丝熔断的问题。LED不会直接停止运作，但它会随着时间的流逝而逐渐退化。有预测表明，高质量LED在经过50,000小时的持续运作后，还能维持初始灯光亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命，实际上它可能还在发光，只不过灯光非常微弱罢了。要想延长LED的使用寿命，就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。据估计，LED本身可使用成千上万个小时，但这并不能保证LED产品也可以使用如此之久。错误的操作及工序就可以轻易的“毁掉”LED。比如说，供应的电流高于生产商认可的尺度，LED产生的灯光会更亮，但持续的热能也会缩短LED的使用寿命。真正的LED行家须对发光二极管的特性、固态照明的专门技术及工程技能有充分的了解，同时还需有足够的创造力。来源：中国半导体照明网