节能灯泡和LED照明PK普通照明

照明能耗在数据中心的整体能耗中所占的比例虽然不高，人们往往容易忽视，但小数怕长计，日积月累也是一笔不小的数字。随着节能灯泡和LED灯技术的日趋成熟，于是人们有了更多的选择，数据中心的照明节能也越来越多的被重视。尽管目前业界把注意力集中在替代性能源的研发，或是把节省能源当作是重要的目标，但在「创造更多」能源的同时，如何「用少一点」也是一大挑战。由于汽车产业正在推动能源的节省，以及汽车本来就是一大能源消耗源，混合动力汽车(HybridVehicles)获得了合理的关注;而家用与商业照明所消耗的能源也不少，大概占整体能源使用的15-35%左右(看你比较相信哪个单位的统计数据)。其中「劳苦功高」的白炽灯泡已经有多年发展历史，而且仍然被广泛使用，但其糟糕的能源效率─通常低于5%─却亟待改善。目前有两种新兴照明科技─包括所谓的节能灯泡(CompactFluorescentLamp，CFL)，与LED灯，已经开始对节约能源贡献力量，而且市场势力逐渐扩大。过去这两种照明产品价格都非常昂贵，但现在市场上的节能灯泡价格不到5美元，可取代一般的白炽灯泡，要拿来做拆解分析一点也不让人心疼。除了节能灯泡，LED照明也以稳重的步伐逐渐成为市场可接受的白炽灯泡替代品，最近有款令人眼睛一亮的高亮度LED投射灯上市;本文就来分析以上这两种产品。其实日光灯(FluorescentBulb)本来效率就比白炽灯泡好，每瓦电力能产生的直射光线(DirectLight)较大，而且发热较少。日光灯管在办公室、商场与住宅等环境的应用已有很长一段时间，却受灯管形状限制而不太适合替代小型的照明灯具。直到1980年代，市面上开始出现小型化的节能灯泡，而且价格越来越低，日益让消费者能够接受。在这篇拆解分析中使用的20瓦MaxLite节能灯泡，号称亮度与75瓦的白炽灯泡相当;这款产品跟传统的荧光(日光)灯一样，使用了可阻挡灯泡内部离子气体所产生之UV辐射线的内涂磷光剂玻璃灯体。现在的节能灯泡透过螺旋状、折迭形状(U型)来达到小型化，为了能使用于一般的台灯座，包括MaxLite品牌在内的节能灯泡产品也使用小型化的灯泡头设计。

LED碳化硅衬底基础概要

碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。碳化硅主要分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。其中：黑碳化硅是以石英砂，石油焦和优质硅石为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料，添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉。碳化硅的硬度很大，具有优良的导热和导电性能，高温时能抗氧化。可以作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。还可以作为冶金去氧剂和耐高温材料。碳化硅主要有四大应用领域，即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。并且高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。碳化硅(SiC)由于其独特的物理及电子特性，在一些应用上成为最佳的半导体材料: 短波长光电元件，高温，抗幅射以及高频大功率元件。主要优势如下： 1. 宽能级(eV)4H-SiC: 3.26 6H-Sic: 3.03 GaAs: 1.43 Si: 1.122. 高热传导率(W/cm?K@RT)4H-SiC: 3.0-3.8 6H-SiC: 3.0-3.8 GaAs: 0.5 Si: 1.53. 高击穿电场(V/cm)4H-SiC: 2.2x106 6H-SiC: 2.4x106 GaAs: 3x105 Si: 2.5x1054. 高饱和电子迁移速度(cm/sec @E 2x105V/cm)4H-SiC: 2.0x107 6H-SiC: 2.0x107 GaAs: 1.0x10 Si: 1.0x107 由于碳化硅的宽能级，以其制成的电子元件可在极高温下工作，可以抵受的电压或电场八倍于硅或砷化鎵，特别适用于制造高压大功率元件如高压二极体。碳化硅是热的良导体，导热特性优于任何其他半导体材料。碳化硅优良的特性使其在工业和军事上有很大的应用范围。来源：LEDinside

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.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。

LED显示屏常用辞汇理解

　　LED屏幕分为图文屏幕和视讯影片用屏幕，均由LED矩阵块组成。图文屏幕可与电脑同步显示汉字、英文文字和图形；视讯屏幕采用微型电脑IC进行控制，图文、影片并茂，以即时、同步、清晰的资讯传播方式播放各种资讯，还可显示2D、3D动画、录影、电视、DVD/VCD节目以及现场实况。它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与积体电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、旅馆、银行、证券市场、建筑市场、工业企业管理和其他公共场所。其他一些显示技术，如LCD，机电结构类的屏幕和灯泡显示在某些特定的场合还有一定的用途，但LED屏幕被证明是最可靠，高效，节能，明亮，在技术上也最方便实现。 　　LED就是light emitting diode ，发光二极体的英文缩写，简称LED。LED发光技术的原理是某些半导体材料在通以电流的情况下会发出特定波长的光，这种电到光的转换效率非常高，对所用材料进行不同的化学处理，就可以得到各种亮度和视角的LED。它是一种通过控制半导体发光二极体的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录影信号等各种资讯的屏幕。　 　　以下是LED屏幕常用的标准用词及概念的解释，希望能对大家有所帮助：　　像素（PIXEL）　　是画面上可以被独立控制的最小单元，PIXEL是picture element的缩写，在三基色屏幕上，像素由三部分组成：红，绿，篮，每一部分由一个或几个LED组成，理论上，分别调节红，绿，蓝的亮度，可以表现出任意顏色。　　间距（PITCH）　　相邻像素的中心距离。间距越小，可视距离越短。　　解析度（Resolution）　　通常用于数位显示设备，表示总的像素数量，一般写成宽X高的形式，如800X600。　　可视角度（Viewing Angle）　　当观察者面对LED时可以看到LED的最大亮度，当观察者向左或右移动时，看到的亮度会减小，当亮度减到最大亮度的一半时，此时所处的角度加上向反方向移动得到的角度之和，称水准可视角度，垂直可视角度用同样方式测量。LED的视角厂家会给出参数。 　　亮度（Brightness） 　　亮度在任何显示设备中都是最重要的参数。亮度的主单位叫烛光（candela），用CD表示，单个LED的亮度通常用 millicandelas，MCD，即千分之一CD，把一个平方米的LED亮度加在一起，就得到单位面积亮度，用尼特（NITS）表示，1 NITS＝1 CD/m2 　　可视距离（Viewing Distance）　　对于各种显示器件来说，最佳的观察距离应该是人眼无法分辨出像素的最小距离，，这个距离大约是点间距的3400倍。电视和电脑的观测距离通常要小于这个要求，但可接受的距离不能小于点间距的1700倍。 　　画面更新率/刷新率（Refresh Rate）　　屏幕画面更新的速率，通常用赫兹表示（Hz），与帧频是不同的。　　帧频（Frame Rate）　　屏幕每秒显示的图像帧的数量，通常取决于输入的信号(25 fps for PAL, 30 fps for NTSC) 　　场频（Field）　　PAL和NTSC的一半帧，因为PAL和NTSC是隔行扫描，每次刷新只显示半帧图像。　　纯绿（Pure green）和真绿（true green）　　过去30年，各种顏色LED被相继开发出来，首先是红色，黄色，黄绿色，蓝色LED和纯绿LED在90年代相继被日亚工程师发明.至此,制造LED全彩色屏幕成为可能.播放视频的LED屏幕必须用纯绿，如果用黄绿来做，顏色肯定不真实，如果一个像素里绿管的数量很多，比红管和蓝管的数量多，那肯定是黄绿管，因为黄绿的亮度不够，必须用多个，但黄绿LED价格低廉。该种屏幕俗称偽彩屏。　　色温　　红绿蓝三色的亮度必须平衡才能准确的还原真实色彩，换句话说，LED的白色必须是白色，而不是粉红色。如果红绿蓝都处于最高亮度，混合出的色彩通常不是白色，为了得到白色（通常称为6500K色温），红绿蓝中须有一个或两个的亮度调低，为了获取正确的白色，必须反復测量调整亮度，这个过程称白平衡。　　灰度（Grey Levels） 　　LED屏幕能表现的色彩数量取决于RGB三色的灰度等级，在标准的全彩屏幕中为256级灰度，对于体育场馆的LED全彩系统，256灰度是不够的，无法准确的恢復还原色彩。也称色彩深度，指不同亮度的数量，红绿蓝有各自的灰度，在全彩色系统中一般是256级灰度，可以产生256X256X256＝16,777,216种顏色，在PC中称为24位元色，在LED显示系统中称为8位元系统。　　GAMMA矫正（gamma correction）　　这是一种通过变换函数来减少灰度数量，从而产生一个更接近真实环境的色彩和对比度，全彩屏实际表现的顏色受到很多限制，当夜晚时，必须降低屏体亮度，此时能够显示的色彩就会减少，因此，数位RGB显示的色彩肯定少于16M色，为了解决这个问题，需要更高层次的灰度，1Bill色的系统（红绿蓝各1024级色）可以表现更真实的色彩，因为从256级灰度扩大到1024级，极大的丰富了可表现的色彩数目。　　虚拟像素技术（Virtual Resolution）　　也称共用像素或动态像素，将4倍于物理像素的像素快速的按奇偶列和奇偶行分4次送到物理像素上显示，其效果相当于将间距缩小一半，其成本与传统做法基本相比，基本没增加，但可以做到原来4倍的解析度。　　一致性（Uniformity） 　　整个画面的品质很大程度上取决于LED的一致性。一致性的问题是LED固有的问题，当LED生产时。他们的亮度，视角，还有其他的特性实际上都不统一，这些参数分佈在某一范围，制造商工艺控制的越好，这个范围越小，选用优质厂商提供的LED可以减少调试的工作量，人眼对顏色和亮度的敏感度相当高，对于LED之间的差别很容易察觉，特别在高亮的显示系统中，这种差别更大，设计者必须采用各种技术来消除这种差别，增加一致性。　　色差 （Colour Shift）　　LED屏幕由红绿蓝三色组合来产生各种顏色，但这三种顏色由不同材料做成，视角是有差异的，不同LED的光谱分佈都是变化的，这些能被观测的差异称为色差。当偏过一定角度观察LED时，其顏色发生改变,人眼判断真实画面的色彩的能力（比如电影画面）比观测电脑产生的画面要好。 来源:LEDinside

关于色温的小知识

色温的定义 　　色温指的是光波在不同的能量下，人类眼睛所感受的颜色变化。在色温的计算上，是以 Kelvin 为单位，黑体幅射的 0° Kelvin= 摄氏 -273 ° C 做为计算的起点。将黑体加热，随着能量的提高，便会进入可见光的领域，例如，在 2800 ° K 时，发出的色光和灯泡相同，我们便说灯泡的色温是 2800 ° K.可见光领域的色温变化，由低色温至高色温是由橙红 -- 白 -- 蓝。色温的特性 1. 在高纬度的地区，色温较高，所见到的颜色偏蓝。2. 在低纬度的地区，色温较低，所见到的颜色偏红。3. 在一天之中，色温亦有变化，当太阳光斜射时，能量被( 云层、空气 )吸收较多，所以色温较低。当太阳光直射时，能量被吸收较少，所以色温较高。4. Windows 的 sRGB 色彩模型是以 6500 ° K 做为标准色温，以 D65 表示之。5. 清晨的色温大约在 4400 ° K。6. 高山上色温大约在 6000 ° K。 　色温是一种物理现象，即把金属加热到一定温度时，就呈现出有颜色的可见光。这种光随着温度的升高而变化，这种光源的温度就叫该光源的色温。光源在发光的同时也释放热量，不同光源燃点所产生的热量不同，所发出的光也出现不同色彩的变化。由于这样的变化，每一种光源都发射出特定波长的色彩，形成与与被照明物体自身色彩的混合色彩。光的色值是作为一种温度来测量的，因为当某一物体，比如一块金属片通过加热的时候，它随着加热的燃烧的温度的升高，发射出从红色到黄色以至白色的光线，如果燃烧的金属片不出现化学或物理变化，它甚至还会发射出蓝色光线。色温的度数不是光源燃烧的温度，它是光源发光所产生色彩的指示，蜡烛发射黄红色光线的色温值是2000K，并不表示蜡烛燃烧能够达到2000°F的温度。其实色温，实际上指光源的光谱成分。比如，晴天中午前后的阳光，在视觉感受是白光，实际上是由许多单色光混合而成的。早晚的时间不同，或天气的阴情变化，光源中色光的比例也在变化，也就是光源的光谱成分在变化。如果光谱成分中短波光线所占的比例增加，长波光线所占比例减少，光就偏蓝，色温就升高；反之，光谱成分中长波比例增加，短波光线所占比例减少，光就便红，色温就低。因此摄影上，色温的高低，只是意味着光源中所含的红、蓝色的不同比例，与实际温度无关。色温用开尔文度（K）表示。用以计算光线颜色成分的方法，是19世纪末由英国物理学家洛德.开尔文所创立的，他制定出了一整套色温计算法，而其具体测定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。开尔文认为，假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500—550摄氏度时，就会变成暗红色，达到1050一1150摄氏度时，就变成黄色……因而，光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度相对应的。只不过色温是用开尔文(K)色温单位来表示，而不是用摄氏温度单位。打铁过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例子。当黑体受到的热力使它能够放出光谱中的全部可见光波时，它就变成白色，通常我们所用灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理，用。K来表示受热钨丝所放射出光线的色温。根据这一原理，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。 　 　　颜色实际上是一种心理物理上的作用，所有颜色印象的产生，是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应，所以色温只是用来表示颜色的视觉印象。

亚表贴与表贴LED显示屏的区别

三合一表贴:就是指三个发光点封装在同一个点里面的合成。三合一亚表贴:是指由三个方灯在一条直线上排列成一个像素，意思是说价格亚于表贴,但显示效果又和表贴的效果一样。三合一分离表贴:是指红\\绿\\蓝三个发光点分开封装的,封装后又和亚表贴的一样排列成一个像素点。LED点阵显示模块可显示汉字、图形、动画及英文字符等；显示方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。单块模块控制驱动12块（最多可控制24块）8X8点阵，共16X48点阵（或32X48点阵），是单块MAX7219（或PS7219、HD7279、ZLG7289及8279等类似LED显示驱动模块）的12倍（或24倍）！可采用“级联”的方式组成任意点阵大显示屏。显示效果好，功耗小，且比采用MAX7219电路的成本更低。技术优势评述： 现有常见的室内全彩方案的比较： 1． 点阵模块方案： 最早的设计方案，由室内伪彩点阵屏发展而来 优势： 原材料成本最有优势，且生产加工工艺简单，质量稳定。 缺点： 色彩一致性差，马赛克现象较严重，显示效果较差。 2．单灯方案： 为解决点阵屏色彩问题，借鉴户外显示屏技术的一种方案，同时将户外的像素复用技术（又叫像素共享技术，虚拟像素技术）移植到了室内显示屏。 优势： 色彩一致性比点阵模块方式的好。 缺点： 混色效果不佳，视角不大，水平方向左右观看有色差。加工较复杂，抗静电要求高。实际像素分辨率做到10000点以上较难。 3．贴片方案： 采用贴片发光管为显示元件的方案。 优势：色彩一致性，视角等重要显示指标是现有方案里最好的一种，特别是三合一表贴的混色效果非常好。 缺点：加工工艺麻烦，成本太高。 4。亚表贴方案：实际上是单灯方案的一种改进，现在还在完善之中。 优势：在显示色彩一致性，视角等首要指标和标贴方案差别不大了，但成本较低，显示效果很好，分辨率理论上可以做到17200以上。 缺点：加工还是较复杂，抗静电要求高。来源：投影时代

LED改造超绚机箱终极教程

　　我们经常在一些国外的机箱改造中看到机箱内光彩绚烂的效果，让人羡慕不已。这样的效果是如何达到的呢，如何才能用简单有效的方法DIY出这样的灯光效果呢，本文将从这些方面为大家阐述如何为机箱实施“亮化工程”。 　　打造绚烂的机箱灯光效果，是非常惬意的事情。在静静的夜里，陪伴在身边的电脑发出幽幽的光彩，那份静谧与安详，不是言语足以表达的。如何打造绚烂的机箱灯光效果呢。这里，我们分为四个部分来进行叙述。　　 　　一、光彩之源——LED的多彩人生。 　　 我们所见到的机箱的亮化改造中，五光十色的灯光效果，都是采用的LED来实现的。掌握LED的相关知识，是我们进行DIY改造的前提。知其然，也知其所以然，对我们DIY改造具有非常必要的指导性。这里我们将对LED进行深入的分析。　 　　1.什么是LED，LED具备那些特点。 　 　　 　　所谓LED，就是发光二极管（light emitting diode）。基本结构为一块电致发光的半导体模块，封装在环氧树脂中，通过针脚作为正负电极并起到支撑作用。那么LED有什么特点呢？LED的特点包括：体积小。 功耗低，耗电量少。电压低。响应快。效能高。颜色多。无辐射。寿命长。 　　 　　LED除了常见的红、绿、篮、白颜色上的区别外，在我们机箱亮化改造中，还常接触到其他两类发光二极管：LD和UV LED。LD（Laser Diode）半导体激光二极管发出的是激光，UV（Ultraviolet Rays）即紫外线。　　目前市场上高档的电脑配件，无论是在性能上还是在外观上，都在标新立异，彰显个性。这些产品，几乎都不约而同的采用了LED发光设计方案。　　 　　1.动力之源——电源的迷人魅力。 　　 目前电源在设计上，除了注重多项国家国际认证外，就是追求大功率，高效率了。同时高档的电源，都会突出自己的个性，比如电压独立调节，全被动散热的零噪音设计等。为大多数高档电源设计最为普遍采用的就是发光电源的设计了。　 　　 　　 这类电源，采用了12cm的发光扇，在保证风量的前提下，降低了转速，从而降低了噪音。同时发光扇的采用，也美化了电源。如下图 　　 　 　　一些高档电源，不是只采用了发光风扇，同时还采用了发光亚克力板（LED+亚克力板），可以做出非常绚烂的效果。我们打开这个电源，便可以看到发光部件。 　　 　　 　 　　采用LED+亚克力板发光，同时搭配LED发光风扇，可以营造出绚烂的灯光效果。 　　 　　 　　 　　更有高档电源，不只是局限于这些创新，将电源发光可谓应用到了极至，电源线也加了UV荧光效果。此外，电源壳和LED色彩也进行了改变。　 　　2.美丽色彩缔造者——显卡自身也发光。 　　 　　 　　在显卡同质化日益严重的今天，采用彩色发光LED来表现个性，也显的尤为突出。同时也有单独为显卡设计的散热发光装置，为显卡或者PCI设备散热的同时，也强化了机箱的光彩效果，可谓一举两得。　 　　3.光彩而清凉的使者——LED风扇。 　　 　 　　从前面的图片我们可以看到，LED和风扇结合的方式，被广泛采用。LED风扇，已经成了集功能与美丽与一身的代表。　　 　　风扇罩和发光亚克力管以及发光机箱产品： 　　 　 　　各种各样的风扇罩，也为机箱增添了无穷的魅力。　　 　 　　 除此之外，采用LED发光的亚克力管，在机箱装饰中也被广泛采用。　 　　 　　除了这些机箱的装饰品外，目前高端机箱，除了有合理的结构，优秀的板材外，本身已经进行了发光设计。甚至有些厂商还推出了全透明的UV机箱。这些优秀新颖的设计，将PC推向了一个色彩斑斓的光彩世界。这些优秀的设计，启发着我们DIY的灵感。　结合前面介绍的产品，我们来逐步分析，如何从一点一滴开始，对机箱进行“装修”，做好机箱的亮化工程。　　 　　1.DIY LED发光板。 　　 　　首先就是材料的选择，这么建议选择3.3V的LED。我们见到的发光LED风扇，都是采用的4个3.3V的LED串连分压而成。便于设计电路，而且容易买到。（各电子市场都有，一般在0.5-1元每个）。试验板，小块PCB，1-2元每块。热溶胶棒固定用，0.5元每根。分压电阻680欧，2元100个，足够用了。3.3V的LED使用12V直流的话，我们串连一个680欧姆的电阻分压，这样LED得到的电压一般在3V，比较合适。下面我们详细来介绍如何DIY LED发光板。　　 　　首先可以将按照我们机箱里空间，确定适合的安装尺寸，将试验板用线锯切割成适当大小的形状。切割完毕后，用小锉，轻轻打磨PCB的边缘，去掉毛刺。为了突出灯光的效果，我们用白色的自喷漆（8-10元）分多次，均匀的喷几边。为了美观，这里将电线也进行了锡化改装（下面我们有详细的介绍）。然后就是LED的插板了。这样，正负两极分别插入两个电路，方便我们走线。　　 　　图中，设计了两种电路，上面的并联电路，两个LED先并联，然后公共的正极和负极分别再连接到总线上。这里我们没有采用680欧姆的电阻进行分压，所以应该直接用3.3V供电。如果给两个LED并联后，再串连一个680欧姆的电阻，然后再连到总线上。这样就可以使用12V供电了。下面是串连电路，采用了4个LED先正负极串连，然后再并联到总的12供电电路上。这样4个LED分压，每个在3V，符合3.3V LED的电压使用范围。电路简单，效果也很好。我们见到的发光LED风扇，就采用的这种电路。然后就是焊接引线了，为了防止细线的折断，这里我们用热溶胶进行了固定。效果非常好，同样用热溶胶粘了两块硬海绵。然后在硬海绵的另一端也摸涂上受热融化的热溶胶棒，立即安装到干净的机箱内部的位置上，1分钟后，热溶胶冷却，便把电路板子牢牢的固定到了机箱内壁了。非常的简单使用。做好以后，如下图，左面是并联电路的LED电路设计方案，右边是串连电路的LED设计方案。 　　 　 　　显卡的LED发光方案： 　　如何给显卡也进行发光设计呢，这里我们试举一例。现在采用大散热片，然后外接风扇的显卡设计方案较多。采用大风扇，在保证散热能力的同时，降低了转速，也降低了噪音。我们可以采用透明风扇进行发光化的改造，也可以采用现成的发光风扇。但是我们一般都采用5V的电压，给额定12V电压的8CM风扇，这样对于采用大散热片的显卡散热方案来说，已经足够了。可是现在的发光风扇，都是采用串连4个LED，分压12V，如果采用5V供电，LED是不亮的。这里我们有两种方案，一是将电路改成两两串连，然后并联，这样每个LED的分压是2.5V基本满足了发光要求。我们也可以给风扇电机和LED单独供电。这样风扇电机采用5V电压，降低了噪音，也延长了使用寿命。LED仍然四个LED串连分压，采用12V供电，正常工作。 　　 　　 　 　　打开一个发光风扇的标签，我们可以很清楚的看到LED电路和风扇共用12V供电。将LED线焊下来，然后单独接出一根引线，采用12V供电即可。 　　PCI卡的发光方案。　 　　 　　对于不采用风扇散热的PCI卡，我们怎么做进行发光改造呢，这里我们以声卡为例子，来解释这个问题。首先，将四个LED串连，然后过锡，焊接到一起。然后用美工刀，将一端塑料管剖开一半。将焊接好的LED放进去，起到绝缘的作用。然后并联，接接一个12V的插头，最后用胶带或者其他的胶水，固定到我们为声卡的做的屏蔽板的边缘即可。　　3.LED发光棒的制作。 　　市场上销售的LED发光棒，非常的漂亮，价格在100元左右，其实我们也可以尝试来DIY，首先就是选择亚克力棒，有多种规格的亚克力棒可以供我们选择，一般在灯具装饰材料处有售，长度不等，价格不等，很便宜的。　　　　 　　有多种型号的亚克力棒可以供我们选择，比如含有气泡的气泡棒，就被大多数市场上销售的LED发光亚克力棒成品所采用。下面便是制作LED发光圆形板。 　　 　 　　如图，我们采用上面的介绍的制作LED电路的方法，做成亚克力棒截面大小的PCB电路。然后用玻璃胶粘一个亚克力管，在亚克棒的两端。将做好的两个圆形的PCB电路，放进去，用热容胶粘一下即可。这么我们推荐用热溶胶固定，少量的热溶胶，就可以达到固定的强度，而且还可以很方便的拆下来。玻璃胶怎么不容易拆卸，不利于维修。 　　 　　4.LED发光风扇的制作和打磨。 　　 我们常见的LED发光风扇，价格都比较贵，我们可以采用普通的风扇，加装LED，来达到同样的效果。方法也非常简单，在四个角用电钻打空，然后将LED埋进去，电路串连，接12V直流电即可。这类产品很多，我们都可以参考的，不赘述。我们看普通风扇的打磨。　　　 　　风扇的拆解：我们打开取下风扇的上面的标签，然后取下密封橡皮垫。这样就看到里面的轴承。轴承最外面有一个白色塑料卡环，起固定扇叶的作用，有的风扇采用的是金属卡环。我们可以轻微的撬动卡环这样就可以把风扇取下来了。这样我们可以把扇叶上尖锐的部分和有毛刺的地方用小锉轻轻的打磨掉。这样避免了在风扇高速旋转的时候产生的尖锐的切风声。需要注意的是打磨的幅度不能太大，因为风扇扇叶的设计是经过严格的空气动力学计算的。我们动作打磨的幅度太大，就可能影响风压和切风噪音。这样反而不好。另外还可以把扇叶喷漆。在喷漆的时候要把轴承遮挡起来，这样避免油漆对轴承的污染。我们也可以给扇叶和支架喷不同颜色的漆，以达到彩色的效果。　 　　5.电源的发光处理和电源线的打磨。 　　关于电源的发光，很简单，采用一个LED发光风扇，或者在里面加装几个LED灯即可，不赘述。这么我们主要将电源线的发光化改造。首先我们选择锡网，美化外观，同时可有很好的电磁屏蔽效果。几块钱一米。热缩管，有6cm，8cm等直径可以供选择。1.5-2元一米。带荧光粉的塑料管，几元一米。推pin器，我们可以自己制作。将一把镊子尖部，用小锉，锉薄锉细即可。非常好用，效果超过上百元的退pin器，而且非常便宜。 　　 　　 　 　　 对于电源的大四口，直接用退pin器即可，对于风扇的插头，更是简单，有针等细小的工具，压住插头白色卡片，轻轻一拔，即可将线取出。做完锡化以后，再插入即可。　 　　DIY完毕发光效果一览。　　 　　 　　 简单的DIY完毕，我们可以大概看一下我们DIY的效果。　　 这里我们做了一个示范，还有更多的，更好的方案等待大家去发掘。用20元左右的成本，打造市场上几百元发光产品才能达到的灯光效果。既节省了开支，又享受了DIY过程，这才是DIY的乐趣。　机箱的透明化改造，一般来说，都会不遗余力的将机箱内部的灯光效果，展示出来，一般来说，都会采用透明侧板，甚至全透明的亚克力机箱。这样，电磁辐射这个问题，就直接摆在我们面。那么电磁辐射对我们人体有什么影响呢? 　 　　1、电磁辐射对人体健康的影响。 　　电磁辐射对人体影响主要有以下几个方面：热效应：人体内70%的成分是水，水分子受到电磁波辐射后会发生剧烈的热运动，引起体温升高，从而影响器官的正常工作。非热效应：人体内器官和组织都存在微弱的电磁场，并且是稳定、有序的。如果收到外界强电磁场的干扰，人体内的微弱电磁场的平衡状态就会受到破坏。累计效应：电磁辐射对人体的伤害累积到一定的程度，就会导致免疫力的下降，并引起病变，诱发严重的疾病。　　 　　2、PC系统电磁辐射的来源。 　　PC电磁辐射主要有两种：电磁干扰（EMI，electromagnetie interference）和射频干扰（RFI，radiofrequency interference）。电磁干扰是指由高能电扰动引起的感应电磁场，多影响PC的通信等方面。射频干扰是通过发射射频电磁辐射干扰PC的工作电路。　 　 PC内干扰来源如下：PC内高频工作的元件带来的电磁辐射，就是电磁电磁辐射源；PC其他部件带来的电磁辐射干扰。　 　　线材的屏蔽：为了降低信号受射电磁辐射干扰，保证信号良好的通过线材进行传输，我们需要对线材进行有效的屏蔽。 　　 　 　　 我们可以通过给线材加装一个屏蔽层，来达到消除射频干扰的目的。如上图，是手工做的带屏蔽层的音响线材。制作方法非常简单：这里以常见的无氧铜线为例，将准备好的线材，穿入锡屏蔽网内。穿的过程中，注意不要太用力，以免破坏屏蔽网的结构。将无氧铜线全部穿入屏蔽网以后，拉紧锡网，是锡网紧贴线材。此时，要注意的是锡网的长度一定要长于线材的长度，利于我们下面的步骤。然后将两头长出来的锡网，捏在一起，做成一个尖，然后穿入透明柔软的塑料管。塑料管的内径要稍小于线材的外径，这样可以使塑料管和穿过锡网的线材结合的紧密。然后就是非常关键非常巧妙的穿塑料管了。由于管和线材结合的太紧密，以致于稍长一点的线材，穿入一段之后，由于压力的增大，摩擦力也增大。所以我们并不能继续将带锡网的线穿入塑料管。这里我们采用一个简单的方法：将穿入线的头部用左手捏紧。然后右手顺着线材，用力捋塑料管。塑料管受力发生形变，延长。此时，右手顺势捏紧塑料管变形延长的部分，然后松开左手。这样利用塑料管的变形产生的拉力，多次重复，很容易便将线材套入了塑料管。 　　 最后将长于无氧铜线的那部分屏蔽网剪掉，两端加一个热缩膜，用火轻轻一烤即可。这样完成的线材，十分紧密，锡网在线材里面固定的非常好，外观漂亮且屏蔽效果一流。　 　　机箱的整体电磁屏蔽： 　　在机箱的结合处和PCI设备扩展孔位上，都设计了接触良好的弹片。这样设计的基本的思路就是让机箱形成一层对电磁辐射有衰减作用的屏蔽层。通过在机箱的结合处安装弹片，使至少每5厘米有一个接触点，这样就构成了一个法拉第屏蔽罩。可以有效的防止机箱内电磁辐射的外泄。老式的机箱我们可以将机箱侧盖的和箱体的结合处的油漆刮掉。每隔5厘米的处，用导电胶水涂一个1平方厘米的长方形。在涂导电胶水的过程中，要确保所涂表面的均匀。同时可以重复涂几次以更好接触，获得更好的屏蔽效能。注意不要让导电胶水掉到板卡上，以避免引起短路。 　　此外，还可以利用金属箔（类似香烟里的锡箔，一面有胶水可以粘贴），同样是每隔5厘米内粘一块即可。这样我们通过简单的增加接触点，使机箱这个屏蔽体尽可能地保持了完整性，增强了屏蔽效果。 　　对于有屏蔽点的机箱，要将其屏蔽点用砂纸轻轻的打磨，将氧化的部分去掉。氧化物不仅会使机箱金属导电性能大打折扣，影响了屏蔽效果，而且氧化部分起到非线性二极管的作用，形成信号的互调，产生新的干扰信号。 　　对于透明侧板的机箱，我们需要特别注意。市场上透明侧板的机箱是不能屏蔽RFI和EMI的。具备屏蔽功能的透明产品，造价及其的昂贵。所以不要幻想透明的机箱也能有效的进行屏蔽。透明侧板机箱中大量的对人体有害的电磁辐射，可以毫无遮挡的发射出来。这样就需要我们进行特别的注意。　 　　 　　我们在使用亚克力透明侧板的同时，搭配使用网状的金属屏蔽罩，虽然稍微降低透视程度，但是对于电磁屏蔽来说，大有裨益。这也是目前既增加透明度，又不降低电磁屏蔽能力最经济，最有效的方法了。我们微波炉的开门，就采用了这种设计。目前高档机箱也已经趋向采用采用此设计。 　　电磁屏蔽效果的检验： 　　我们可以通过中短波收音机，来简单有效的判断电磁辐射干扰的强度，并对干扰源进行精确的定位。打开中短波收音机（其内部有磁棒天线），将其在要测量的设备周围移动，逐渐调整收音机的方位。当收音机中的干扰噪声最强时，其所处的位置就是主要辐射干扰源的位置。如果多次移动收音机测量仍然听不到噪声，说明收音机没有调谐到可以听到辐射干扰的频率上，重新调整收音机的接收频率。这样，我们结合上面分析的几个干扰源，在可能干扰源设备附近微调收音机，直到听到干扰噪声为止。当干扰噪声最大时候，我们近似认为这就是该设备的实际干扰水平。通过这个简单的测量方法，我们可以知道电磁辐射干扰的性质以及其主要集中的频率范围。 　　希望大家可以打开思路，用自己的智慧之光，激发机箱MOD迷人的光彩。来源：IT世界

什么是LED电子显示屏及其分类？

LED电子显示屏是由几万--几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。 LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是： 亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 LED显示屏的分类 1、按颜色基色可以分为： 单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色）。 双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。 全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。 2、按显示器件分类： LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。 LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。 3、按使用场合分类： 室内显示屏：发光点较小，一般Φ3mm--Φ8mm，显示面积一般几至十几平方米。 室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能。 4、按发光点直径分类： 室内屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、 室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm 室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。

户外全彩LED显示屏设计方案范本

概述 LED显示屏是集光电子技术，微电子技术，计算机技术和视频技术为一体的高科技产品，它的发光部分由LED（即光发二极管）拼装组成的，其优点是耗电量少，亮度高，工作电压低，驱动简单，寿命长，性能稳定。显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，响应速度快。 LED显示屏的出现弥补了以往磁翻板，霓虹灯等信息发布媒体效果的缺陷。以其变化丰富的色彩，图案，实时动态的显示模式，完美的多媒体效果和强大的视觉冲击力，将信息、文字、图片、动画及视频等多种方式显示出来，成为信息传播的划时代产品，在铁路、民航、体育场馆、会议厅堂、高速公路、广场、大型商场、银行、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。 LED电子显示屏是一种显示文字、图像、二维或三维动画及电视、录像、VCD等视频信号的理想的公众信息显示媒体，作为当代高科技发展的产物，它与广告牌、灯箱、霓虹灯等传统宣传媒体比较，具有无可比拟的优势：1、可实时播放无限的信息（每秒钟高达60幅图像）；2、是目前世界上各种宣传媒体中亮度最高的；3、图像清晰、视觉大、功耗低、寿命极长等。现已在城市的各种行政事业单位得到了广泛的应用，在提高形象和知名度及渲染单位主办各项活动的气氛等方面起到了良好的作用。 1、起到方便公众的作用。 2、起到政务公开的作用。 3、起到宣传相关法规、条例的作用。 4、起到普及知识的作用。 5、起到公告板的作用。 6、起到公益广告的作用。通过显示屏幕可播放天气预报、《文明市民公约》及重要新闻等。 7、起到烘托气氛的作用。通过显示屏幕可播放上级领导及各种贵宾莅临参观、指导的欢迎词，各种重大节日的庆祝词等。 系统实现设计方案1、 LED生产流程 2、 LED外观设计 公司针对每块显示屏安装的环境，对其进行独特的造型设计，在设计阶段我们认真分析项目的需求，通过与客户的沟通，了解项目的需求关键，根据我们丰富的LED大屏幕制作经验以及原厂商的支持、参与，我们制定整个项目的设计方案，确保该方案能够满足系统的功能要求，并具有高实用性、高可靠性、高观赏性。我们的设计原则是功能、结构、外形三位一体，协调统一。既要保证显示屏的功能完善、结构合理、外观现代、大气，同时又要与周围环境很好的融合与呼应，让整个显示屏在所安装的环境中独具匠心。 3、 系统软件组成及功能 3.1 系统软件组成 系统软件主要由节目编辑软件、播放软件、自动化控制软件、远程通讯软件等几部分组成。软件功能见系统功能部分。 sup2; 支撑环境 本系统软件支撑各种局域网环境。软件工作平台为WIN9X或更高操作系统。 (1)、系统功能 A、 自适应/手动屏体亮度调节功能； B、 自适应/手动机内温度调节功能； C、 主动式温度、电压超标报警及关机功能（远程）； D、 自动/手动色度调整及平衡矫正功能； E、 定时自动/手动开关机功能，启动画面锁定； F、 支持联机/脱机自主式运行； G、 可在线自检、手动检测设备运行状况； H、 视频显示功能：实现VGA与Video信号转换； I、 视频播出功能： 1） 多媒体控制以实现多种视频信号源，如：电视、录像机、VCD、DVD等的播放，并具备现场同步转播及所需的所有软硬件设备和通讯接口；具有文字编辑功能即文字的字体变化、大小变化、换屏方式以及定位，能显示各种中、西文及阿拉伯数字、常用字符及图案，能进行广告、图像的处理和显示，能进行电视画面的文字迭加、特技等编辑与播放功能； 2） 提供标准网络接口，具备INTERNET网接入能实现各类常用网络信息播发功能，并预留宽带接口； J、 具有系统同步控制技术，可实现屏显内容与VGA显示器一一对应； K、 音频系统可以达到现场声像同步的要求； L、 具有对显示屏工作温度、湿度实时监控，并有相应的降温与去湿措施； M、 配电系统具有过压、过流、欠压、缺相、短路保护功能，并具备功率因素补偿功能； (2) 系统构成 LED显示屏系统由显示系统、控制系统、编辑系统组成。 A 显示系统 显示屏体：LED发光器件组成的可控显示板（显示单元和灰度系统构成）。 结构骨架：屏体支撑部分，含显示单元固定架、外框架等。 B 控制系统 该系统由486配置以上计算机、多媒体卡或DVI显卡、控制卡等构成，主要用于显示数据的编辑、处理与分配，并控制显示屏的显示。 控制计算机：486以上主机。 多媒体卡：TL2000视频卡或DVI显卡。 控制卡：QL2004-RGA8。 控制软件：LED演播室等。 C 编辑系统 编辑系统的作用是完成显示屏显示内容的整理、编排和设计。编辑完成后的显示内容，须由编辑系统送入控制系统才能进行有效的播放。 编辑计算机：主机486以上。 编辑软件:LED显示编辑软件、多媒体制作软件等 系统软件功能提供的显示屏系统软件，不但能满足贵方对软件所提出的全部要求外，还具备了其他更强大的功能。 3．2．1一般要求的软件功能： 计算机网络体系及结构屏幕控制体系采用微机局域网络，成功地将当今许多成熟的数字技术引入了大屏幕显示系统，如数据库技术、网络通信技术、网络互联技术、数据安全技术、信息自动化处理技术、嵌入式微处理器控制技术、接口技术、多媒体技术等。 显示屏系统集图形制作播放、艺术字型制作播放、三维动画播放等功能于一体，界面美观友好，操作方便、效果华丽。其各项功能可由贵方自由组合后进行循环播放并自动切换，且均可分别实行定时、定速控制。 编辑软件采用WINDOWS98或以上版本操作系统，配置的文件具有可修改各种参数及功能的特性，具备如下特点： (1)、功能强大. A、可以通过键盘、鼠标输入文字、图象等信息，可再经软件修改、编辑。 B、配置的文件具有可修改各种参数及功能的特性。 C、可插入各种显示方式。 D、各项编排可自由组合、定时。 (2)、系统能接收和播放内部网络上的有关信息。 (3)、具备丰富的显示方式，如移动、翻滚、中开、中合、闪烁、淡变飞动、反白、百叶窗、旋转、飘雪等。 (4)、支持二维、三维动画显示: A、二维、三维动画制作采用市面上通用的制作软件，通过本系统的图文制作播放系统播放（制作二维动画主要采用的软件为ANIMATOR PRO ，三维动画制作采用3DSTUDIO）。 B、具有24种以上新颖显示方式及多种颜色搭配方式。 C、屏幕映射位置可调，并可方便随意地选择显示画面大小，可开多个窗口，具画中画功能。 D、支持摇控器计算机接口。 (5)、播放控制简便: A、各项功能可任意组合，可制作成播放信息。 B、可定时循环自动播放。 C、可以方便地调节整屏亮度、对比度等。 D、傻瓜式使用设计，提供在线帮助。 3．2. 2 提供的软件具备的其他更强大功能： (1)、软件功能综述： 提供的图文制作播放软件由节目制作软件、节目编辑软件、节目播放软件组成。 A、节目制作软件： 该软件主要实现原始资料（如图片、照片、文字资料等）的输入、加工（如通过二维/三维动画制作软件等工具）、成型的处理过程。 B、节目编辑软件： 该软件主要实现将节目制作软件成型的产品围绕一定的主题思想组织成具有强烈渲染力和吸引力的节目。 C、节目播放软件： 该软件主要实现按照节目编辑软件形成的节目的各种显示要求在大屏幕上显示。 (2)、软件具备的其他更强大功能： A、具备文本叠加功能：屏幕不但可同时开任意多的窗口，而且可进行分别或叠加播放。 B、显示屏的亮度、色彩、对比度调节更方便：可像电视机一样，根据天气情况，灵活、方便地调节。C、具有多种新颖显示方式：自行开发的最新一代“室内ＬＥＤ显示屏专用软件”，除具有正常软件所有的显示方式外，还增加了更新颖的显示方式，如：菱心出、扇形出、大花出、右花出、上花出、转出等等；使屏幕每一幅图案、单调的文字更具吸引力，大大增加画面的动感，实现了最佳的艺术效果。 D、具备模拟演示功能：可在电脑显示器中模拟演示即时编辑效果，使操作更直观、简单、方便。 E、界面更友好：全中文菜单，操作简便，节目制作播放用鼠标点按即可。 F、具备视频叠加功能：视频图像可以迭加字幕、动画；以视频图像为背景, 迭加图像, 可使LED显示屏表现形式产生飞跃, 增加感染力。 G、播放控制更简便：播放时既可以单步播放, 也可随时暂停, 并可从暂停处重播，且提供播放时间, 让使用更方便。 H、具有实时插播功能：对于最新信息，可在显示屏播放过程中任意时刻插播，使用更为方便。 I、自动播放：各种显示内容、显示方式、信号源可由用户方便地任意编排，随时修改，制作好的剧本每天开机后全自动播放。高灰度技术 LED显示屏以其灰度等级高、画面细腻在行业中得到一致好评。在《LED显示屏检测方法》中已经突破10BIT技术的技术前沿，正在向更高的领域前进。 4.2全数字化 为了确保显示画面的精确和颜色的逼真程度，进行了全数字化的改造。效果达到了预期的目的，形成了自己独有的技术特点。 4.3 恒流降噪声技术 的LED显示屏驱动芯片采用国际上先进的LED显示屏专用芯片系统，该系统在全彩LED显示屏领域独领风骚。 结合其芯片特点，研究形成了恒流降噪声技术保证电源等其它噪声源因素对LED电子显示屏造成的影响降低到最低程度。 4.4亮度调整技术 为了适应不同天气，让显示屏达到最佳的显示效果，LED电子显示屏专门设计了亮度256级调节装置。保证整个LED显示屏在各种环境下都能达到最佳的显示效果。 4.5强对流式排热系统 LED显示屏工作时屏体发出的热量较高，为了保证整个显示屏系统在稳定的状态下运行，对显示屏散热系统进行了彻底的研究，考虑到所有的流动气流，研究出了一套强对流的排热系统，使系统更加稳定可靠。 4.6考究的材料工艺和科学的生产工艺 考究的材料工艺是的高质量要求根本点，经过对光材料、套件材料、结构材料、芯片材料的深入研究，已经形成了自己的材料考究工艺和相应的检验标准和试验规范。在生产工艺上公司引进国外先进的生产线和生产工艺，并全面按照ISO9001质量体系进行严格的质量管理。 4.7媒体网络化 信息时代的到来，全面启动了媒体网络化的系统解决方案并把LED显示屏系统做为网络的终端形成标准化的接口，可以对标准视频信号、音频信号、网络其他设备进行直接接入，兼容性强。 4.8先进的测试设备和测试手段 拥有先进的检测设备。为了保证显示屏的产品质量，购买了日本美能达公司生产的LED显示屏专用测试仪—CS-100，用于检测生产中的LED模块，保证生产的模块在色温、亮度等方面的一致性，从而保证整个LED显示屏的质量。同时可用于LED显示屏安装以后的实际测量，保证整屏的效果。 CS-100 LED显示屏测试仪主要功能： 1. 测量LED显示屏亮度 2. 与计算机相连，测量LED显示屏色温（白平衡） 3. 测量R、G、B的色坐标（波长） 4.9完善的配电系统 显示屏是一个较大的电子设备，良好的配电设备是系统实现可靠工作的重要条件之一。显示屏均配有专用的配电系统，并且有以下特点： l 配电系统具有远程控制功能。 l 具有供电指示功能。 l 具有过流、短路、断电等多种保护功能，可自动处理各种应急 情况。 l 具有定时自动开关屏的功能，可实现无人留守，具有多路输出和延时上电的功能； l 智能化的电源，可实现风扇的自动开启和关闭，过热的自动保护，并能自动恢复，无需人去维护； 5、产品质量 为确保产品质量，提高系统的可靠性、稳定性，在设计、原材料选择及半成品筛选、生产工艺等各个流程，都严格实施ISO 9002品保体系标准。 5.1 可靠性设计： 1、采用了降额设计： 显示屏使用的所有电路元器件，我们均按满额的70%以下、进行降额设计，这种设计，达到的最大目的是――提高了系统对本身动态环境的适应性，同时，增强了对使用环境的耐冲击能力。 2、容错技术设计: 在显示屏数据的通信、处理及存贮过程中，我们采用了容错技术――可以迅速、有效地纠正偶然错误，保证数据的正确无误。 3、标准化设计: 包括软件接口设计的标准化、电气安全设计的标准化、模块设计的标准化。这种设计，让整个系统具有了良好的兼容性，又有利于以后显示屏的升级。对原材料及半成品进行严格筛选 1、原材料选择： 没有好的原材料，就保证不了产品的质量。所以，在对原材料的选择方面，我们对所有关键元器件的供应商、品牌都进行了严格的挑选，主要包括―― （1）LED发光元器件（箱体）：这是室外屏中最主要的部件，为确保产品的质量，全部采用世界最好品牌之一――台湾光磊公司的晶片。 （2）印刷电路板：严格地按照美国U.L.标准进行生产。 （3）集成电路(IC)：美国ST、飞利浦、日立。 （4）开关电源：采用LED显示屏专用电源. （5）通讯线：美国ATT公司（型号：五类）。 （6）接插件：美国安普（AMP）公司（型号：16P）。 2、原材料分选： 这是生产过程中一个很重要的环节。因为，即使是世界名牌厂家的芯片，其性能参数也具有一定的分布形态；所以，在生产过程中，必须对其进行科学、严格的检测及分选。只有这样，才能保证室内屏在视觉感官方面，具有良好的均匀性；在电气性能方面，具有良好的稳定性及一致性。 3、半成品筛选： 考虑到发光元器件在加工的过程中，会受到机械及温度变化的 击，部分元器件的性能会受到影响，造成某些指标的下降；因此， 在生产的中间环节，我们特设立检测、老化和淘汰的流程，以避免成品后检测的困难。 6、售后服务 6.1 产品保修： ① 包括点阵箱体在内的整个系统免费保修一年，每半年对显示屏进行定期检查一次，并负责显示屏的终身维护；保修期过后，只收取需更换的元器件、零配件的材料费； ② 只要显示屏出现故障，在接到用户的维护电话后，强力维修工程部的技术人员都将在奔赴现场，及时排除故障。 6.2 关于服务响应性： （1）故障响应时间： LED大屏幕显示系统出现故障，在接到用户的报修通知后，维护技术人员将在 小时内到达现场，及时排除故障。 （2）保驾服务响应：当用户举办重大活动，只要用户有需要，将在重大活动前为LED大屏幕显示显示屏系统提供免费检查。同时在用户提出保驾要求的时间内，派技术员到达现场；派驻技术员，以确保活动期间，LED大屏幕显示系统的使用不出任何差错！ 保驾费用： A、在保修期内，无论保驾时间有多长，全部免费提供服务。 B、保修期满后，仅收取需更换的元器件、零配件的材料费。 （3）技术培训响应： A、LED大屏幕显示系统安装时（或完成后），技术人员将免费为用户培训管理人员2人或以上，并确保其能使用并管理整套LED大屏幕显示系统；同时，免费为用户培训操作人员2人或以上，并确保其能熟练操作LED大屏幕显示系统。 B、当用户的LED大屏幕显示系统的管理人员和操作人员还不熟悉软件的使用和显示内容的编辑时，只要用户提出要求，在任何时候（如举办大型活动时）免费为用户编辑丰富多彩的显示内容。C、当用户的LED大屏幕显示系统的管理人员或操作人员调换工作岗位时，按用户的要求，免费重新为用户培训管理人员或操作人员。 7、培训 培训的目的是训练系统操作员。通过训练后便他们能够熟练的操作本系统，并能处理一些基本故障。培训分两个阶段进行，培训人员约3人。强力电子公司对此次LED显示屏工程进行3人/次的免费培训。培训的两个阶段分别为: 7.1基础培训 这项培训在生产厂内的培训中心进行，培训的主要内容包括: ·计算机基础知识 ·LED显示屏基本工作原理 ·屏幕节目制作及播放软件、监控软件的工作系统的操作程、比赛软件及操作。 ·系统的日常维护与安全注意事项 这项培训安排在模拟系统组建完成后进行。 7.2现场培训 这项培训着重培训操作员对系统的操作与间题的处理，培训的主要内容包括: ·系统的软件安装 ·设备在系统中的作用及正确使用方法 ·设备的检查、调整及测试，常用测量仪表和仪器的使用方法 ·设备的接地与防雷 ·显示信息的日常维护 ·简单的软件故障处理 ·简单的硬件故障处理 ·设备的维护保养 ·提供培训教材 ·参加安装 培训地点在施工现场，培训内容随系统安装调试一起进行，要求系统操作员一起参与系统软硬件的安装与调试。 LED屏体技术要求 序号 项 目 视屏指标 1 规 格全彩LED显示屏 2 屏幕尺寸 m× m 3 像素组成 4 点间距 5 发光点颜色 6 基色亮度红色+绿色+蓝色≧ 7 发光管产地台湾 8 单元板尺寸 mm× mm 9 分辨率点/箱 10 箱体重量﹤30kg/m2 11 平均无故障时间 10000小时 12 可视距离 5～100m 13 最佳视角水平90度，垂直45度 14 环境温度存贮-35℃～+85℃ 15 工作温度 -20℃～+50℃ 16 相对湿度 ≦95％ 17 屏体厚度 ≦40cm 18 工作电压 220V 19 平均功耗 550-680W/m2 20 最大功耗 ≦1000 W/m2 21 驱动器件采用LED专用驱动器件 22 扫描频率 ≧180帧/秒 23 刷新频率 ≧120帧/秒 24 灰度/颜色 256级 25 亮 度 ≧4000cd/m2 26 显示控制方式同步控制 27 亮度调节方式软件调节8级可调 28 使用寿命 ≧100000小时 29 视频信号 PAL/NTSC 30 视频输入方式二路Video及一路S-Video 31 杂点率﹤万分之一 32 平整度任意相邻像素间≦0.5mm;模块拼接间隙﹤1mm 33 均匀性像素光强、模块亮度均匀 34 电源开关自动开关 35 开关电源负荷 5V/30A 36 电脑显示模式 800×600 1024×768或更高 37 有效通讯距离 ≧100m 38 软 件 LED通用播放软件 9、控制系统配置 序号 名称 型号/规格 数量 1 全彩屏体多媒体256级灰度 1块 2 控制系统 QL2004-RGA8 1套 3 多媒体卡 ATI(DVI接口显卡) 1块 4 软件 LED多媒体播放系统 1套 5 通信电缆足够安装用 四、 工程报价 显示屏类型 全彩室内显示屏 显示尺寸 m×m 显示面积 m2 体费用显示屏 单 价 万元/m2 合　计 万元 费 用系统设备 专用LED控制软件 免 费 计 算 机 客户自备或代购 数据接收卡 万元 图形数据采集卡 数据分区卡 LED　DVI 卡 费用工程 运输、安装 万元 框架、布线 调试、培训 系统保修一年 总工程费用 万元

常见电光源的工作原理

自19世纪初电能开始用于照明后，电光源技术经历了几次有代表性的发展，人们相继制成了白炽灯、高压汞灯、低压汞灯、卤钨灯，近年来又制成了高压纳灯和金属卤化物灯等新型照明电光源，电光源的发光效率、寿命、显色性等性能指标不断得到提高。
1、
第一次电光源技术革命——白炽灯以爱迪生为代表发明的白炽灯，经过几代科技人员120多年的努力，白炽灯的发光效率平均每年增长0.11lm/W，至今灯发光效率增加了10倍、寿命提高了500倍、价格下降了10倍，满足了人们对400~2000lm光通量的室内照明的需要。（1）
普通白炽灯普通白炽灯（简称普通灯泡），一般内部安装有金属钨做的灯丝，内部被抽成真空或充入少量惰性气体，灯丝通电后，钨丝呈炽热状态并辐射发光。灯丝温度越高，辐射的可见光比例就越高，即灯将电通转换为可见光的效率就越高。随着白炽灯发光效率的增加，灯丝温度的升高，钨灯丝的蒸发速度也增加，从而使灯的寿命缩短。较大功率的白炽灯泡内充有约80kPa气压的惰性气体，可以在一定程度上抑制金属钨的蒸发，从而延长了白炽灯的使用寿命。普通白炽灯的典型发光效率为10lm/W，使用寿命为1000h左右。（2）
卤钨灯
1959年人们发明了卤钨循环原理的石英白炽灯，给普通白炽灯注入了新的活力，卤钨石英白炽灯具有体积小、灯发光效率维持率在95%以上，灯发光效率和使用寿命有了很大的提高。
“卤”字代表元素周期表中的卤族元素，如氟、氯、溴、碘这类元素。卤钨灯就是充有卤素的钨丝白炽灯，现在常用的卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯。根据卤钨循环原理制造出的卤钨灯，给热辐射光源注入了新的活力。这类灯的体积小，光通量维持率高（可达95%以上），灯发光效率和使用寿命明显优于白炽灯，卤钨灯的外壳一般采用耐高温并且高强度的石英玻璃或硬质玻璃，灯内充有2~8个大气压的惰性气体及少量的卤素气体，从而可以进一步提高灯丝的工作温度。普通白炽灯灯丝上的钨原子蒸发出去后，沉积在玻璃泡壳上，时间一长，灯丝越来越细，泡壳越变越黑。经过长期的努力，人们找到了卤族元素——氟、氯、溴、碘。比如碘，它在250℃以上的温度下和钨很亲近，会和钨结合在一起变为碘化钨分子；而在1500℃以上的高温下，碘化钨又分解成碘和钨原子。如果在白炽灯内充上碘，灯泡壁上温度超过250℃时，碘就会把泡壳上的钨化合成碘化钨蒸气，从泡壳上将钨拉走，向灯丝方向移动。在灯丝附近因为温度高了，碘化钨分解，把钨交还给灯丝，剩下的碘又移到温度较低的泡壳上去拉钨原子，这样，人们也就不必担心钨的蒸发了。消除了灯丝钨蒸发的问题后，就可以提高灯丝的工作温度了。灯丝工作温度提高，意味着通过灯丝的电流增加，也就增加了灯的功率，这样小小体积的碘钨灯就能比体积大很多的普通白炽灯更亮。卤钨灯与普通白炽灯相比，发光效率可提高到30%左右，高质量的卤钨灯寿命可以提高到普通白炽灯寿命的3倍左右。由于卤钨循环（见图1），减少了灯泡玻璃壳的黑化，卤钨灯的光输出在整个寿命过程中基本可以维持不变。正是由于卤钨灯的以上优势，使其用途日趋广泛。低压卤钨灯的工作电压一般为12V/24V，灯功率从10~50W不等，它们的主要特点是：色温为2900K，显色指数Ra为95~100，发光效率为16~20lm/W，使用寿命为3000h，因此更加适宜色彩丰富的高档商品照明。卤钨灯电光源的另一种改进措施是采用浸涂法、真空蒸镀法或化学蒸镀法，在石英泡壳上采用红外反射层技术制成的新型卤钨灯，让可见光透过，而将红外线反射回灯丝，使灯的发光效率提高30%~45%，寿命可达3000h。由于可以在灯反射面上交替真空蒸镀20层以上的高折射率物质，它可以将75%的红外线透射掉，这样出射光的温度大为降低，因而被广泛用于如超市食品冷光照明的应用场所。低压卤钨灯虽然有以上很多优点，但是由市电电压转换到低电压时需要用变压器，往往使用户在设计安装时感到不便。现在已生产出可以直接应用于电网电压为220V/110V的卤钨灯，体积最小可达φ14mm×h54mm，灯丝稳定性和抗震性都很优良，灯泡壳有透明和磨砂两种，内含保险丝，符合IECA32-2标准，灯头易于连接，使用与白炽灯一样。这类涂有红外反射膜的新型高压卤钨灯的结构逐步小型化，寿命和发光效率都比白炽灯有较大提高，从而极大地扩展了热辐射电光源的应用范围。卤钨灯主要用于强光照明，例如，用于公共建筑、交通、拍摄电影和电视节目制作等场合。此外，有一类碘钨灯工作温度稍低，能发出大量红外线，可以作干燥器、烘箱的热源。还有一类碘钨灯可以用在灯光球场、体育场、游泳池等场合，既光亮又色彩逼真。热辐射电光源特别是卤素电光源与气体放电光源相比也具有很多优势：体积小、价格便宜、不需要启动器和镇流器等附件，启动特性好、高显色性、产品自身不含汞等。它的高显色性和启动特性，特别是低温启动特性，是气体放电电光源不可比拟的。但是白炽灯的发光效率低、使用寿命短，这是它逐步被荧光灯所取代的主要原因。但由于气体放电电光源的显色性相对较差，要使灯正常工作需要启动器和镇流器等附件，需一定的启动时间和体积相对较大等缺点。但由于气体放电光源的节能和寿命优势，现代科技正在逐步克服它的劣势，气体放电光源的适用领域也在不断被拓宽。
2、
第二次电光源技术革命——荧光灯到20世纪40年代初，荧光灯问世了，灯管的直径为38mm，长度为1.2m，灯的发光效率比白炽灯提高4倍，灯的显色指数Ra在40以上，当时成为一种全新的灯，配上镇流器和灯具，很快被应用于工厂、商业、道路的照明，改变了白炽灯长期一统天下的局面。随着荧光灯的不断改进和提高，又扩大应用到办公大楼、教室、图书馆、医院、超市等。荧光灯的品种逐渐系列化，还增加了进入家庭照明的环形荧光灯。现在的荧光灯，已从φ38mm(T12)改为φ26mm(T8)，灯的发光效率超过了80lm/W，寿命在10000h以上，显色指数Ra为50以上。荧光灯从整体上来讲，发光效率高、寿命长、光色好、节能效果显著，在灯泡总产量中排列第二，仅次于白炽灯，但它也有不足的地方，如结构不紧凑，灯具造型不美观，要大量推向家庭、宾馆、商场的照明，应使灯结构紧凑，这是十分关键的。自20世纪80年代以来，紧凑型荧光灯（CFL）完成了系列化、电子化、一体化和大功率化的进展，紧凑型荧光灯已成为室内照明中取代白炽灯的最有节能价值的气体放电电光源。荧光灯是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体放电灯，荧光灯是通过引燃灯管内稀薄汞蒸气进行弧光放电，汞离子受激产生紫外线，激发灯管内壁涂层荧光粉发出可见光。灯的发光效率和使用寿命都比白炽灯高。荧光灯的发光效率约为23%，红外、热能分别占总耗能的36%、41%。荧光灯的发光均匀、亮度适中、光色柔和，是理想的室内照明电光源，在照明中得到了广泛的应用。随着细管径荧光灯的Ar（氩气）和Hg（汞）低压放电机理的深入研究和优质卤磷酸钙荧光粉和三基色荧光粉的研制成功，首先出了T8荧光灯管（φ=26mm，注：在美国荧光灯的命名采用4符号命名法——FPTD，其中F表示荧光灯，P表示灯输入功率值，T表示管形荧光灯，D表示灯管直径1/8ni(lin≈2.54cm。)的倍数值。例如，型号为F32T8的荧光灯，表示灯的输入功率为32W、灯管直径为8×1/8=lin的荧光灯灯管；再如型号为F40T12的荧光灯表示灯的输入功率为40W、管径为1.5in的荧光灯灯管）。T8荧光灯管具有节能和与T12荧光灯管兼容的优点，T8灯管可以直接安装于T12荧光灯灯具中，和T12灯管相比具有节能10%的优点，显色指数Ra可达51~76，如果再使用电子镇流器和三基色荧光粉，节能效果还可以提高10%，显色指数Ra可达80~85，最高发光效率可达104lm/W。在低压汞蒸气放电过程中会产生大量的波长为253.7mm的紫外线，以及少量波长为185nm的紫外线和可见光。在灯管表面涂有荧光粉，可以将波长为253.7nm的紫外线转化为可见光，所以我们把工作于这种工作方式的气体放电电光源称之为荧光灯。常用的荧光粉有卤磷酸钙荧光粉和三基色荧光粉。三基色粉的光转换效率比卤粉高15%，显色指数大于80，而且抗波长为185nm的紫外线能力强，所以在细管径荧光灯中得到了广泛应用。荧光灯按外形结构可以分为两大类：直管型荧光灯和异型荧光灯。按所涂荧光粉的不同又有日光色、冷色和暖色荧光灯之分。直管型可分为T12、T8、T5、T4、T3、T2等几种，有各种灯功率可供选用，但一般不超过100W。异形荧光灯包括环形灯、弯管荧光灯（例如常用的U形灯和环形灯等）、节能灯、无极灯、组合荧光灯管（在实用中为了降低灯管的长度和直径，将各灯管组合在一起，这样可以获得较宽的光输出功率范围，由于它的节能效果好，有可能取代白炽灯的应用场合。这种灯的镇流器和灯管是不组装在一体的）和紧凑型一体荧光灯（CFL）（这种灯是将灯管和镇流电路做成一体，具有使用方便的优点）等。
20世纪70年代，荷兰发明了三基色荧光粉，可承受更强的紫外线，三基色荧光粉是稀土材料制成的，价格昂贵，比普通荧光粉（卤磷酸钙）高出数十倍，制成的荧光灯不易推广。直到1979年，荷兰首先推出紧凑型三基色荧光灯，灯管的直径为12.5mm，用粉量大大减少，经过弯曲折叠、接桥等工艺处理，成为紧凑型号的PL灯和SL灯，功率有7W、9W、11W、13W、18W、25W等规格，发光效率为45~60lm/W，显色指数在80以上，色温2700~2800K，寿命5000h。紧凑型荧光灯的问世是近代照明史上的重大贡献，引起世界各国照明界的关注。继荷兰之后，德国、英国、美国、日本、中国也相继开发出单π、双π、3π、双D、螺旋、双H、3HV、单U、双U、UH、UHV、细管环形等以及粗管径的单π、单H、双U球形灯。紧凑型荧光灯经过十多年的改进和提高，已向系列化电子一体化方向发展，结构更接近白炽灯，与同功率白炽灯相比，可节电80%，灯的寿命已达10000h，成为逐步取代耗能大的白炽灯的最有竞争力的产品。目前这类灯价格还很高，进入千家万户的家庭照明，还要有一个宣传、比较和认识的过程。严格来说，在荧光灯中，从节能的角度考虑，应该推广使用的是细管径、涂有三基色荧光粉且配有高频电子镇流器的荧光灯，而不单是节能灯。而节能灯是满足上述三个条件的一个典型代表。节能灯受到了广泛的欢迎，它的发展很快。20世纪的节能灯的灯型仅有H、U和Ⅱ型三种，逐步发展为双H、双U和双Ⅱ型，现在又开发出3U、3Ⅱ、4U、4Ⅱ和螺旋型，还有调光型的节能灯产品问世。节能灯的功率也不断增大，现已有85W和125W的大功率节能灯问世。它们的镇流器已从分立元件发展到使用表面贴装元件，甚至集成电路。灯电路的功率因数可以达到0.98，总谐波失真（TDH）小于10%。由于汞具有激发电位低，在室温下饱和蒸气压低而在高温下饱和蒸气压高等特点，所以一般放电灯中都充有金属汞。在荧光灯中，汞的蒸气压很低，约为1Pa左右，这说明汞的实际需要量是很少的，实际上金属汞的含量和灯管内气压的高、低与灯管的启动电压等因素有关（图2）。对图2可以给出气体碰撞电离的如下解释：当灯管内的压力很高时，气体原子之间的平均距离很小，以至于在气体带负电离子和带正电离子被加速到足以电离一个中性气体原子之前，由于和其他原子的碰撞偏转而被减速，随着管内气压的减小，气体正、负离子之间的平均距离增加，因而在它们被碰撞减速之前可以运行的距离增加，气体正、负离子得到较大的加速，使这些气体正、负离子有较大的能量参与气体原子的碰撞，产生足够的气体电离，从而产生气体放电现象。 3、
第三次电光源技术革命——高强度气体放电电光源高强度放电灯（HID：High Intensity Discharge Lamp）通常指汞灯(Mercury
Vapor Lamp)、高压钠灯(High Pressure Sodium Lamp)、金属卤化物灯(Metal Halide
Lamp)等。它们的发光效率都远比白炽灯高，按白炽灯、汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯发光效率的上限值排序分别为：25lm/W、60lm/W、120lm/W、140lm/W，高强度气体放电灯（HID）的工作气体压强一般超过10个大气压。由于高强度气体放电灯的发光效率较高、功率大、寿命长（可达以10000h左右），高强度气体放电灯（HID）在大面积照明和室外照明等场合有着很好的应用。目前，高压汞灯的发光效率可达50lm/W，显色指数Ra超过65，色温为4000~6000K，寿命也达到了10000h，功率范围为35~3500W，并形成产品的系列化。
20世纪30年代初与低压钠灯同时出现的高压汞灯，发出的是蓝紫光颜色，缺少红光波长，灯的发光效率比白炽灯高出2.5倍，约32lm/W。高压汞灯是高强度放电灯中使用最早的，它可以分为两大类：标准型高压汞灯和自镇流型高压汞灯，根据外泡壳是否涂粉以及迷途知返粉种类不同又派生出许多新的类别。由于高压汞灯的光色差，这种灯除了用于道路照明之外，还推广到工厂、码头、车站、广场等照明场合应用。到了20世纪50年代，高压汞灯的电弧管由玻璃改为石英，提高了汞蒸气的压力和灯的功率。同时使电弧管发出365.0nm的紫外线去激发涂在外泡壳内壁的荧光粉，增加红色光谱以改善高压汞灯的光色，灯的发光效率达到50lm/W，显色指数40以上，寿命超过10000h。由于汞灯光色中蓝光较重，已逐渐被光色质量好、发光效率更高的高压钠灯和金属卤化物灯取代。通过实验发现，在高压汞灯的电弧管内填充金属卤化物，碘化物分子进入高温电弧管内将分解为金属原子和碘，金属原子被电离并激发，会发出有特径的光谱线，当金属原子扩散返回管壁时，在靠近管壁的较冷区域与碘原子相遇，重新结合成碘化物分子。20世纪60年代初根据这一原理，美国首先制成了第一个金属卤化物灯——“钪钠灯”之后，荷兰、英国、德国和日本相继开发出钠铊铟体系、镝铊体系及氯化锡分子体系。金属卤化物灯的基本特性已被认识，发光效率比高压汞灯提高40%以上，显色指数Ra超过65，色温4000~6000K，寿命也达到10000h，光的性能指标超过高压汞灯。金属卤化物灯开始推广时发现在寿命期间，出现颜色的分层和电弧的漂移。到了20世纪70年代，在不断改进和提高后，这些问题都得到了解决，使金属卤化物灯显示出高发光效率、高功率、高显色性、高色温、体积小、长寿命的特点，在室内外照明中占有重要的地位。特别对体育场馆、机场、广场和大规模的施工现场和高大建筑的泛光照明，电影外景的拍摄，灯光捕鱼等均具有极大的优势。有50多种金属卤化物满足相关要求。如果从其中选择几种进行组合，可以制成成千上万种金卤灯。但是，实际的灯并不是这样任意组合，而是根据所要求的灯的光谱特性，进行适当的选择。而陶瓷金属卤化物灯由于采用陶瓷材料作内管壁避免了灯内金属材料的损失，并且电弧管尺寸可以控制得非常精确，所以具有光电性能一致性好，允许更高电弧温度，可以使灯的发光效率较普通金属卤化物灯提高10%~20%，光色和工作稳定性更好，发光体积小，亮度高，适用作投影电光源的特点。因此HID灯一般指高压钠灯和金属卤化物灯。高压钠灯是20世纪60年代与金属卤化物灯同步发展起来的一种高强度气体放电灯，该灯是在低压钠灯的基础上发展起来的。当时实验发现，增强钠的蒸气压力，D线会明显加宽，产生自吸收，可以改善钠灯的光色。1962年美国首先解决了钠在高温、高压时的抗腐蚀、半透明多晶氧化铝管材料，又突破了封接工艺，制成第一支高压钠灯，高压钠灯的发光效率为90lm/W，显色指数Ra为25，寿命为5000h，发出的光是金黄色，节能效果很好，很快在道路、港口、车站、工厂、桥梁、广场等照明场合应用。经过数十年的应用，高压钠灯的性能也在不断得到改进和提高，现在高压钠灯的发光效率为120lm/W，寿命达到24000h，品种系列化（30~1000W），同时还开发出高显色性的高压钠灯，显色指数Ra在80左右，发光效率为80lm/W，寿命为8000h，适用于室内和商场的照明，效果与白炽灯相似。高压钠灯是高压放电灯中发光效率最高的一种，发出的金黄色光投向建筑物，显得金碧辉煌。世界各国都选用高压钠灯特有的色彩（金黄色光）作泛光照明，投射于建筑物上，使建筑物在夜间显示出庄严、富丽、美观的效果。（1）
高压汞灯高压汞灯的功率范围为50~1000W，标准型高压汞灯和自镇流型高压汞灯相比有以下区别： ①
标准型高压汞灯寿命较自镇流型高压汞灯高，标准型高压汞灯寿命一般为10000h左右，在自镇流型中由于用作镇流元件的灯丝容易烧毁，因此寿命缩短，为5000h左右。
②
标准型高压汞灯的发光效率和光通量维持率较自镇流型高压汞灯好，以250W为例，标准型高压汞灯的发光效率为52lm/W，使用6300h以后的光通量维持率为80%；自镇流型高压汞灯的发光效率为21lm/W，使用3500h以后的光通量维持率为70%。
③ 自镇流型高压汞灯对燃点位置有要求，而且容易熄弧。 ④
自镇流型高压汞灯不需外接镇流器、灯可以迅速达到正常亮度，灯的显色性较好。由于高压汞灯一半以上的可见光集中在几根接近紫外区的特征谱线上，因此它的光色偏蓝绿，缺少红色成分，显色指数Ra只有20左右。为了克服它的不足，在玻璃内壳上涂上荧光粉，将紫外线转化为可见红光，增加红色光的成分，这样可以使高压汞灯的显色指数Ra达到40~50。高压汞灯是利用汞放电时产生的高气压来获得可见光的电光源，它由荧光泡壳和放电管两部分组成。放电管又细又短，只有人的手指大小，内装高压汞蒸气，放电管外面有一球状的荧光泡壳。通电后放电管产生很强的可见光和紫外线，紫外线照射在荧光泡壳上，经转换发出大量可见光。它在发光管的内部充有汞和氩气，有的在内壳上涂以荧光粉，有的是完全透明的。在高压汞灯的放电管内有一个或两个辅助电极，它能帮助高压汞灯的启动。因此高压汞灯不需外设启动电路。由于某种原因灯熄灭了，此时灯内的汞蒸气压很高，放电将难以建立，因此，必须待灯冷却后才能再重新启动高压汞灯，高压钠灯和金卤灯在使用中也有类似情况。高压汞灯的发光效率与普通荧光灯差不多，使用寿命却比较长。它的缺点是显色性差，发出蓝绿色的光，缺少红色成分，除照到绿色物体上外，其他多呈灰暗色，而且不能瞬时启动。高压汞灯适于高大厂房、体育场馆、仓储货栈、公路街道、广场、车站、码头、停车厂、立交桥、交易市场等照明场合应用，是在公共应用场合中应用很广的一种灯。高压汞灯刚启动时的电流很大，约为正常工作电流的2倍。这主要是因为高压汞灯在刚启动时，灯管内汞的蒸气压很低，电子很容易流动的原因，随着放电灯管温度的上升，灯管内汞蒸气不断上升，电子越来越不容易流动，灯电流就逐步变小，最后达到平衡。灯电压的变化对灯电流、灯功率和灯的光通量影响是正相关的。当灯电压升高时，放电灯管两端的电压上升，灯内电场强度升高，电子的运动速度上升，撞击汞原子的机会升高，因此灯电流上升，灯光通量变大。需注意的是，高压汞灯和金卤灯内的汞，由于处于非饱和状态，因此，灯电压引起的电参数的变化相对较少，而高压钠灯的汞处于饱和状态，因此灯电压引起的灯光电参数的变化相对较大。在金卤灯内，由于灯电压变化而引起的灯光电参数的变化要明显一些，这主要和灯电压变化而引起的灯放电管壁的温度变化有关，另外，金卤灯灯电压的变化还会引起灯发光颜色的漂移。（2）
金属卤化物灯金属卤化物灯(Metal
Halide)又称金属卤素灯，它是20世纪60年代发展起来的第三代电光源产品。它是由汞灯演变而来的，灯管内加入卤盐（铟、铊、钪、碘化钠等），使汞蒸气浓缩，发光效率较汞灯大为提高；同时增加了红光和黄光成分，使光色接近白炽灯。由于它具有优良的显色性、较高的发光效率，并可以制造出多种色温，且灯的体积小，便于光学控制，因此，可以广泛用于彩色电影、电视的录制播放、印刷制版、体育场馆、广场、街道、铁路、码头、施工工地、大型厂房等的照明应用场合。金属卤化物灯利用电极之间通过电流形成的电子束与气体分子碰撞，激发产生光线，金属卤化物灯在参与整个发光过程中，绝大部分能量被转换成可见光，仅有很小部分能量转换成热量，从而产生很高的发光效率。现有的金属卤化物灯已系列化（功率从35~3500W），目前正在发展小功率金属卤化物灯（35W以下）用于汽车前灯的照明，为今后取代卤钨灯作准备。超大功率金属卤化物灯的功率为6000~20000W，用于大面积、高照度的特殊照明环境中，同时还发展彩色金属卤化物灯，红、蓝、绿、紫等用于特定的建筑物作彩色的泛光照明，使建筑物在夜间，产生透亮色彩的效果照明。金属卤化物灯作为一种新型电光源，具有发光效率高、光色好、应用范围广，是一种重要的节能光源。与发出暗黄色光的高压钠灯和发出蓝色光的高压汞灯相比，金卤灯所发出的舒适、纯白色光受到大多数工业场所和商业场所喜爱，它可使暗室内或夜色下的景致如同在阳光照耀下一样色彩艳丽。金卤灯是放电灯家庭的最新成员，它在许多领域已经取代了白炽灯、高压钠灯和高压汞灯。金卤灯的主要优越性在于其体积较小，一只100W的金卤灯电弧管直径只有1in，可安装在很小的外管中。日光色金属卤化物灯是国际上最新一代节能光源，显色指数Ra达65~90，适用于照明要求较高的各种场所的泛光照明，发光效率高，为80~100lm/W，使用寿命长，平均寿命为10000h。与高压汞灯、钠灯相比，金卤灯的启动更困难，重复着火电压也更高。在北美，采用超前峰值式镇流电路，在欧洲采用镇流器（电感）加触发器的电路。在我国，两者都有采用，灯-镇流器-触发器-三者间的关系比较复杂。金卤灯的放电管一般是采用石英玻璃作为外壳。近年来，也有公司推出了陶瓷内管金属卤化物灯。现已有35W、70W和150W三种产品面市，结构有单端型、又端型及反射型，灯的发光效率达到90lm/W，显色指数Ra在80以上，有效使用寿命在10000h以上。陶瓷内管金卤灯与石英金卤灯相比具有以下优势： ① 避免了灯内放电金属物质的损失，保证了灯发光颜色的稳定性。 ②
灯电弧管尺寸可以得到精确的控制，这样灯光电性能的一致性和稳定性好。 ③ 灯允许更高的电弧温度，发光效率可提高10%~20%。在使用用金卤灯时应注意以下问题： ①
灯的安装方向应根据制造商的推荐安装。因为不同的灯安装方向、灯冷端温度不同，会有不同的灯发光效率和颜色。 ②
金卤灯对电源电压的稳定性有较高要求。因为灯电压变化时，灯的功率也会发生变化，灯的冷端温度与灯的功率有关。这样放电物质的饱和蒸气压会发生变化，从而引起灯发光颜色的大幅度漂移。（3）
陶瓷金属卤化物灯陶瓷金属卤化物灯（CDM）的问世是HID电光源在近些年发展中最为引人注目的成果。由于多晶氧化铝（PCA）陶瓷材料及其与金属封接工艺研究取得很大的突破，人们成功地制造出陶瓷外壳的性能明显地优于石英为玻壳的金属卤化物灯。采用陶瓷材料作外壳避免了灯内金属材料的损失，而且电弧管尺寸可以控制得非常精确，因此光电性能一致性和稳定性好，允许更高的电弧温度，灯的发光效率可提高10%~20%；并且发光体小，亮度高，便于投影照明系统的设计。现在35W、70W和150W三种产品，结构为单端型、双端型及反射型，光效达到90lm/W，亮度为290cd/m2，显色指数Ra为83，有效寿命可达12000h。（4）
高压钠灯高压钠灯的放电物质是金属钠，高压钠灯的工作介质是金属钠蒸气，内部一般都充有金属汞和惰性气体，但它们不是放电物质。高压钠灯的发光谱线主要是钠双黄线的展宽，其双黄线波长约为589.0mm和589.6mm。因此，高压钠灯中不含紫外线，灯发光呈黄色。由于双黄线接近人眼最为灵敏的绿色谱线(555nm)，所以高压钠灯的发光效率比高压汞灯和金卤灯都高很多，一般可以达到100lm/W。高压钠灯可以分为三大类：标准型、代替高压汞灯型及高显色性型。它们又分别有内触发和外触发、T形玻璃壳和椭球形壳之分。高压钠灯具有发光效率更高、灯使用寿命长，可接受的显色性以及不诱虫、不易使被照物褪色等特点，这使得高压钠灯被广泛地应用于显色性要求不高的室内外照明应用场合。三大类高压钠灯相比各有以下特点。
① 标准型高压钠灯的灯光效率和灯寿命最高。 ② 代替高压汞灯型的灯启动电压最低，可直接在市电下启动，普通型高压钠灯的灯触发电压在3000V左右。 ③
高显色性高压钠灯的显色性最好，显色指数Ra可达到80，而普通型的高压钠灯的显色指数Ra仅为25左右。高压钠灯的镇流电路可分为滞后型、恒功率型、超前型等三种镇流形式。下面是它们的性能比较。由于高压钠灯在寿命期内管压上升很显著，再加上它比较高的灯再启动电压，因此，以前的高压钠灯镇流电路通常采用滞后型。随着高压钠灯性能的不断改进，灯电压在寿命期内的上升问题已获得一定程度的解决，因此，超前型镇流电路被大量使用，而恒功率型镇流器最适合用于在电网电压波动较大的应用场合。高压钠灯是我国正在推广使用的第三代绿色照明节能光源。当高压钠灯启动后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电子在向阳极的运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电离激发，然后由激发态回复到稳定态；或由电离态变为激发态，再回到基态无限循环，多余的能量以光辐射的形式释放，从而产生光输出。高压钠灯中放电物质蒸气压很高，即钠原子密度高，电子与钠原子这间碰撞次数频繁，使共振辐射谱线加宽，出现其他可见光谱的辐射，因此高压钠灯的光色优于低压钠灯。高压钠灯具有高效、节能、光通量高、透雾性强、光色柔和及寿命长等优点，广泛应用在广场、街道、机场、港口、隧道、大桥、工矿厂房等照明应用场所。高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明应用场合。（5）
高压氙灯、短弧氙灯、脉冲氙灯氙灯是20世纪50年代发展起来的一种惰性气体放电灯，当氙原子在高气压和超高电压下被除数激发到更高的能级而大量地电离，发射出连续光谱并叠加有少量的线光谱。氙灯发出的光近似于日光，称为人造小太阳。当灯的工作电流和气压变化时，灯的能量分布变化很小。与高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯相比较，氙灯的光色更好，并且非常稳定，色温在6000K，显色指数Ra大于94。但氙灯作为常规照明还存在不少问题，主要是灯的发光效率比较低，电位梯度较小，氙灯的发光效率随着功率增大而提高，一般1~3kW的氙灯，发光效率在15~20lm/W，10~20kW在25~30lm/W，100kW也只有在40~45lm/W，功率越高，灯管越长，加上启动装置比较复杂，触发电压在3500~8000V之间才能使灯管触发击穿，给使用带来不便，只能用于特殊照明的应用场合。大功率管型氙灯，曾应用于室外体育场、广场、机场等大面积照明。后来，被高发光效率的金卤灯所取代。高压氙灯虽没有在常规照明中发挥作用，但后来向短弧氙灯和脉冲氙灯方面发展，并在特殊照明中取得成功，短弧氙灯内充有4~6个大气压的氙气，工作状态时达到12~18个大气压，灯的高亮发光区集中在阴极光斑附近，是一种高亮度的光源，用于电影放映是非常理想的。由于光色好、寿命长、电弧稳定，景幕效果逼真，各项指标都超过了碳弧光源，很快在电影放映中得到全面推广和应用，取代了碳弧光源。由于短弧氙灯的优点是光斑小、亮度高、即开即亮，如配上合理的反光器，能集成较强的光束，可用于海上急救的控照灯。近年来，还应用于大型活动的庆祝场面，作为动态使用的白色或彩色探照灯，以此增加活动的欢乐气氛和光彩夺目的效果。大功率的短弧氙灯还适用于太阳模拟器和红外加热器。在充分发挥氙灯的近似日光的光谱特性基础上，脉冲氙灯应用脉冲技术，使灯在很短的时间内发极强的光，产生极高的亮度，利用脉冲氙灯的人造光源来补充摄影或照相时光线的不足，达到最佳的拍摄效果。现在几乎所有照相机都配有脉冲氙灯。脉冲氙灯还适用于照相制版、激光光泵、航标和特殊的闪雷电的效果灯。（6）
高频无极灯
20世纪90年代，荷兰、日本和美国相继推出新颖的无极荧光灯，通称为QL灯，发光效率为65lm/W左右，寿命在40000~60000h，高频无极灯（Electrodeless
Discharge
Lamp），亦称高频等离子体无极放电灯，或高频等离子体放电无极灯，它利用电磁感应的原理，利用荧光粉将高频电磁波的能量转换为可见光，这样就省掉了灯电极，具有使用寿命长的优点，灯功率从55~165W，可以获得各种色温的光输出，有较好的发展前途。高频无极灯是国际上新近推出的一种新型照明器具，它是基于荧光灯的气体放电原理和高频电磁感应原理相结合的一种新颖光源；它是综合利用功率电子学、等离子体、磁性材料等领域最新成果的高新技术产品。这种灯通过频率很高的电磁场（2.65MHz以上）来加速灯内的气体，利用通过多次碰撞产生的等离子体来激发汞原子发出253.7nm的紫外线，然后再去激发涂在玻璃球泡内壁的三基色荧光粉，变为可见光。这类无极荧光灯，都带有高频发生器，对抗干扰屏蔽要求是十分严格的，灯的发光效率与功率耦合器的设计有密切关系，目前正进入发展和完善的阶段，已开始在特殊的环境下使用。高频无极灯由高频发生器、功率耦合器和涂有稀土三基色荧光粉的灯泡三部分组成。高频无极放电灯的主要特点是无灯丝或电极，因而寿命特别长，可达数万小时，是其他电光源产品无可比拟的。同时，高频无极放电灯的发光效率也很高，可达60lm/W以上，并且显色性好，无发光闪烁，可以瞬时启动。高频无极放电灯特别适合于需要长期照明而更换灯具困难的应用场所，如商业照明和公用照明、商场、办公大楼、大厅、博物馆、车站、码头、机场、高速公路、隧道、市政道路设施等照明应用场合。
4、
第四次电光源技术革命——半导体发光二极管半导体电光源是一种无灯丝的电光源，是一种将电能转换成光能的半导体器件，它是靠半导体化合物制成的特殊结构把电能转换成光能，称为发光二极管，英文为Light
Emitting
Diode，简称LED。发光二极管的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。当在电极上加正向偏压之后，使电子和空穴分别注入P区和N区，当非平衡少数载流子与多数载流子复合时，就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。发光二极管有许多的优点，如工作电压低、耗电量少、性能稳定、使用寿命长（一般为1×105~1×107h）、抗冲击、耐振动性强、重量轻、体积小、成本低、电路简单、使用方便。半导体灯开始只有一种颜色，现在发展为红、黄、绿等多种发光颜色。加上其调制性能好，可制作成大面积的显示屏作为动态广告和体育新闻传播之用，还可用于显示器的指示灯，应用前景看好。发光二极管发明于20世纪60年代，在后来的数十年中，其基本用途是作为收录机等电子设备的指示灯。为了充分发挥发光二极管的照明潜力，近年来科学家们开发出用于照明的新型发光二极管灯泡。早期的半导体发光二极管亮度小，视角窄，颜色仅红光一种，并且质量不稳定。近年来利用掺氧工艺和新的半导体材料，使发光二极管的亮度提高了10倍以上，达到1~5cd/m2级水平，具有红、黄、橙、绿、蓝和白等多种发光颜色，从而可以应用于国民经济的各种照明领域，除传统的小型指示器外，还有图文显示、标志照明、汽车照明、交通信号等多种应用，具有效率高、使用寿命长、高亮度、低功耗和响应快等其他传统光源难于比拟的优点，逐步占据了照明领域的一席之地。例如采用半导体发光二极管的标志灯，其发光亮度为20~30cd/m2，有效寿命1×105h，可以使用25年以上，比普通白炽灯泡长100倍。半导体发光二极管这种电光源有可能取代白炽灯和紧凑型荧光灯，有人预言10年后半导体发光二极管可以取代10%的紧凑型荧光灯（CFL），30年后可以取代30%的白炽灯，引起了产业界和科技界的极大关注，被公认为是21世纪最有前途的电光源。据统计到2005年，LED的市场规模会迅速增长至30亿美元。英国剑桥大学的科技人员在实验中研制出可发白光的发光二极管，这种发光二极管发出的光线与阳光十分接近，具有良好的应用前景。这种发光二极管可以做得很小，只有几毫米，将其安装在墙壁或天花板上，如果不开灯，几乎察觉不到它们的存在。白光发光二极管的寿命很长，白炽灯的平均寿命为1000~1500h，质量最好的荧光灯管最多只能使用5×104h，这就是说，如果每天开灯10h，可以使用15年。除经久耐用外，发光二极管在节能方面也有很大潜力。据统计，如果全美国的灯泡中有一半使用发光二极管照明，则可以关闭24座发电站，节省数十亿美元，二氧化碳的排放量也将明显下降。正因为如此，美国计划到2006年，所有的交通灯都使用二极管灯泡，这样每个交叉路口每年可节省750美元。当然，用LED取代普通灯泡还需要相当长的时间，在现今的工艺条件下，制造一只3W的白色发光二极管成本约为100美元，而与之亮度相当的60W白炽灯只需0.5美元。白色发光二极管的大批量生产也许会大幅度降低成本，但价格上的差异，无疑是白色发光二极管取代普通照明灯泡的一大障碍。目前的发光二极管主要用于显示器件和短距离、低速率的光纤通信用光源，如各种仪器仪表指示器的文字、数字及其他符号的显示等。由于亮度和颜色等原因，目前LED还不能用于普通的照明场合，而这正是LED的重要的应用发展方向之一。目前汽车刹车灯、交通红绿灯等纷纷开始采用发光二极管。当今国内外现代化都市，不少标志性景观和夜景照明都开始使用LED这一类新型的固体节能新光源。据专家预测，随着发光二极管制作成本的逐步降低，它必将在更多领域发挥积极作用。从照明市场看，1999年全球白光LED销售额为0.88亿美元，2000年增长到1.18亿美元，2003年超过2.7亿美元，年增长超过预测的40%，未来需求量将继续增长。近年来，发光二极管的制造技术不断取得突破，应用越来越广泛，开发应用LED固体光源已成为本世纪的发展目标。美国、西欧、日本等国家与中国台湾地区，竞相投资开发白光LED绿色光源。我国国家科技部、国家发展与改革委员会与信息产业部等有关部门共同组织实施的“国家半导体照明工程”的正式启动，标志着中国高亮度LED产业进入加速发展的新阶段，为LED产业的发展提供了良好契机。

LED显示屏一般性故障诊断常见问题解答

01．加载不上可能是哪些原因造成的？加载不上可能是由于以下几种原因造成的，请根据所列各项与您的操作进行对照：A．确保控制系统硬件已正确上电．（+5V）B．检查并确认用于连接控制器的串口线为直通线，而非交叉线．C．检查并确认该串口连接线完好无损并且两端没有松动或脱落现象．D．对照LED显示屏控制软件和自己选用的控制卡来选择正确的产品型号、正确的传输方式、正确的串口号、正确的波特率并对照软件内提供的拨码开关图正确地设置控制系统硬件上的地址位及波特率．E．查看跳线帽是否松动或脱落；如果跳线帽没有松动现象，请确保跳线帽的方向正确．F．如经过以上检查并校正后仍然出现加载不上，请用万用表测量一下，是否所连接的电脑或控制系统硬件的串口被损坏．以确认是否应送还电脑厂家或将控制系统硬件送还检测． 02．通讯不上可能是什么原因造成的？通讯不上与加载不上的原因大致相同，可能是由于以下几种原因造成的，请根据所列各项与您的操作进行对照：A．确保控制系统硬件已正确上电．（+5V）B．检查并确认用于连接控制器的串口线为直通线，而非交叉线．C．检查并确认该串口连接线完好无损并且两端没有松动或脱落现象．D．对照LED显示屏控制软件和自己选用的控制卡来选择正确的产品型号、正确的传输方式、正确的串口号、正确的波特率并对照软件内提供的拨码开关图正确地设置控制系统硬件上的地址位及波特率．E．查看跳线帽是否松动或脱落；如果跳线帽没有松动现象，请确保跳线帽的方向正确．F．如经过以上检查并校正后仍然出现加载不上，请用万用表测量一下，是否所连接的电脑或控制系统硬件的串口被损坏．以确认是否应送还电脑厂家或将控制系统硬件送还检测． 03．为什么系统会提示“请连接LED显示屏控制器”字样？很多客户朋友从公司网站上的“下载中心”里直接下载得到“LED显示屏控制系统”，安装后运行20分钟后即会出现“请连接LED显示屏控制器”字样的提示，这是由于系统在测试的时间内未检测到诣阔控制系统硬件的原故．此时，请将您购得的LED显示屏控制系统硬件的一端与电脑相连，另一端与HUB分配板相连，HUB分配板的排线插座与LED显示屏的各个单元部份的接口相连接．连接完毕后，即可进入到“设置”内的“设置屏参”设置相关参数，完成后关闭再重新打开软件，这时，软件上方会出现“连接成功”字样．此时，系统已检测到显示屏控制系统硬件，便可无时间限制地正常使用了． 04．为什么LED显示屏控制系统硬件在刚上电的时候会出现几秒钟的亮线或“花屏”？将显示屏控制器与电脑及 HUB分配板和显示屏连接妥当后，需要给控制器提供+5V电源以使其正常工作（此时，切勿直接与220V电压相连接）．上电瞬间，显示屏上会出现几秒钟的亮线或“花屏”， 该亮线或“花屏”均是正常测试的现象，提醒用户显示屏即将开始正常工作 ． 2秒钟内，该现象自动消除，显示屏进入正常工作状态． 05． 自动或手动亮度调节是什么意思？亮度调节是指在显示屏所能显示的最暗与最亮之间所做出的调整．而非感光调节．自动亮度调节是根据不同的时间段所应出现的不同亮度而由诣阔LED显示屏控制系统自动调整至某一预定亮度．手动亮度调节是指终端用户通过对诣阔LED显示屏控制系统的操作而使LED显示屏达到某一指定亮度． 06．为什么控制器一切都正常的时候显示屏上面却没有显示？控制器设置及连接线连接妥善的情况下，有时候LED显示屏幕上也会出现没有显示的情况，一般是由以下原因之一造成的，请对照检查：A．LED显示屏是否正常上电．B．HUB分配板与显示屏的连线是否接反．C．所编辑并发送的节目是否为空． 07．单元板出现整屏不亮、暗亮．A．目测电源连接线、单元板之间的26P排线及电源模块指示灯是否正常．B．用万用表测量单元板有无正常电压，再测量电源模块电压输出是否正常，如否，则判断为电源模块坏．C．测量电源模块电压低，调节微调（电源模块靠近指示灯处的微调）使电压达到标准． 08． LED显示屏出现黑屏是什么原因造成的？　　在控制系统运用的过程中，我们偶尔也会遇到LED显示屏出现黑屏的现象．同样的一种现象可能是由各种不同的原因导致的，就连显示屏变黑的过程也会因不同操作或因不同环境而异．比如它可能是一上电的瞬间就是黑的，也可能在加载过程中变黑，还可能是在发送完毕后变黑等等．遇到这种现象请注意可参照以下各个方面来判断“故障”：A．请确保包括控制系统在内的所有硬件已全部正确上电．（+5V，勿接反、接错）B．检查并再三确认用于连接控制器的串口线是否有松动或脱落现象．（如果在加载过程中变黑，很可能是因为该原因造成，即在通讯过程中由于通讯线松动而中断，故而屏黑．千万不要以为显示屏体没有动，线就不可能松动，请动手检查一下，这对您想要快速解决问题很重要．）C．检查并确认连接LED显示屏及与主控制卡相连的HUB分配板的是否紧密连接、是否插反．来源：投影时代

LED显示屏的优点及特点

LED属于固态发光器件，拥有以下优点： ◆使用寿命长（大于10万小时），光电转换效率高，省电。 ◆动态响应速度快（NS级），能实现视频级的显示刷新速度，全屏刷新速度72帧／秒以上。 ◆驱动电压低（DC＋5V），能直接与微型计算机芯片接口，无需特殊设计接口电路；符合绿色电脑标志； ◆程序控制性能好，很容易实现联网操作； ◆能实现计算机中SVGA模式（256级灰度、1280*1024分辨率），极大的方便了编程，本质上它属于计算机的一个副显示器。

调光控制的相关术语

控制信号：指设备控制部分馈给调光器的信号。调光柜：多个调光器组合装配的柜。调光器：在控制信号作用下，能实现灯光亮度变化的电子装置。控制台：向调光器输出控制信号，进行调光控制的工作台。最大输出电压：在规定的电网电源和额定负载条件下，调光器可调输出电压的最小值。最小输出电压：在规定的电网电源和额定负载条件下，调光器可调输出电压的最小值。电压可调范围：最小输出电压逐渐变化到最大输出电压的范围。输出电压间的一致性：含有二路或二路以上的调光器，在同一供电条件、相同负载、相同控制信号的情况下，该调光器各路输出电压的一致性。调光特性曲线：控制信号输入量与灯亮暗程度之间的关系曲线。设备的调光特性应在产品标准中规定，一般分为以下几类。
A类：按使用要求，设备可以设置任意曲线。 B类：至少符合图1中某一条曲线（参见GB/T13582-92“电子调光设备通用技术条件”）。
C类：由产品标准规定。单控：一个回路的控制。段控：所有单控的组合称为段，由单控预置亮度，实现段与段之间灯光交替变化的控制方式。集控：若干回路的集中控制。总控：最高一级的控制。场面：在某一时刻灯光设计要求的亮度，形成一个光的分布效果。预选：灯光场面的预先设置。交替交化：在同一时间内，一些灯光渐亮，另一些灯光渐暗的过程。切光：把灯光瞬时熄灭。突亮；灯光在原有基础上瞬时变亮。突暗：灯光在原有基础上瞬时变暗。

LED几个光学术语的解释以及换算关系

1.发光强度(光度)的含义是什么? 答：发光强度（光度，I）定义为:点光源在某一方向上的发光强度，即是发光体在单位时间内所射出的光量，也简称为光度，常用单位为烛光（cd，坎德拉），一个国际烛光的定义为以鲸鱼油脂制成的蜡烛每小时燃烧120格冷（grain）所发出的光度，一格冷等于0.0648克 2.发光强度(光度)的单位是什么? 答：发光强度常用单位为烛光（cd，坎德拉），国际标准烛光（lcd）的定义为理想黑体在铂凝固点温度（1769℃）时，垂直于黑体（其表面积为1m2）方向上的60万分之一的光度，所谓理想黑体是指物体的放射率等于1，物体所吸收的能量可以全部放射出去，使温度一直保持均匀固定，国际标准烛光（candELa）与旧标准烛光（candle）的互换关系为 1candela=0.981candle3.什么叫做光通量?光通量的单位是什么?答：光通量（φ）的定义是：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者（人能感觉出来的辐射通量）即称为光通量。光通量的单位为流明（简写lm），1流明（lumen或lm）定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量，由于整个球面面积为4πR2，所以一流明光通量等于一烛光所发出光通量的1/4π，或者说球面有4π,因此按照流明的定义可知一个cd的点光源会辐射4π流明，即φ（流明）=4πI（烛光），假定△Ω为很小的立体弧角，在△Ω立体角内光通量△φ，则有△φ=△ΩI 4.一英尺烛光的含义是什么? 答：一英尺烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一英尺远而与光线正交的面上的光照度，简写为1ftc（1 lm/ft2，流明/英尺2），即每平方英尺内所接收的光通量为1流明时的照度，并且1ftc=10.76 lux 5.一米烛光的含义是什么? 答：一米烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一米远而与光线正交的面上的光照度，称为勒克斯（lux，也有写成lx），即每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度（流明/米2） 6. 1 lux的含义是什么？答：每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度 7.照度的含义是什么? 答：照度（E）的定义为：被照物体单位受照面积上所接受的光通量，或者说受光照射的物体在单位时间内每单位面积上所接受的光度，单位以米烛光或英尺烛光（ftc）表示 8.照度与光度、距离之间有什么关系?答：照度与光度、距离间的关系是：E(照度)=I(光度)/r2(距离平方) 9.被照体的照度大小与哪些因素有关? 答：被照体的照度与光源的发光强度及被照体和光源之间的距离有关，而与被照体的颜色、表面性质及表面积大小无关 来源:LED导航网

影响白光LED寿命的主要因素

白光LED的寿命主要取决于LED芯片的质量、LED芯片的设计和芯片的材料。以下因素都会对白光LED的寿命产生影响： ·芯片良好的导热性 ·芯片的抗静电性能 ·芯片的抗浪涌电压和电流等 因此，在制作白光LED时，首先要了解LED芯片的性能指标，同时还要了解白光LED使用的环境条件和允许的极限指标。这样才能正确使用白光LED，使白光LED使用时间和可靠性达到最佳状态。

LED电子显示屏采购中的误区

　　一、 寿命10万小时 　　LED材料厂家出具的技术资料表明LED发光体的寿命为理想状态下1 O万小时.理想状态指在实验室中恒压恒流状态下LED发光体从发光到完全不发光的时间，1 O万小时折合11年。　　一个木桶的盛水的多少是由最低的木板决定的,LED广告显示屏目前使用的为民品级别的器件，使用寿命不超过8年。作为显示屏的功能是观看，当显示屏亮着只有晚上才能看清楚时是无法说明它是合格的、具备使用价值的。　　一辆汽车可以开1 5年，如果闲置3年则报废。使用的环境和方法对产品的寿命影响很大。　　二、 遵守国标 　　LED显示屏通用规范为1995年的部颁标准。 至今还有许多公司号称符合国家标准,在科技发展的8年以后再看当时的标准,已经不是标准了.比方说失控点,国标为万分之三，以φ3.75室内双基色显示屏为例。一般做640x480标准分辨率的显示屏为7平米,每平米为43264点,按国标可以有90个失控点。这样的显示屏在今天谁还买单。　　三、 软件全免费 　　显示屏行业普遍存在着中国企业的通病——只生产不研发。目前只有少数企业拥有正版的软件。现在使用盗版是违法的。　　四、 价格低廉 　　要看性能价格比而不是单纯看价格。 　　五、 灰度等级　　作为双基色和户外全彩色显示屏的灰度是一个重要指标。目前市场上充斥着许多1 6级和64级灰度的显示屏冒充256级灰度。其控制成本只有256级灰度的控制的1/5。最简单的方法是播放一个比较激烈的运动场面的VCD查看LED广告显示屏上是否能够看清楚。　　六、 要买就要最好的 　　一切购买力来源于需要，满足需要并有一定的超前。盲目的追求将浪费很多资金购买了自己不需要的功能。

浅析LED交通信号灯未来发展

目前，高功率LED除了在汽车照明、照明灯具、LCD 背光、LED路灯等高附件值产品中得到应用外，并且可以获得相当丰厚的利润。不过，随着老式普通交通灯以及前些年不够成熟的LED信号灯更换的时机到来，新型高亮三色LED交通指挥灯者到了广泛的推广应用。事实上，一整套功能完善、品质较高的LED交通指挥灯售价是非常昂贵的，但是由于交通指挥灯在城市交通中的重要作用，每年都有大量的交通信号灯需要更新，进而引出一块比较大的市场，毕竟高利润也有利于LED生产与设计公司的发展，对于整个LED产业来说也会产生良性刺激。 交通领域应用的LED产品主要有红、绿、黄信号指示，数位计时显示、箭头指示等。产品要求白天高强度环境光时，要亮，晚上亮度要降低一些，避免刺眼。LED交通信号指挥灯的光源由多个LED组成，所要光源设计时就要考虑多个焦点，并且对LED的安装也有一定的要求，如果安装不一致就会影响发光面的光效均匀性，因此在设计中就要考虑如何避免这种缺陷的出现，如果光学设计过于简单，信号灯的光分佈主要是靠LED本身的视角来保证，那麼对LED本身光分佈的要求以及安装要求都比较严格，否则这种现象就会十分明显。 LED交通信号灯在配光时与其他信号灯( 如汽车的前照灯等 ) 也有一定的区别，虽然一样有光强分佈的要求。而汽车前照灯在光截止线上的要求更加严格。汽车前照灯的设计只要把足够的光线配置到相应的地方，而不必考虑该光线由哪里发出，设计者可以分区域分小块来设计透镜的配光区域，但交通信号灯还需要顾及到整个发光表面光效的均匀性，它必须满足从信号灯使用的任何工作区域观察信号发光面时，信号的图案都需清晰，视觉效果都需均匀。虽然白炽灯和卤钨灯光源信号灯发光稳定、均匀，但是存在能耗高、寿命低、易产生幻像信号显示、色片易褪色等缺陷。若能减少LED死灯现象、降低光衰那麼高亮度、低能耗LED在信号灯上的应用，绝对会给信号灯产品带来革命性的变化。 LED在交通领域的应用主要有以下几个方面：一、交通信号灯。LED信号灯以其高亮度、高可靠性、低使用成本、长寿命等特点，得到城市交通管理部门的青睞。二、高速公路交通诱导系统。随着高速公路建设水准的提高，LED交通诱导系统已经成为标准配置产品，市场需求量大。三、城市道路交通诱导、标誌。随着各大中城市的交通拥堵现象日益严重，道路交通诱导LED显示在各个城市都在迅速增长。 LED在信号灯中的应用优势如下： 1、单色光，具有发散角LED发出的光是单色光，因而不需要用色片来产生红、黄、绿的信号顏色；LED发出的光具有方向性，并有一定的发散角，由此可以摒弃传统信号灯中使用的非球面反光镜。LED的这个特点解决了传统信号灯存在的幻像（俗称假显示）和色片褪色问题，提高了光效。 2、冷光源，能耗低LED光源在节能方面的优势是非常明显的，其显着的特点之一就是能耗低，这对灯具的应用而言是很有意义的。 3、可靠性好，寿命长信号灯的工作环境相对比较恶劣，严寒酷暑、日晒雨淋，因而对灯具的可靠性要求较高。一般信号灯用白炽灯泡的平均寿命是1000h，低压卤钨灯泡的平均寿命是2000h，由此而产生的维护费用很高。在实际使用中，已经有许多LED交通信号灯使用时间超过5年，并且LED未有损坏。还有个比较大的优点是卤钨灯泡等所不及的是回应时间快，从而减少交事故的发生。 LED交通信号灯等解决的几个问题： 1、大功率LED的应用，优点是大幅减少LED的数量，但是需要解决的问题是散热和成本。 2、虽然LED交通信号灯的光强指标、电学指标和电磁相容要求在逐步提高，但是，LED信号灯的光学设计、电路设计还需要进一步优化，才能成为交通信号灯设计的主流。 3、随着节能、环保要求的提高，LED与太阳能结合的信号灯将普及，但需解决与交通信号控制机的配合问题。总而言之，LED在交通信号灯方面的应用，其发展非常迅速，并用在交通领域应用市场前景也非常好已基本替代传统光源。虽然市面上交通信号产品已接近饱和，但是由于LED本身所具备的环保、节能、长寿命等优点，LED在交通领域的应用依然有非常大的空间。

AB胶小知识

AB胶是两液混合硬化胶的别称,一液是本胶,一液是硬化剂,两液相混,才能硬化,是不须靠温度来硬应熟成的,所以是常温硬化胶的一种,做模型有时会用到! 　　AB胶是双组分胶粘剂的叫法。一液是本胶,一液是硬化剂,两液相混,才能硬化。市售有丙烯酸、环氧、聚氨酯等成分的AB胶。工厂使用时为区别于常规的大听装（1公斤/2公斤组套装）环氧树脂将牙膏管装的简称为AB胶(包装盒上的醒目名称）。　　通常使用的是指丙烯酸改性环氧胶或环氧胶。A组分是丙烯酸改性环氧或环氧树脂，或含有催化剂及其他助剂，B组分是改性胺或其他硬化剂，或含有催化剂及其他助剂。按一定比例混合。催化剂可以控制固化时间，其他助剂可以控制性能（如粘度、钢性、柔性、粘合性等等）。市场上所售AB胶性能在配方上已经确定，一般改变不大，要有较大的改变，需要向生产厂家提出定做。　　改性丙烯酸改性环氧或环氧树脂胶粘剂具有快干特性，A\B混合后，25度时5分钟即干透，温度越高干透时间越短。可以粘结塑料与塑料、塑料与金属、金属与金属，粘结后剥离需要刀具或热熔分离。塑料与塑料粘结效果极好，几乎等同ABS的强度，广泛用于手板制作改进。 环氧树脂AB胶是双组份的环氧树脂胶。它除具有一般环氧树脂胶所具有的高粘接强度、高硬度、高抗化学性外，还具有抗黄变效应。即使在垂直面或吊顶天花板上涂刮也不流挂，干固适中、安全环保。来源：百度百科

LED显示屏关键技术指标的分析?

为促进LED显示技术及相关产品的交流，总结经验，进一步扩大其应用和市场，引导产业有序竞争、健康发展，中国光协LED显示屏分会于2006年6月1日～3日在大连举办“2006′全国LED显示技术应用及产业发展研讨会”中以《关于LED显示屏关键技术指标的分析》为主题进行了专题技术研讨。 像素失控率 像素失控率是指显示屏的最小成像单元（像素）工作不正常（失控）所占的比例。而像素失控有两种模式：一是盲点，也就是瞎点，在需要亮的时候它不亮，称之为瞎点；二是常亮点，在需要不亮的时候它反而一直在亮着，称之为常亮点。一般地，像素的组成有2R1G1B（2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯，下述同理）、1R1G1B、2R1G、3R6G等等，而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失控，但只要其中一颗灯失控，我们即认为此像素失控。为简单起见，我们按LED显示屏的各基色（即红、绿、蓝）分别进行失控像素的统计和计算，取其中的最大值作为显示屏的像素失控率。 失控的像素数占全屏像素总数之比，我们称之为“整屏像素失控率”。另外，为避免失控像素集中于某一个区域，我们提出“区域像素失控率”，也就是在100×100像素区域内，失控的像素数与区域像素总数（即10000）之比。此指标对《LED显示屏通用规范》SJ/T11141-2003中“失控的像素是呈离散分布”要求进行了量化，方便直观。 目前国内的LED显示屏在出厂前均会进行老化（烤机），对失控像素的LED灯都会维修更换，“整屏像素失控率”控制在1/104之内、“区域像素失控率”控制在3/104之内是没问题的，甚至有的个别厂家的企业标准要求出厂前不允许出现失控像素，但这势必会增加生产厂家的制造维修成本和延长出货时间。在不同的应用场合下，像素失控率的实际要求可以有较大的差别，一般来说，LED显示屏用于视频播放，指标要求控制在1/104之内是可以接受，也是可以达到的；若用于简单的字符信息发布，指标要求控制在12/104之内是合理的 灰度等级 灰度也就是所谓的色阶或灰阶，是指亮度的明暗程度。对于数字化的显示技术而言，灰度是显示色彩数的决定因素。一般而言灰度越高，显示的色彩越丰富，画面也越细腻，更易表现丰富的细节。 灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。 目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统，也即256（28）级灰度。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。采用RGB三原色即可构成256×256×256=16777216种颜色。即通常所说的16兆色。 国际品牌显示屏主要采用10位处理系统，即1024级灰度，RGB三原色可构成10.7亿色。 灰度虽然是决定色彩数的决定因素，但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的，再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传输、扫描等各个环节的变化，成本剧增，性价比反而下降。一般来说民用或商用级产品可以采用8位系统，广播级产品可以采用10位系统。 亮度鉴别等级 亮度鉴别等级是指人眼能够分辨的图像从最黑到最白之间的亮度等级。前面提到显示屏的灰度等级有的很高，可以达到256级甚至1024级。但是由于人眼对亮度的敏感性有限，并不能完全识别这些灰度等级。也就是说可能很多相邻等级的灰度人眼看上去是一样的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。对于显示屏，人眼识别的等级自然是越多越好，因为显示的图像毕竟是给人看的。人眼能分辨的亮度等级越多，意味着显示屏的色空间越大，显示丰富色彩的潜力也就越大。亮度鉴别等级可以用专用的软件来测试，一般显示屏能够达20级以上就算是比较好的等级了。 灰度非线性变换 灰度非线性变换是指将灰度数据按照经验数据或某种算术非线性关系进行变换再提供给显示屏显示。由于LED是线性器件，与传统显示器的非线性显示特性不同。为了能够让LED显示效果能够符合传统数据源同时又不损失灰度等级，一般在LED显示系统后级会做灰度数据的非线性变换，变换后的数据位数会增加（保证不丢失灰度数据）。现在国内一些控制系统供应商所谓的4096级灰度或16384级灰度或更高都是指经过非线性变换后灰度空间大小。4096级是采用了8位源到12位空间的非线性变换技术，16384级则是采用8位到16位的非线性变换技术。由8位源做非线性变换，转换后空间肯定比8位源大。一般至少是10位。如同灰度一样，这个参数也不是越大越好，一般12位就可以做足够的变换了。 来源：投影时代

气温对LED护栏管的影响与对策

在日常条件下LED护栏管每天经历的温度变化除正常的气温变化外，还有阳光辐照加温和连带产生的温室效应，那温度对护栏管影响是怎么样的呢？下面用气体的状态方程来做分析计算。一定量的气体状态一般用体积、温度、压强三个参数来描述，它们之间的关系有下列状态方程式：pV=nRT 　　其中n——气体的摩尔量，它的三个状态量：p——压强（单位KPa、千帕斯卡）、V——体积、T——气体的热力学温度（单位K，开尔文，等于273.15+摄氏温度）；R——气体常数（R与压力、温度、气体种类有关，护栏管常规应用环境下可以认为是一个固定值）。　　常规情况下当一条护栏管做好以后，密封良好封闭在管中的气体摩尔量n是固定不变的，假定体积V是不变的，温度T变化，由此导致压强P跟随变化，这个变化状态量之间的关系由下列数学式来表达：　　其中p1是管封装时的气体压强，一般是标准大气压101.325kPa，T1是护栏管封装时的温度，随生产时间变化，安装在户外随气温变化后温度是T2，P2是随T2变化的气体压强，简化后变成：P1=P1*T2/T1：　　假如封装时标准大气压、气温25℃，则T1=273+25=298K，p1=101.325KPa，温度升高到45℃时，T2=273+45=318K，代入上述算式3可得：　　p2=101.325KPa×318K/298K=108.125KPa 　　此时灯具内部压强升高p2-p1=6.8KPa，典型的LED护栏管D型截面50*50mm，长度1米内表面面积约为0.17平方米，这个气压给管内壁的压力为6.8KPa×0.17平方米=1156牛顿，约为118公斤力。　　当晚上温度下降到17度时：T2=273+17=290，经过同样计算，管内的气体压强为98.6KPa，相比大气压产生的负压为2.725KPa，产生的反向压力为463.25牛顿，约47公斤力。　　通过上述计算我们可以看到：护栏管每天都受或大或小力的影响，破坏密封结构，如果这时降温，护栏管内部负压就会吸气进入灯具内部，外壳上附着的水份就乘隙而入了（大的降温过程通常伴随有雨雪雾）。　　以上只是就D50型管做的分析，实际LED亮化夜景工程用的管有的还要大，实际环境中温度变化也更严酷，我国北方冬天有-30℃的低温，南方户外烈日暴晒下有60℃以上的高温，90℃的温度变化带给护栏管内外约０.3大气压的压力差，这也可以理解有些护栏管会破裂的原因了。　　到现在为止，LED护栏管的制造厂家很少正视气候的影响，无一例外的都在密封工艺上推陈出新，没有做到点子上。仙苑光电科技有限公司开发的动态防水技术，巧妙平衡LED护栏管内外气压，消除温度变化带给护栏管的破坏因素，避免降温低气压吸水，以低成本、高可靠的方案，一劳永逸解决困扰业界的防水难题。 来源：中国灯饰报　

半导体发光二极管的基本原理

目前使用的大部分灯具是白炽钨丝灯或者采取气体放电，而半导体发光二极管（LED）的发光原理则与大部分灯迥然不同。发光二极管自发性（Spontaneous）的发光是由于电子与空穴的复合而产生的。一般的半导体发光二极管，多以Ⅲ-Ⅴ、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体为材料。图1示出的是Ⅲ-Ⅴ及Ⅱ-Ⅵ族元素的带隙（Bandgap）与晶格常数（Lattice
Constant）的关系。由图可知，这些材料的发光范围由红光到紫外线，目前红光的材料主要有AlGaInP，而蓝绿光及紫外线的主要材料则有AlGaInN。虽然Ⅱ-Ⅵ族材料也可以得到红光和绿光，但是这族材料极为不稳定，所以目前使用的发光材料大部分是Ⅲ-Ⅴ族。
发光效率与材料是否为直接带隙（Direct
Bandgap）有关，图2(a)是直接带隙材料，包括GaN-InN-AlN、GaAs、InP、InAs及GaAs等，这些材料的导带最低点与价带最高点在同一K空间。所以电子与空穴可以有效地再复合（Recombination）而发光。而图2(b)的材料均是间接带隙（Indirect
Bandgap），其带隙即导带最低点与价带最高点不在同一K空间，以致电子与空穴复合时除了发光外，还需要声子（Phonon）的配合，所以发光效率低。目前发光二极管用的都是直接带隙的材料。
在直接带隙材料中，电子与空穴复合时，其发光跃迁（Radiative
Transition）有多种可能性，如图3所示。图3（a）是带间复合，图3(b)是自由激子(Exciton)相互抵消，图3(c)是在能带势能波动区域低势能区局部束缚激子的再复合。图3(a)及(b)是一般AlGaInP红光LED产生光的原理，而图3(c)则是AlGaInN的蓝光及绿光LED产生光的原理。
上述的“复合”是由于本身内部（Intrinsic）产生的，但是假设将杂质（Impurity）掺入半导体，则会在带隙中产生施主（Donor）及受主（Acceptor）的能级，因此又可能产生不同的复合而发出光如图4所示。图4(a)是受主与导带复合，图4(b)是施主与价带复合，图4(c)是施主与受主的再复合，图4(d)是激子再复合。
当电子与空穴复合而产生光时，这些光被称为自发辐射（Spontaneous
Emission），其光的方向如图5(a)所示，是多方向的，这是发光二极管的发光特性。但是，如果发出的光是激发辐射（Stimulated）的，如图5(b)所示其方向一致，则此种元件被称为半导体激光二极管（LD：Laser
Diode）。目前要得到高功率LED就是要得到非常高的自发辐射。
图6所示为发光二极管pn结（Junction）的能带结构，p型半导体是掺杂了受主杂质，而n型则是掺杂了施主杂质，将两种材料放在一起即得到pn结。n型半导体中产生电子，p型半导体中产生空穴，在其中间产生耗尽层（Depletion
Layer）。当正向偏压(Forward
Bias)加在pn结时，多余的载流子（Carrier）会经过耗尽至而渗透至对方。图6所示的是pn结能带，其中，图6(a)表示在平衡状态，图6(b)表示在正向偏压时，图6(c)表示在注入高密度电流时的电子与空穴复合产生光的情况，至于不发光的复合，则有通过禁带中央深能级（Deep
Trap Center）的复合以及在晶体中产生的热能损失。 当电子与空穴复合时产生不同波长的光，而光波λ与能量E间的关系是 其中，h是普朗克常数；c是光速。
所有的发光元件都需要具有高的内部量子效率（Internal Quantum
Efficiency），即产生的光子（Photon）与进入pn结内的载流子之比，同时也要有高的外部量子效率（External Quantum
Efficiency），即产生的发光光子数目与越过pn结的载流子数目之比，外部量子效率比内部量子效率低，原因之一是有些光在材料表面辐射之前被吸收，而且光到达表面时只有低于临界角（Critical
Angle）的光才能辐射。
要得到高的内部量子效率，一部分与结构有关，简单的pn结用同质结构（Homo-Structure）不易得到高效率，因为pn结材料间折射率之差低，光的阈值也低，其结果如图7(a)所示。用图7(b)所示的双异质结构（DH：Double-Hetero
Structure），可以提高效率。在双异质结构中，pn结材料与中间活性层（Active
Region）的材料不同，带隙较高，可以得到较高的折射率之差，所辐射的光不但强而且半高宽较窄，如图7(b)所示，所以此种结构已完全取代同质结构。
目前，LED的活性层也采用了半导体激光器所用的量子阱(Quantum Well)结构，图8所示是量子阱能带图。当活性层的厚度减小到与德布罗意（de
Broglie）波长相近时，量子力学现象出现，这些薄的活性层就是量子阱，量子阱的数目可以是一个到数十个，量子阱的带隙是不连续的（Discrete），也是分离的。用量子阱可以得到小的临界电流（Threshold
Current），同时量子阱的材料可以改变晶格不匹配以产生压缩性或者伸张性应变（Strain），这些应变可以改变波长并减少临界电流。
用AlGaAs及AlGaInP均可得到红光，用AlGaInN可以得到蓝光、绿光及紫外线，一般都用MOCVD(Metalorganic Chemical
Vapor Deposition)法或OMVPE（Organic Metal Vapor Phase
Epitaxial）法生长AlGaInP及AlGaInN材料，用不同量子阱材料得到不同颜色的LED。图9(a)所示是一些例子，例如用AlGaAs得到649nm红光，用AlGaInP得到594nm的琥珀色光，用AlGaInN得到517nm的绿光及465nm与427nm的蓝光等。这些LED的I-V（电流-电压）特性示于图9(b)。由图可见，AlGaAs
DH LED 及AlGaInP DH LED 的I-V特性相近，效率r=2表示电流主要是用作发光的再复合，AlGaInN DH LED
则不同，低电流主要是隧道（Tunnelling）电流，但是AlGaInN SQW（单量子阱）低电流时
r=2，高电流时有高电阻。图10所示是可见光LED的发展史，自1970年左右开始红光LED的光功率不断上升，但是蓝光LED的特性到1992年后才突飞猛进。

恒流驱动与非恒流驱动对LED数位管的影响

LED数位管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数位管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数位管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 A、静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数位管的每一个段码都由一个单片机的I/O埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位解码器解码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是佔用I/O埠多，如驱动5个数位管静态显示则需要5×8＝40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。故实际应用时必须增加解码驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。 B、动态显示驱动：数位管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数位管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数位管的公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数位管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数位管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数位管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数位管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数位管的COM端，就使各个数位管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位元数位管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的餘辉效应，儘管实际上各位数位管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O埠，而且功耗更低。恒流驱动与非恒流驱动对LED数位管的影响主要有以下几点： 1、显示效果：由于LED基本上属于电流敏感元件，其正向压降的分散性很大， 并且还与温度有关，为了保证数位管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。另外，当温度变化时驱动芯片还要能够自动调节输出电流的大小以实现色差平衡温度补偿。2、安全性：即使是短时间的电流超载也可能对发光管造成永久性的损坏，采用恒流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数位管的大面积损坏。另外，我们所采用的超大型积体电路还具有级联延时开关特性，可防止反向尖峰电压对发光二极体的损害。超大型积体电路还具有热保护功能，当任何一片的温度超过一定值时可自动关断，并且可在控制室内看到故障显示。为什麼数位管亮度不均匀？有两个大的因素影响到亮度一致性。一是使用原材料芯片的选取，一是使用数位管时採取的控制方式。1、原材料--LED芯片的VF和亮度和波长是一个正态分佈，即使筛选过LED芯片，VF和亮度和波长已在一个很小的范围了，生产出来的产品还是在一个范围内，结果就是亮度不一致。2、要保证LED数位管亮度一样，在控制方式选取上也有差别最好的办法是恒流控制，流过每一个发光二极体的电流都是相同的，这样发光二极体看起来亮度就是一样的了。如恒压控制，则导致VF不相同的发光二极体分到的电流不相同，所以亮度也不同。当然这两个条件是相辅相成的。怎样测量数位管引脚，分共阴和共阳? 找公共共阴和公共共阳，首先，我们找个电源（3到5伏）和不同规格的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的。也可以直接用数位万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。来源：LEDinside

光度学的几个基本概念（二）

3、光照度（E，Illuminance），单位勒克斯即lx（以前叫lux）。 定义：1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度 解释：光照度是对被照地点而言的，但又与被照射物体无关。一个流明的光，均匀射到1m2的物体上，照度就是1 lx。照度的测量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux表。事实上，照度是最容易测量的了（相对其它三个量），照度表很便宜就可以买到（几百元）。为了保护眼睛便于生活和工作，在不同场所下到底要多大的照度都有规定，例如机房不得低于200 lx。阳光下的照度是自然界里面很大的也很常见的了，为11万lx左右（自己实测）。我刚才测量了一下，房间是3.8mx6.5m，有12个20W的日光灯管，桌面照度为400勒克司。 常见照度（勒克司）： 阳光直射（正午）下，110,000 阴天室外，1000 商场内，500 阴天有窗室内，100 普通房间灯光下，100 满月照射下，0.2 4、一个综合计算的例子。 一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是每瓦10流明，因此可以发出400流明的光。我们可以认为灯泡在空间上发光是均匀的，那么距离该灯泡1米处，其照度为400/12.56=32勒克司。其中12.56 = 4π，就是半径1米的球体的表面积（已经假设400流明的光是均匀分布在这个球体上的）。再假设被照射物体是某种绿色漫反射的，反射率是15%，那么，这个绿色物体被照射后就成为被动发光的，其表面亮度是15% * 32 / π = 1.5尼特。 5、QA 问1、如何把LED的光会聚到一点？ 答1，这是不可能的。光学上有个定律，叫做像的亮度永远不大于光源的亮度。 LED是有发光面积的，因此有亮度，要是把全部或者大部分光会聚成很小的区域，其亮度就超过LED本身的亮度了，因此是不可能的。 为了尽可能的会聚，只能增大反光碗/聚光镜的尺度。用组合透镜或者其它办法无济于事。 问2，如果有一个电光源，可以把全部的电功率转化成白色的可见光，理论上的效率有多高呢？ 答2，上面已经说过，要根据白色光的光谱而定。对于太阳光来讲，为94流明/瓦。CIE1931色度系统的光效是很差的，因为红色选择了700nm的长波。相比之下，CRT电视或者是LED 电视的光效就高得多，为300流明/瓦。 问3，照度和被照物体的亮度有什么关系？ 答3，亮度=反射率*照度/π 问4，激光为什么亮度高？ 答4，激光是在两端严格平行的谐振腔内多次谐振而发射出来的，因此平行度非常高，发散角非常小。又因为亮度是单位立体角内所发出的光流，因此作为分母的立体角度就很小，亮度自然就高了。高亮度的激光体现在可以传播非常远而不发散，或者在近处可以会聚成非常小的光斑。 问5，如何测量手电或者LED的发光强度？ 答5，在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离1米处的把手电或LED向下照射测得照度的勒克司值，就是其发光强度的cd值。 问6，如何用照度计测量亮度？ 答6，亮度计和照度计是两个东西，不能直接替代的。亮度计是测量发光体的亮度的，而照度计是测量被照射地点的照度的。但是，如果想知道比较大一些面积的发光体比如灯箱的亮度，同时这个物体触手可得，那么可以用照度计的探头直接贴在发光体上，读出勒克司值后再乘上一个系数，就是亮度的尼特值。 问7，如何测量一个灯泡的发光效率？ 答7，可以用照度表，黑天在室外找一个相对较暗且空旷的地点，需要一个比较稳定的电源和照度表。空旷的目的是不要有反射光照射到照度表上，因此测试时身体尽量远离灯泡和照度表，照度表表头距离灯泡中心1m处测得照度值为E，则 效率 = 4 * π * E / N，结果单位是流明/瓦，其中N为灯泡功率 例如灯泡为N=40W，读数为E=35.0 lx，那么效率就是 12.56 * 35 / 40 = 11流明/瓦来源：手电专卖区

体育馆彩色显示屏技术

系统总体描述：　　本系统由编辑部分、显示部分、音视频控制部分等组成。　　编辑部分通过一台编辑机进行编辑，然后通过网络将编辑好的文件传输给播出机，按照预定方式进行播放。　　音视频控制系统由录像机、影碟机、体育馆广播系统、闭路电视、卫星接收机及其他视频设备组成多路音视频控制台可通过播出机串口实现无人值守自动播放功能。系统功能：※视频显示功能：实现VGA与Video信号转换，通过字幕机可实现图像与文字的叠加※视频播出功能：实时显示视频图像，实时现场转播，转播广播电视及卫星电视；播放录像机、影碟机等视频节目。※播放计算机信息功能：可显示各种图形、图案、动画等计算机信息；播放系统可输入及播放不同信息，具有全自动播放功能。※体育比赛信息和体育成绩公布功能：可满足各类室内国际体育比赛使用要求，可针对不同比赛规则使用相应的应用软件显示名次、成绩、记录成绩、比赛项目介绍等。※比赛时钟功能：可根据比赛项目的不同而方便地设置任何需要的时间，可改变递增、递减、走时、清零、暂停、正计时、倒计时等方式，具有自动终场报警功能。 来源：LED商贸网

白光LED焊接技术要求

蓝光、绿光LED焊接要求与白光LED相同，以一般白光LED焊接的水准来看，而有这样的基本要求，操作需要注意如下： 1、生产时一定要戴防静电手套，防静电手腕，电烙铁一定要接地，严禁徒手触摸白光LED的两隻引线脚。因为白光LED的防静电为100V，而在工作台上工作湿度为60%-90%时人体的静电会损坏发光二极体的结晶层，工作一段时间后（如10小时）二极体就会失效（不亮），严重时会立即失效。 2、焊接温度为260℃，3秒。温度过高，时间过长会烧坏芯片。为了更好地保护LED，LED胶体与PC板应保持2mm以上的间距，以使焊接热量在引脚中散除。 3、LED的正常工作电流为20mA，电压的微小波动（如0.1V）都将引起电流的大幅度波动（10%-15%）。因此，在电路设计时应根据LED的压降配对不同的限流电阻，以保证LED处于最佳工作状态。电流过大，LED会缩短寿命，电流过小，达不到所需光强。一般在批量供货时会将LED分光分色，即同一包产品里的LED光强、电压、光色都是一致的，并在分光色表上註明。

EOS与ESD的区别

一、什么是EOS？ 　　EOS为ELectrical Over Stress的缩写，指所有的过度电性应力。当外界电流或电压超过器件的最大规范条件时，器件性能会减弱甚至损坏。 　　EOS通常产生于 　　1.电源(AC/DC) 干扰、电源杂讯和过电压。　　2.由于测试程序切换（热切换）导致的瞬变电流/峰值/低频干扰。其过程持续时间可能是几微秒到几秒（也可能是几纳秒），很短的EOS 脉冲导致的损坏与ESD损坏相似。　　3.闪电。　　4.测试程序开关引起的瞬态/毛刺/短时脉冲波形干扰。　　5.测试设计欠佳，例如，在器件尚未加电或已超过其操作上限的情况下给器件发送测试信号。再比如在对器件供电之前加入测试信号，或超过最大操作条件。　　6.来自其它设备的脉冲信号干扰，即从其它装置发送的脉冲。　　7.不恰当的工作步骤，工作流程不甚合理　　8.接地点反跳（由于接地点不够导致电流快速转换引起高电压）二、什么是ESD？ 　　ESD是英文Electrical Static Discharge的缩小，中文释为静电放电。电荷从一个物体转移到另一个物体。静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。人体自身的动作或与其它物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。人体静电防护系统主要有防静电手腕带，脚腕带，工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成，具有静电泄露，中和与屏蔽等功能。静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。三、对比区别 EOS ESD 典型地,由电源和测试设备产生 ESD属于EOS的特例，有限的能量,由静电荷引起 事件持续时间在微秒~秒级. (也可能是毫微秒) 事件持续时间在微微秒~毫微秒级 损坏的现象包括金属线熔化、发热、高功率、闩锁效应 其可见性不强损坏位置不易发现, 短的EOS脉冲损坏看起来像ESD损坏 通常导致电晶体级别的损坏。 四、静电防护 　　1.设定静电区域　　说明:在生产现场设定静电敏感区域，并且要做明显警示，使到现场的每个人都能注意。　　2、静电区域内注意事项　　a.操作者应该佩戴防静电腕带，应该穿着防静电服装，鞋，围巾，椅子应该套防静电套。（一端与人体接触，另一端与地线相连）　　b.有可能放置PBA的区域内要贴防静电桌布，并且要联结防静电接地扣。　　c.静电区域内所有的物品静电不能超过100V静电区域内的容器应该用防静电材料的，若静电区域内的物品的静电电压超过100V时，这是应该采用去离子风机消除物体表面静电。注：不可在防静电区域内放置与生产活动无关的物品。　　3.环境湿度要以50%~60%左

浅谈影响LED元件热阻的因素

热阻(thermal resistance)，是物体对热量传导的阻碍效果。热阻的单位为℃/W，即物体持续传热功率为1W时，导热路径两端的温差。LED的热阻是指LED点亮后，热量传导稳定时，芯片表面每1W耗散，PN结点的温外与连线的支加或散热基板之间的温度差就是LED的热阻Rth。热阻值一般常用θ或是R表示，其中Tj为接面位置的温度，Tx为热传到某点位置的温度，P为匯入的发热功率。热阻大表示热不容易传递，因此套件所产生的温度就比对高，由热阻可以判断及预测套件的发热状况。℃/W数值越低，表示芯片中的热量向外界传导越快。因此，降低了芯片中PN结的温度有利于LED寿命的延长。那麼影响LED元件热阻的主要因素有哪些呢？如何降低LED元件的热阻呢？ 1、LED芯片架构与原物料也是影响LED热阻大小的因素之一，减少LED本身的热阻是先期条件；2、不同导热系数的热沉材料，如铜、铝等对于LED热阻大小的影响也很大，因此选取合适的热沉材料也是降低LED元件热阻的方法之一。3、即使用相同的热沉材料，也和散热面积的大小有直接关係，二次散热设计好，面积大，也就相应地降低了热阻，这对LED的发光效率和寿命的延长有很大作用。4、LED芯片用导热胶还是与金属直接相连，包括导热胶和金属的不同种料都会影响LED热阻的大小。要儘量减少LED与二次散热机搆装载介面之间的热阻。5、LED元件的工作环境温度过高也会影响LED元件的热阻大小，儘量降低环境温度。6、选用一定的材料与控制额定匯入功率等技术细节，以提高LED发光效率和延长LED寿命为前提，处理好LED的散热问题。简单归纳，我们必须要在LED设计时考虑到以下几点： 1、降低芯片的热阻。2、最佳化热通道。a、通道架构：长度（L）越短越好；面积（S）越大越好；环节越少越好；消除通道上的热传导瓶颈。b、通道材料的导热係数λ越大越好。c、改良封装工艺，令通道环节间的介面接触更紧密可靠。3、强化电通道的导/散热功能。4、选用导/散热效能更高的出光通道材料。

工艺流程对白光LED寿命的影响

除了芯片本身的质量因素之外，LED的工艺流程还对其使用寿命有着显著影响。如何更好地控制工艺流程中的各个步骤与选用合适的辅助材料，从而保证一定的使用寿命，将是我们下文讨论的重点。封装方法 有了好的LED芯片，还要有科学的封装方法，这样才能得到寿命较长的白光LED光源。首先对白光LED封装所用的材料进行分析。固定LED芯片所用的固晶胶，有导电胶和绝缘胶之分，如果LED芯片为L型电极，就必须使用导电胶，这种固晶胶既能导电又能导热。如果LED芯片是V型电极，就要使用导热性能好的绝缘胶作为固晶胶。 其次是选用引脚式封装的支架，目前支架由两种材料做成：一种是铁支架，外表镀银；另一种是铜支架，外表也是镀银。这两种材料的导热系数不一样，相差比较大。一般用铜支架做成的LED要比用铁支架做成的LED其寿命长一倍以上。 pn结的工作温度 理论和实践都已经证明，LED的寿命是与LED的pn结工作温度紧密相关的。pn结的工作温度一般在110~120℃之间，但在设计中，应当考虑长期工作的情况下，pn结尽量保持在100℃左右。当LED芯片内结温升高10℃时，光通量就会衰减1%，LED芯片发光的主波长就会漂移1~2nm。 对于白光LED来说，温度对白光LED的寿命影响很大。一方面pn结温升，促使光衰增大；另一方面促使发光主波长漂移，同时也影响了光对荧光粉的有效激发，不但光衰增大，色温也产生变化。因为主波长改变了，激发的黄光也发生变化，结果混合光就和原有光的色温不一样。

各种灯类的照明效果 灯具小知识教你轻松选好灯

人们每天都要使用灯，但大多数人只关心灯具的款式，而忽略了光源的选择，从而直接影响了照明效果。还有人在家里安了不少灯，却只是摆样子，使用起来耗能不说，光环境效果也不理想。看来家里装什么样的灯还大有学问呢。
白炽灯
白炽灯最大的缺点就是寿命短，使用时间一般在3000至4000小时之间，有些质量差的白炽灯只能使用1500小时。家居中白炽灯常常在餐厅、卧室等空间使用，看上去颜色比较舒服。
节能灯
节能灯因节能而受欢迎，一个9瓦的节能灯相当于40瓦的白炽灯。节能灯的寿命也比较长，一般是8000至10000小时。正常使用节能灯一段时间后，灯就会变暗，主要因为荧光粉的损耗，技术上称为光衰。有些品质较高的节能灯发明了恒亮技术，可以让灯管长久保持最佳工作状态，使用2000小时后，光衰不到10%。
金属卤素灯
金属卤素灯其实是白炽灯的一种，寿命一般在3000至4000小时之间，不会超过6000小时。这种灯可用于重点照明，比如为了凸显墙上的装饰画，室内的摆件等，可以用冷光灯杯进行照射，灯的白光可以根据不同的家装风格进行变化，与时尚保持一致。
LED灯
这种灯学名叫发光二极管，属于新技术。现在市面上的白光LED灯在性能上比较好，但是目前的LED灯在技术上仍需要完善。一是光效比较低，二是颜色会有缺失，在赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种波段中LED灯的蓝、绿波段比较少，因此在显示事物颜色时就会有缺失，专家预测，LED灯如果能够很好地解决这两个问题，将来有可能取代其他的灯，因为从理论上来说，LED灯的寿命是无限的。
来源：房地网

LED胶水常见问题原因及解决方案

　　一、LED黄变。 　　原因：　　1、烘烤温度过高或时间过长；　　2、配胶比例不对，A胶多容易黄。　　解决：　　1、AB胶在120-140度/30分钟内固化脱模，150度以上长时间烘烤易黄变。　　2、AB胶在120-130度/30-40分钟固化脱模，超过150度或长时间烘烤会黄变。　　3、做大型灯头时，要降低固化温度。　　二、LED气泡问题。　　原因：　　1.碗内气泡：支架蘸胶不良。　　2.支架气泡：固化温度太高，环氧固化过于激烈。　　3.裂胶、爆顶：固化时间短，环氧树脂固化不完全或不均匀。AB胶超出可使用时间。　　4.灯头表面气泡:环氧胶存在脱泡困难或用户使用真空度不够，配胶时间过长。　　解决：根据使用情况，改善工艺或与环氧供应商联系。　　三、LED支架爬胶。　　原因：　　1、支架表面凹凸不平產生毛細現象。　　2、AB胶中含有易挥发材料。　　解决：请与供应商联系。　　四、LED封装短烤离模后长烤变色。　　原因：　　1、烘箱内堆放太密集，通风不良。　　2、烘箱局部温度过高。　　3、烘箱中存在其他色污染物质。　　解决：　　改善通风。去除色污，确认烘箱内实际温度。　　五、同一排支架上的灯，部分有着色现象或胶化时间不一，品质不均。　　原因：搅拌不充分。　　解决：充分搅拌均匀，尤其是容器的边角处要注意。　　六、不易脱模。　　原因：AB胶存在问题或胶未达固化硬度。　　解决：请与供应商联系，确认固化温度和时间。　　七、加同一批次同一剂量的色剂，但做出的产品颜色不一样。　　原因：色剂浓度不均；或色剂沉淀。　　解决：色剂加温，搅拌均匀后再使用。

LED背光光源技术

在以LED作为背光光源的小尺寸LCD产品中，侧面发光再加上光导板的发光模式已成为主要的背光光源系统，不过其光的利用率仅为50%，但因背光光源在面板侧面，所以背光模块的厚度可控制得与CCFL不相上下，整体系统的重量也相对高出许多。而在大尺寸的LCD背光光源中，为了增加光的利用率，采用直下型的背光模式，将使光的利用率提升至70%，但相对厚度也由29nm增加到50nm。
在直下型背光光源中，LED的排列方式对其混色效果与散热性的影响必须折中考虑，如图1所示。LED的配置越紧密，RGB混色的效果也越佳，但LED的散热性能将下降；若LED排列得较为稀疏，就会降低RGB的混色效果，而LED的散热性能提高。因此，如何设计出混色效果良好的LED排列与容易实现的散热设计，是LED排列设计中需折中考虑的问题。
图1 直下型背光光源中LED的排列方式 1、 LED背光照明系统
LED正成为中小型彩色显示器背光照明应用的主流器件。LED的选择是决定显示子系统设计最佳性价比的关键因素。设计便携式LED驱动电路时，一般考虑成本和性能因素。系统设计的一个约束条件是可用电池功率和电压，其他约束条件还包括功能特性，例如针对环境光线作出调整及建立LED的架构。
LED可根据不同参数（包括正向电压及特定正向电流时的色度和亮度）进行筛分。如白光LED的正向电压通常为3.5~4V，典型工作电流为15~20mA。当多只LED应用在一个背光照明设备中时，这些LED通常都会进行匹配，以产生均匀的亮度。因此，LED制造商所提供的经“差异筛选”或匹配的LED，在某个特定电压范围内其VF或其他参数都是匹配的。这些VF的差异通常为3.5V~3.65V、3.65~3.8V，以及3.8~4.0V，最新的LED产品的正向电压为3V。低VF值的LED适用于小型显示器，至于较大的彩色显示器通常需要较高的亮度，一般采用中或高VF值的LED。
一般来说，LED的VF值是系统设计的重要参数。因为由普通电池供电的便携式产品（如移动电话）使用单一的锂离子电池，其电压范围为2.7~4.2V。如果将系统对电池工作电压的要求设计为不低于3V，设计中就可以直接使用低至3V且未经稳压的电池电压来驱动LED。
将多只LED连接在一起使用时，正向电压和电流均必须匹配，整个组件才能产生一致的亮度。实现恒定电流最简单的方法是将经过正向电压筛选的LED串联起来。LED经匹配的差异级别包括发光强度和色度，其中色度决定显示的颜色，大多与计所使用的半导体工艺有关。电气工作条件对色度的影响很小。对于发光强度而言，筛选工艺可测量在给定正向工作电流下的发光强度。
目前，市场上已有能够驱动多只LED的驱动集成电路，其功能包括电压提升以至驱动多只串联的LED，以便与每列包含一只或多只LED的阵列进行电流匹配。特定驱动集成电路可提供独立于LED正向电压VF的精确电流匹配，采用LED亮度控制功能，有助于提供更多功能和改善电源管理。
2、 白光LED背光电源解决方案
近来，随着无线通信产品的方案，彩我LCD显示屏逐步引入移动电话和PDA等产品中，白光LED为这种应用提供了完美的背光方案。然而，由于单节锂离子电池的典型电压为3.6V，最高电压为4.2V，而白光LED在20mA电流时，其正向电压典型值为3.5V，最大值为4V,因此单节锂离子电池不能直接驱动白光LED。因此，许多移动电话和PDA厂家一直在寻找经济、高效的白光LED升压背光电源解决方案。
图2描述了用DC/DC升压转换器MAX1848为三只白光LED供电的方案。MAX1848采用恒流方式驱动2~3只白光LED，适合于移动电话、PDA等便携式产品。该升压转换器包括一个高电压、低导通电阻的N沟道MOSFET开关，可以取得较高的转换效率，最大限度地延长电池的使用寿命。模拟电压双模式输入端为亮度调节及开关控制提供了简便的途径，该输入端也可以通过输入PWM波形、外加一个RC滤波器实现控制。1.2MHz的电流模式PWM控制技术使得控制器外部可以采用很小的输入、输出电容器和小型电感器，并将输入电压纹波降至最小。可编程软启动功能消除了启动期间的输入浪涌电流。MAX1848采用了节省体积的SOT-23封装或超小型UCSP封装。
图2 用MAX1848为三只白光LED供电的方案
在图2所示电路中，MAX1848外部需要一个小型电感、一个二极管、一个检流电阻和三个电容。该方案的总成本比MAX684电荷泵方案稍高，但它的转换效率却高得多。当驱动三只串联的白光LED时，需要的输出功率为
POUT=3.1×3×15=139.5mW MAX1848的转换效率为 η=POUT/（POUT+PMAX1848+PVD1） (1)
式中：PMAX1848是MAX1848消耗的功率：POUT为输出功率；PVD1是在肖特基二极管VD1上消耗的功率。
表1所列数据是利用MAX1848评估板测量得到的实际数据。从表1中可以看出，采用MAX1848的方案的效率比MAX684高出15%~25%，具体数据与输入电压有关。
因此，当输入电压为3.6V时，采用MAX1848的方案需要的输入功率为
PIN=9.32×15/0.8529≈164（mW）当输入电压为4.2V时，采用MAX1848的方案需要的输入功率为
PIN=9.32×15/0.8539≈163.7（mW）
MAX684电荷泵供电方案所需外部元件少，成本也较低；而MAX1848电感升压方案需要的输入功率低得多，最大限度地延长了电池的使用寿命。在图2所示电路中，允许LED采用串联结构，保证所有LED的电流相同、亮度相同，同时还消除了并联结构中的限流电阻。MAX1848还有一个重要特性，即输出过压保护，避免了由于偶然因素而在LED未被连接时输出电压过高导致LED损坏。MAX1848方案同样适合于其他采用小型彩色LCD显示屏的便携式产品。
3、 控制LED亮度的方法
把红光和绿光LED放在一起作为一个像素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏；把红光、绿光、蓝光三种LED放在一起作为一个像素的显示屏叫三色屏或全彩屏。制作室内LED屏的像素尺寸一般是2~10mm，常常把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体；室外LED屏的像素尺寸多为12~26mm，每个像素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称像素筒。双色像素筒一般由三红二绿组成，三色像素筒用二红一绿一蓝组成。
无论用LED制作单色、双色或三色屏，若欲显示图像，需要构成像素的每只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亮度等级。亮度等级越高，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级亮度的图像，颜色过渡已十分柔和，而16级亮度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256级亮度的。LED亮度的控制方法有以下两种：
① 改变流过LED的电流。一般LED允许连续工作的电流在20mA左右，除了红光LED有饱和现象外，其他LED的亮度基本上与流过的电流成比例。 ②
利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现亮度控制，也就是周期性地改变脉冲宽度（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），人眼就感觉不到发光像素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制，所以采用微机来提供LED显示内容的显示屏都采用脉宽调制方式来控制亮度等级的。
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像素的各色亮度数据，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的显示控制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，其中一种方法是在扫描板上集中控制各像素点的亮度，扫描板将来自控制箱的各行像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。这种方式所用器件较少，但串行传输的数据量较大，因为一个重复点亮的周期内，每个像素在16级亮度下需要16个脉冲，在256级亮度下需要256个脉冲。由于器件工作频率的限制，一般只能使LED屏做到16级亮度。
另一种方法是扫描板串行传输的内容不是每只LED的开关信号而是一个8位二进制的亮度值。每只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，每个像素点在16级亮度下只需要4个脉冲，在256级亮度下只需8个脉冲，大大降低了串行传输频率。用这种分散控制LED亮度的方法可以很方便地实现256级亮度控制。
在任何计算装置中，对显示器的要求都比较严格，小型（2~4英寸）彩色TFT显示屏在手持设备中较为通用，显示器电源可能消耗电池的绝大部分能量。采用TFT显示器需要将很大一部分能量用于背光。与CCFL和EL背光光源相比，白光LED由于其出色的效率和简单的驱动电路，在小型TFT显示器背光照明中得到广泛应用。白光LED具有较高的正向电压（3.0~4.0V），常常需要一个升压电路。该升压电路采用电荷泵结构或基于电感的设计，背光效率由显示器工作的频繁程度决定。图3给出了两种选择方案，基于电感的设计可提供最佳的转换效率，并在电池将要耗尽时仍可保持恒定的LED亮度；电荷泵器件的成本较低，但效率也较低。
图3 两种通用的白光LED驱动方案 4、 降低列驱动器功耗及提高性能的解决方案
平板显示器的清晰度及刷新率不断提高，使扫描线的刷新率也越来越高，而这方面的要求又与系统设计尽量节省系统用电的要求有直接的矛盾。美国国家半导体公司专有的智能型电荷共用技术不但可以降低功耗，而且又提高列驱动器的输出性能。只要按照正确的方法使用，智能型电荷共用技术可将列驱动器的功耗减少达40%，而且又可缩短输出的稳定时间。（1）
智能型电荷共用技术的工作原理
智能型电荷共用技术的工作原理是它将储存在薄膜晶体管（TFT）液晶显示器（LCD）各行扫描线内的能量重新分配，并且无需耗用电力便可驱动各行扫描线至其最终数值的一半。这种技术之所以能够发挥这样的成效，完全是因为每一相间有一半扫描线的电压比VCOM高，而另一半扫描线的电压比VCOM低。
图4和图5显示了智能型电荷共用技术的基本工作过程。在这个示例之中，平板显示器的每行扫描线可视为大约等于列驱动器的输出放大器上的RC电路负载的总和。为方便进行量化分析，各行扫描线应作为分散负载处理，由于现在只用作解释电荷共用的工作原理，因此可当作相加负载处理。
图4 在共用电荷之前瞬间的扫描线电压 图5 共用电荷时扫描线的电压
图4显示了开始共用电荷之前瞬间的情况。每一相间扫描线的电压分别处于VCOM之上及之下。列驱动器内设有一系列的开关，可将所有扫描线连成短路。在共用电荷之前，所有开关都已开启。
图5显示了共用电荷时的情况。输出放大器已置于待机状态（hi-Z模式），而此时开关器已全部关闭。电流按照箭头所示的方向由电压比VCOM高的扫描线流向电压比VCOM低的扫描线。在共用电荷时，输出放大器不会耗用电源。虽然开关再次开启，但各行扫描线的电压与VCOM相同。输出放大器就在这一刻进入传统驱动状态。要注意的一点是，输出只需将扫描线由VCOM驱动到最后阶段的电压，而非在整个电压范围内从头至尾驱动。
智能型电荷共用技术也设有监控POL信号的监控电路。各行扫描线只在POL信号进行切换时才以短路形式连在一起，显示扫描线电压正在改变其极性，并确保其极性与VCOM相反。以n线反相电路来说，并非每行扫描线都切换电压。采用智能型电荷共用技术有助于提高电荷共用功能的效率。（2）
智能型电荷共用技术与传统驱动器之间的分别
采用智能型电荷共用技术的列驱动器的输出波形从外形看与传统列驱动器的输出波形不同，图6显示了这两种不同的输出波形。以这两种输出波形来说，VHXX是上半部分（电压比VCOM高)的输出电压，而VLXX是下半部分（电压比VCOM低）的输出电压。图6(a)所示波形是传统驱动器的输出波形。无论在电压范围内的哪一位置，转换率仍可保持相对稳定。图6(b)所示波形是采用智能型电荷共用技术的列驱动器的输出波形。智能型电荷共用技术的波形可分为两个部分，第一部分是电荷共用时的部分。这部分的转换率一直很快，然后才稳定下来，与VCOM电压看齐。共用电荷完毕之后，输出放大器进入传统的驱动模式，（第二部分波形）其输出波形与传统驱动器的波形极为相似。
图6 驱动器的输出波形
智能型电荷共用技术与目前市场上的列驱动器所普遍采用的节能技术基本上完全不同。目前市场上很多列驱动器都有低功率模式可供选择。以大部分应用方案来说，这个模式可减低流入输出放大器的偏压电流，以便节省能源。但这样始终会降低输出的平均转换率。对于负载较小及清晰度较低的小型平板显示器来说，这个解决方案已相当不错了。但转换率一旦减慢，性能也会随着降低，对于高清晰度、高负载的新一代平板显示器来说，这样便远远不能满足要求。
智能型电荷共用技术不但可以节省能源，而且又可同时提高平板显示器的平均转换率，因为储存在各行扫描线之内的能量可以即时提供较大的电流，这是传统放大器所无法做到的。由于美国国家半导体公司的列驱动器拥有这个优点，因此它一方面可以支持更高的实际转换率，另一方面又可降低功率。（3）
FPD33584及FPD33620的智能型电荷共用技术的应用
为了充分发挥电荷共用技术的优点，电荷共用时间的长短应根据平板显示器的负载大小而设定。RC电路负载较小的平板显示器即使需要较少的共用电荷，可比RC电路负载较大的平板显示器节省更多的能源。美国国家半导体公司在设计FPD33584及FPD33620这两款列驱动器时已充分考虑到电荷共用时间的长短，确保无需加设外置电路或添加输入管脚也可控制时间长短。
对于大部分平板显示器的负载来说，美国国家半导体公司一般会建议将电荷共用时间确定为500ns~1ms。以采用相当于50kΩ及150pF负载的平板显示器为例来说，由于负载较大，因此可能需要较长的电荷共用时间才可节省更多电力及发挥更卓越的性能。
采用FPD33584及FPD33620时，可以利用两种方法控制其电荷共用时间的长短。可以通过CLK-SEL、TIME0及TIME1三个管脚确定选用哪一种控制方法，全部管脚都可在TCP或COF封装之内切断联系。
第一种方法是通过改变CLK1的脉冲宽度来控制电荷共用时间。对于那些需要能够准确控制电荷共用时间的应用来说，这是一个最理想的方法。以这个配置来说，电荷在CLK1的上升边缘便开始共用，并在CLK1的下降边缘终止共用。采用这个配置时，必须利用TCP或COF的连线将CLK1-SEL管脚的电位拉高。采用这个配置时，应使TIME0及TIME1两个管脚处于悬浮状态。图7显示了以CLK1脉冲控制电荷共用时间时所出现的典型输出波形。
图7 利用CLK1脉冲控制电荷共用时间
第二种方法是利用某一指定数目的RSDSTM时钟脉冲控制电荷共用时间。只要将CLK1-SEL管脚置于悬浮状态或连接在较低电位上，便可启动控制功能，控制电荷共用时间。TIME0及TIME1两个管脚提供4个不同长度的电荷共用时间以供选择。据表2所示，不同数值的TIME0及TIME1有各自不同的电荷共用时间。对于大部分应用方案来说，美国国家半导体公司建议负载较小的平板显示器或RSDSTM时钟频率较低的应用方案也可采用[TIME1，TIME0]=[1，0]这个数值。128个RSDSTM时钟周期只可用于负载极大的平板显示器。以这个配置来说，电荷在CLK1的下降边缘便开始共用，并在表2所列的RSDSTM时钟周期内继续共用。图8显示了典型的输出波形，其中tCS为表2中所列的时钟周期数与PWRSDS值的乘积。
图8 利用时钟周期控制电荷共用时间
利用智能型电荷共用技术共用电荷时，转换率一般会远比所显示的速率快。美国国家半导体公司专有的智能型电荷共用技术不但可以改善列驱动器的性能，而且也有助于减少系统的整体功耗。这种技术除了可以发挥更高性能之外，也可与市场上许多RSDS列驱动器的管脚兼容。

LED灯具品质与驱动电源关系

　　LED是英文“LIGHTEMITTINGDIODE”的缩写，中文简称发光二极管，由于它具有环保、寿命长、光电效率高（目前光效已经达到100LM/W)、抗震等众多优点，近年来在各行业应用得以快速发展，理论上，LED的使用寿命在10万小时左右，但在实际应用过程中，有些LED灯具设计人员对LED驱动电源认识不足或选用不当或一味追求低成本，结果使LED灯具产品寿命大大缩短，差的LED灯具寿命不到2000小时，有的甚至更低，结果使LED灯具的优势得不到很好的发挥。 　　由于LED加工制造的特殊性，导致不同的生产厂家甚至同一个生产厂家在同一批产品中所生产的LED的电流、电压特性均有较大的个体差异。现以大功率1W白光LED典型规格为例，按照LED的电流、电压变化规律来做简要说明，一般1W白光应用正向电压为3.0-3.6V左右，也就是说，当标称为1W的LED在流过350毫安电流时，它两端的电压可能在3.1V，也可能在3.2V或3.5V也可能是其它值，为保证1WLED的寿命，一般LED生产厂家建议灯具厂用350mA的电流去驱动，当通过LED两端的正向电流达到350毫安后，LED两端的正向电压很小的增加，都会使LED正向电流大幅度的上升，使LED温度成直线上升，从而加速LED光衰，使LED的寿命缩短，严重时甚至烧坏LED。由于LED的电压、电流变化的特殊性，因此对驱动LED的电源提出了严格要求。 　　LED驱动电源是LED灯具的关键所在，它就好比一个人的心脏，要制造高品质的、用于照明的LED灯具必须放弃恒压方式驱动LED。 　　现在许多大功率LED封装厂将许多颗单个的LED通过并联和串联的方式将它们封在一起生产出了单个20W、30W或50W或100W甚至更高功率的LED，尽管在封装前这些单个的LED都严格做了挑选和配对，但由于内部数量少则有几十颗、多则几百颗单体LED,因此封装后的大功率LED成品在电压和电流上仍然有很大的差异，且相比单个的LED(一般单个白光、绿光、蓝光工作电压在2.7-4V，单个红光、黄光、橙光工作电压在1.7-2.5V)参数差异更大！（提醒刚上马的LED灯具厂对LED光源的封装品质可不能忽视） 　　当前很多厂家生产的LED灯类产品（比如护栏、灯杯、投射灯、庭院灯等），采用阻、容降压，然后加上一个稳压二极管稳压，向LED供电，这样驱动LED的方式存在极大缺陷，首先是效率低，在降压电阻上消耗大量电能，甚至有可能超过LED所消耗的电能，且无法提供大电流驱动，因为电流越大，消耗在降压电阻上的电能就越大，无法保证通过LED电流不超过其正常工作要求，设计产品时都会采用降低LED两端电压来供电驱动，这样是以牺牲LED亮度为代价的。采用阻、容降压方式驱动LED，LED的亮度不能稳定，当供电电源电压低时，LED的亮度变暗，供电电源电压高时，LED的亮度变亮些。当然，阻、容降压方式驱动LED的最大优势是成本低,因此目前仍然有部分LED灯具企业在采用这种方式。 　　有些厂家，为降低产品的成本，采用恒压驱动LED，同样带来了批量生产时每个LED发光亮度不均匀、LED不能工作于最佳状态等一系列问题。 　　恒流源驱动是最佳的LED驱动方式，采用恒流源驱动，不用在输出电路串联限流电阻，LED上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化，以及LED参数离散性的影响，从而能保持电流恒定，充分发挥LED的各种优良特性。 　　采用LED恒流电源来给LED灯具供电，由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过LED的电流，因此，不必担心在通电的瞬间有过高的电流流过LED，也不必担心负载短路烧坏电源。 　　采用恒流驱动方式，它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动，同时恒定的电流使LED的亮度稳定，也便于LED灯具厂实施大批量生产时保证产品的一致性，因此众多厂家已经充分认识到驱动电源的重要性，许多LED灯具厂家已经放弃恒压方式，而选用成本稍高的恒流方式驱动LED灯具了。 　　有些厂家担心电源驱动板选用电解电容会影响电源的寿命，其实是一种误解，比如：如果选用105度，寿命为8000小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估算方式“每降低10度，寿命增加一倍”，那么它在95度环境下工作寿命为16000小时，在在85度环境下工作寿命为32000小时，在75度环境下工作寿命为64000小时，如果实际工作温度更低，那么寿命会更长！由此看来，只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的！ 　　还有一点值得LED灯具企业注意：由于LED在工作过程中会放出大量的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大.LED芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效，根据实验测试表明：LED自身温度每上升5摄氏度，光通量就下降3％,因此LED灯具一定要注意LED光源本身的散热工作，在可能的情况下尽量加大LED光源自身的散热面积,尽量降低LED自身的工作温度，如果条件允许，最好能将电源部分与光源部分隔开，一味地追求小体积而忽视灯具及电源的工作温度是不可取的。

浅谈LED环氧树脂(Epoxy)封装技术

LED生产过程中所使用的环氧树脂(Epoxy)，是LED产业界制作产品时的重点之一。环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子品质都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特徵，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。 LED IC等为了维护本身的气密性，保护管芯等不受外界侵蚀，防止湿气等由外部侵入, 以机械方式支援导线, 有效地将内部产生的热排出以及防止电子元件受到机械振动、冲击产生破损而造成元件特性的变化。采用不同的形状和材料性质（掺或不掺散色剂），起透镜或漫射透镜功能,提供能够手持的形体。一、LED用封胶树脂之硬化温度及时间 1.一般LED用封胶树脂之硬化剂为酸无水物﹐其硬化温度约120~130 ℃.2.促进剂之添加后其硬化时间缩短。二、硬化时间和歪之现象及硬化率1.树脂之热传导率小，内部硬化热蓄积以致影响硬化率。(反应率)2.内(硬化热)外(烤箱)高热Disply case 易变形。三、树脂及硬化剂之配合比率及特性1.硬化剂之使用量视所需之特性而论。2.一般硬化剂配合比率少时﹐硬化物之硬度为硬且黄变。3.硬化剂配合比率多时﹐硬化物变脆且着色少。四、Tg(玻璃转移点)及H.D.T.(热变形温度)1.测试方法﹕TMA,DSC.b:二者之温差为2~3 ℃。2.添加充填剂后Tg变高。3.环氧树脂之电气特性(绝缘抵抗率与诱电体损损失率)之低下与热变形温度一致为多。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对LED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逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分佈也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。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。

什么是电晶体

晶体定义：物质是由原子、分子或离子组成的。当这些微观粒子在三维空间按一定的规则进行排列，形成空间点阵结构时，就形成了晶体。因此，具有空间点阵结构的固体就叫晶体。事实上，绝大多数固体都是晶体。不过，它们又有单晶体和多晶体之分。所谓单晶体，就是由同一空间点阵结构贯穿晶体而成的；而多晶体却没有这种能贯穿整个晶体的结构，它是由许多单晶体以随机的取向结合起来的。例如，飞落到地球上的陨石就是多晶体，其主要成份是由长石等矿物晶体组成的。而食盐的主要成份氯化钠（NaCl）却是一种常见的单晶体，它是由钠离子（Na+）和氯离子（Cl－）按一定规则排列的立方体所组成，从大范围（即整个晶体）来看，这种排列始终是有规则的。因此，我们平常所看到的食盐颗粒都是小立方体。又如钻石，它是由碳原子在大范围内按一定的规则排列而成的晶体，人们常常在它的外表面加工出许多小面，使它变成多面体，由于它具有很高的折射率，又是透明的，所以，在阳光照射下，它对光线产生强烈的反射和折射，发出闪烁的光辉。值得注意的是，在晶体中，这样晶莹透明的有很多，但是，并不是所有透明的固体都是晶体，如玻璃就不是晶体。为什么呢？这是因为，组成玻璃的微观粒子只是在一个很小的范围内作有规则的排列，而从大范围来看，它们的排列是不规则的，因此，玻璃不是晶体。自然界中形成的晶体叫天然晶体，而人们利用各种方法生长出来的晶体则叫人工晶体。目前，人们不仅能生长出自然界中已有的晶体，还能制造出许多自然界中没有的晶体。人们发现，晶体的颜色五彩纷呈，从红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫到各种混合颜色，简直应有尽有，令人目不暇接。不过，更加令人惊奇的是，晶体不仅美丽，还有许多重要的用途呢！电晶体是一种固态装置元件,它具有体积小,效率高,寿命长及速度快等优点.近年来已有大量耐高压,能承受大功率的电晶体被制造出来,因此电晶体在功率放大上,一直扮演着重要的角色。比如说激光晶体。这是一种非常重要的晶体，它吸收足够的能量之后能发出一种特殊的强光，我们叫它"激光"，所以这种晶体叫做激光晶体。目前，人们已研制出数百种激光晶体。其中，红宝石晶体是最引人注目的一种。这是因为，有一位美国科学家Maiman，曾在1960年利用这种晶体获得了一项举世瞩目的重大科学成就--研制出世界上第一台激光器。今天，这些激光晶体在军事技术、宇宙探索、医学、化学等众多领域内都已得到了广泛的应用。例如，激光电视、激光彩色立体电影、激光雷达、激光手术刀等都是激光晶体在这些领域内成功应用的结果。又如水中通信，由于海水对红光产生强烈的吸收，而对蓝绿光则吸收得较少，因此，蓝绿光在海水中能够传播较远的距离。利用这一特性，人们就可以利用激光晶体产生的蓝绿光进行水中通信和探索。另一种重要的晶体恐怕要属半导体晶体了。这是因为，由半导体晶体硅和锗做成的各种晶体管，取代了原来的电子管，在无线电子工业上有着极其广泛的应用，由于它们的出现，电子产品的体积大大减少，成本大幅度降低。可以说，没有半导体晶体，就没有无线电子工业的飞速发展，我们今天就不可能拥有随身听、超薄电视和笔记本电脑等体积小巧、携带方便的电子产品了。此外，光纤通讯技术也离不开半导体晶体。利用这种晶体做光源，人们就能在一根头发丝般的光导纤维中传递几十万路电话或几千路电视，从而大大提高了信息传递的数量和质量。试想，如果没有这些半导体晶体，我们怎能看到高清晰度的电视，又怎能清楚地听到从遥远的大洋彼岸传来的亲人的声音呢？不过，在众多性能之中，最奇妙的当属光折变效应了。具有这种效应的晶体叫光折变晶体。那么，这是怎样一种效应呢？原来，当外界微弱的光照到这种晶体上时，晶体的折射率会发生变化，形成极为特殊的折射率光栅。凭借这种光栅，晶体便成为神通广大的"齐天大圣"，向人们演示出种种不可思议的奇妙现象：它可以在3cm3的体积中存储5000幅不同的图像，并可以迅速显示其中任意一幅；它可以把微弱的图像亮度增强1000倍；它可以精密地探测出小得只有10-7米的距离改变；它可以使畸变得无法辨认的图像清晰如初；它可以滤去静止不变的图像，专门跟踪刚发生的图像改变；它还可以模拟人脑的联想思维能力！因此，这种奇妙的晶体一经发现，便引起了人们的极大兴趣。目前，它已发展成一种新颖的功能晶体，向人们展示着良好的应用前景。此外，还有许多晶体，如电光晶体、声光晶体、压电晶体、热释电晶体、磁性晶体、超硬晶体等，它们在不同的技术领域中也起着重要的作用，在此就不一一列举了。不过，值得一提的是，近年来，随着光子晶体和纳米晶体的出现和发展，掀起了微观晶体的研究热潮，使人类认识达到了一个新的层次。可以相信，不久的将来我们将拥有更多、更奇妙的晶体。晶面定义：这种是一种晶面表示方法，叫Miller方法。就是用晶面（或者平面点阵）在三个晶轴上的截数的倒数的互质整数比来标记。 比如某晶面在三个晶轴a,b,c轴（相当x,y,z轴）上的截数是r,s,t（截数等于截长／单位长度，就相当于坐标），那么1/r, 1/s, 1/t之比，化为最简互质的整数比，就是晶面指标。 比如某晶面的截数是2,2,3（可以理解为XYZ空间坐标上，与X，Y，Z轴截得X=2,Y=2,Z=3的一个平面），那么1/2 : 1/2 : 1/3 = 3 : 3 : 2，该晶面指标就是（332）。如果和任一个坐标轴平行，比如平行于X轴，这时X的截长为无穷大，倒数就记为0.110晶面就是指平行于晶轴c，在a，b轴截长相等的晶面（相当于XYZ空间中X+Y=C的平面）100晶面就是平行于b，c两个晶轴，在a轴截长为C的晶面。（相当于XYZ空间中X=C的平面）111晶面就是在a,b,c三个晶轴上的截长都相等的晶面。（相当于XYZ空间中X+Y+Z=C的平面）值得注意的是110晶面不单是指一个平面，在晶体中所有和它平行的平面都是。晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。 电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路 所具有的特点列于下表，供大家参考。名称 共发射极电路 共集电极电路（射极输出器） 共基极电路输入阻抗 中（几百欧～几千欧） 大（几十千欧以上） 小（几欧～几十欧）输出阻抗 中（几千欧～几十千欧） 小（几欧～几十欧） 大（几十千欧～几百千欧）电压放大倍数 大 小（小于1并接近于1） 大电流放大倍数 大（几十） 大（几十） 小（小于1并接近于1）功率放大倍数 大（约30～40分贝） 小（约10分贝） 中（约15～20分贝）频率特性 高频差 好 好应用 多级放大器中间级，低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用 高频或宽频带电路及恒流源电路来源:LED导航网

浅谈LED驱动设计思想

LED在可携式产品中背光源的地位已经不可动摇，即便是在大尺寸LCD的背光源当中，LED也开始挑战CCFL(冷阴极萤光灯)的主流地位；而在照明领域，LED作为半导体照明最关键的部件，更是因为顶着节能、环保、长寿命、免维护等诸多光环而受到市场的追捧。驱动电路是LED(发光二极体)产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，驱动电路技术架构的选择都应与具体的应用相匹配。 LED的发光原理是在它两端加上正向电压，使半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合，放出过剩能量，从而引起光子的发射。LED驱动电路的主要功能是将交流电压转换为恆流电源，同时按照LED器件的要求完成与LED的电压和电流的匹配。LED驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面：一是儘可能保持恆流特性，尤其在电源电压发生±15％的变动时，仍应能保持输出电流在±10％的范围内变动。用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时，需要对其进行恆流驱动，主要原因是： 1. 避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性。2. 获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性。二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED的系统效率保持在较高水准。PWM (脉宽调制)技术是一种传统的调光方式，它利用简单的数位脉冲，反覆开关LED驱动器，系统只需要提供宽、窄不同的数位式脉冲，即可简单地实现改变输出电流，从而调节LED的亮度。该技术的优点在于能够提供高品质的白光，以及应用简单，效率高，但一个致命的缺点是容易产生电磁干扰，有时甚至会产生人耳能听见的杂讯。升压是LED驱动电路的重要任务，而电感升压和电荷泵升压是两种不同的拓扑模式。「由于LED是由电流驱动的，而电感在进行电流转换时效率最高，因此电感升压方式最大的优点就是效率高，如果设计得当可以超过90%；不过它的缺点也同样明显，就是电磁干扰很强，对手机等通信产品的系统要求就非常高。随着电荷泵的出现，目前大多数手机都不再采用电感升压方式。当然，采用电荷泵的升压方式其效率将低于电感升压。无论在照明应用还是背光应用领域，提高驱动电路的转换效率都是产品设计者必须面对的问题。提高转换效率，不仅有利于可擕式产品延长待机时间，同时也是解决LED散热问题的重要手段。在照明领域，由于使用大功率LED，因此提高转换效率就显得尤为重要。 LED在工作时需要有稳流、稳压的元件，但是此类元件应具备自身承担的分压高，但功耗要小的特性，否则将使具有较高效率的LED 因为驱动电路的工作功耗太大而使总体系统的效率大为降低，有悖于节能高效的宗旨。所以应儘可能不采用电阻或串联稳压电路来作为LED 驱动器的限流主电路，而应该采用电容，电感或有源开关电路等高效电路，这样才能保证LED 系统的高效率。采用串联式集成恆功率输出电路，可以使LED 的光输出在很宽的电源范围内保持恆定，但一般的IC 电路会因此而使效率有所下降。采用有源开关电路可以保证在较高的转换效率下实现电源电压大幅度变化时恆功率输出。 LED 在目前阶段，其光效还远未达到可以取代三基色萤光灯的程度，但是以其独特的长处，可以在安全特地电压（游泳池，划水池内水下灯具，矿灯）条件下高效工作。此外，在直接采用绿色电能（太阳能，风能等），以及应急照明方面也有着其独特的优势。尤其在调光方面，LED 不仅可实现0～100％的调光，并且可保证在整个调光过程保持较高光效，并且不损害LED 的寿命，而气体放电灯则很难做到这一点。来源：LEDinside

LED 灯具在 UL 标准的分类

以下首先针对 LED 灯具、LED 灯泡及 LED 驱动器等三种基本产品分类，及其分别沿用至各成品或零件时，所应参考的 UL 安规标准及应特别注意事项，以做为业者欲进行产品安规检测的基本指南。不过该表仅供读者参考，产品实际的归类，仍须依产品的用途及其使用环境来决定。 应用产品安规标准注意事项 LED 灯具 指示灯 UL 48 - 手把灯、厨柜灯、桌灯、 立灯、壁灯等 (皆为带电源线插头) UL 153 涵盖可携式灯具，通过电源线的插头连接标称为 120 伏特 15 或 20 安培的分支电路上 圣诞灯串 UL 588 - 紧急指示灯， 出口灯 UL 924 - 展示柜、镜灯 UL 962 - 舞台灯 UL 1573 - 台阶灯、吸顶灯、吊灯、壁灯、路灯、柱灯等 (皆不带电源线插头) UL 1598 涵盖固定式灯具，使用于非危险区域且装设于低于 600 V 的分支电路上。 小夜灯 UL 1786 - 低压花园灯 (不带电源线插头) UL 1838 - 水管灯 UL 2388 - LED 灯泡 指示灯泡 UL 496 - LED 灯泡 (ANSI Base)，内含驱动电路 UL 1993 E27 Base 是欧规，不能使用在北美市场。北美市场需用 E26 Base LED 灯泡 (非 ANSI Base)，内含驱动电路 UL 496 - LED 模块， 不含驱动电路 UL 60950-1 - LED 驱动器 电源供应器 (可带 LPS 安全回路) UL 60950-1 输出 LPS 安全回路，则 LED 模块及 LED 控制模块不需电气外壳 (Enclosure) 电源供应器 (不带 Class 2 安全回路) UL 1012 LED 模块及 LED 控制模块需提供适当电气外壳 (Enclosure) 保护 电源供应器 (带 Class 2 安全回路) UL 1310 输出 Class 2 安全回路， LED 模块及LED控制模块不需电气外壳 (Enclosure) 驱动器 (可带 LPS/ Class 2 安全回路) UL 935 输出 LPS /Class 2 安全回路， 则 LED模块及 LED 控制模块不需电气外壳 (Enclosure) 低压花园灯电源供应器 UL 1838 LED 模块及 LED 控制模块需提供适当电气外壳 (Enclosure) 保护 ?Subject 8750 的安全评估与测试在大略了解各产品应参考的标准后，以下将简单说明与上述标准互补的 Subject 8750。Subject 8750 目前已更新至第 3 修订版，内容共分为 12 章，其中第 1 - 4 章为：包含范畴，定义等总章；第 5 - 9 章为：结构要求；第 10 - 11 章为：测试评估；第 12 章则为：产品标示。以下即针对“结构要求”与“测试评估”等两大内容架构陈述。不过在此特别提醒读者，由于每一本安规标准的产品用途与使用环境规定有所不同，因此采用 Subject 8750 条文规范的程度自然也不尽相同。一、结构要求 (5 - 9 章) 1. 使用环境考量：产品使用在不同环境下，如干燥 (Dry)、潮湿 (Damp)、户外 (Wet) 等场所，安规标准对于带电体的间距、塑料外壳、测试、警示标语 (Marking) 等，会有不同的要求。 2. 机械性结构要求：此部份首重外壳的安全要求，并着重在防火、防电击、防碰撞等性能；另在金属外壳的厚度、 防腐蚀性及塑料外壳的物理特性也有所要求，其它还有对隔板、内线保护、抗拉、灌胶等规定。 3. 电气性结构要求：包括危险带电体的避免接触、外露的结线端子、内部结线、供电端与负载端的连结、电路的隔离、绝缘材质的使用、印刷电路板的规格、带电体的间距、电子零件、保护装置、及 Class 2 或 LPS 安全回路的能量限制等，皆在此部份的规范范围内。 4. 其它要求：如 LED 电源、LED 数组、LED 模块及 LED 控制模块等安全及外壳要求等。LED 的电源可以是下列标准所验证的电源供应器，包括UL 1012，UL 1310 及 UL 60950-1。基本上，LED 数组、LED 模块及LED 控制模块只要位于 LPS /Class 2 安全回路上，就没有任何电气外壳的要求。LED 灯具对于电源输出方式的规定为基本绝缘，与完全没有隔离是一样的。对于 LED 数组、LED 模块及 LED 控制模块，如果使用的电源不用大到超过 LPS /Class 2，建议最好要符合 LPS /Class 2。反之，若使用的能量将大于 LPS /Class 2，则有没有提供隔离一次侧与二次侧电源电路的绝缘，对塑料外壳的要求上，是没有差别的。二、测试评估 (10 - 11 章) 在 Subject 8750 的测试项目部份，UL 对产品常进行的测试如后：输入测试 (Input Test)、温升测试 (LED Module Normal Operations Temperature Test)、绝缘耐压测试 (DiELectric Voltage Withstand Test)、异常操作测试 (Abnormal Condition Tests)、电子零件异常测试 (Unreliable Component Abnormal Test)、50 瓦电路量测 (50-W Point Power Measurement Test) 等。 ?LED 灯具最新产品类别 (CCN) 因为 LED 灯具应用范围的日渐广泛，所以在今年度， UL 定义了一些与 LED 应用有关的新的产品类别 (CCN)，如 OOQA2 (LED 模块，UL 8750)、FKSZ (LED 驱动器，UL935)、OOLV (节能灯泡，UL1993)、QOVZ (可携式 LED 灯具， UL153)， QOVA (LED 厨柜灯， UL153)、IFAM (LED 固定式灯具，UL1598)、IFAO (LED ?灯，UL1598) 等，业者可根据不同产品类别进行 UL 安规的申请。在此例举目前与业者较为息息相关的 CCN，包括 OOQA2 与 FKSZ 的定义如下： CCN 定义 OOQA2 为 LED 光源的模块 (Module)， 灯具厂商可将其整合在灯具的组装内 FKSZ LED 驱动器 (Driver) 备注: 经由 UL 1012， UL 1310 与 UL 60950-1 所验证的电源供应器，也可以通过申请成为 FKSZ 的 LED 驱动器。虽然 LED 应用在灯具的技术上，尚有发光效率不足、散热限制等议题尚待克服，然而在迈入绿色能源的时代，LED 光源市场的发展前景仍是十分可期。虽然 LED 灯具的安规标准尚处于磨合的阶段，但如果业者在进行产品研发时，可以主动积极注入新的安全思维，并随时留意国际市场上的产品检测信息，势必能够提升产品在未来的竞争力。本文由 UL 台湾工程师赖弘严撰写

LED显示屏生产过程中静电危害及防护措施

近年来，LED显示屏生产技术在我国渐趋成熟，应用领域广泛及普及成为趋势。但目前大多数的LED显示屏制造商尚不完全具备生产该类产品的真正能力，从而给LED显示屏产品带来了隐患，以至影响到整个市场。如何规范化生产，如何生产出真正意义上的低衰减、长寿命的 LED显示屏产品？本文仅从LED显示屏生产过程的静电防护角度，讨论该过程静电带来的危害及其防护方法。静电产生的原因： 从微观上说，根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态，由于不同的物质电子的接触产生的电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。 从宏观上讲，原因有：物体间摩擦生热，激发电子转移；物体间的接触和分离产生电子转移；电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；摩擦和电磁感应的综合效应。 　静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生。这种效应即是大家熟知的摩擦起电，所产生的电压取决于相互摩擦的材料本身的特性。由于LED显示屏在实际生产过程中主要是人体与相关元器件的直接接触与间接接触产生静电。所以根据本行业的特点我们可做一些针对性的静电防范措施。静电在LED显示屏生产过程中的危害 如果在生产任何环节上忽视防静电，它将会引起电子设备失灵甚至使其损坏。 当半导体器件单独放置或装入电路时，即使没有加电，由于静电也可能造成这些器件的永久性损坏。大家熟知，LED是半导体产品，如果LED的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。氧化层越薄，则LED和驱动IC对静电的敏感性也就越大，例如焊锡的不饱满，焊锡本身质量存在问题等等，都会产生严重的泄漏路径，从而造成毁灭性的破坏。　　另一种故障是由于节点的温度超过半导体硅的熔点（1415℃）时所引起的。静电的脉冲能量可以产生局部地方发热，因此出现直接击穿灯管和IC的故障。即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障。一个典型的例子是，LED是PN结组成的二极管，发射极与基极间的击穿会使电流增益急剧降低。LED本身或者驱动电路中的各中IC受到静电的影响后，也可能不立即出现功能性的损坏，这些受到潜在损坏的元件通常在使用过程中才会表现出来，所以对显示屏的寿命影响都是致命的。静电在LED生产中的防护措施一、接地 　　接地就是直接将静电通过导线连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，我们要求人工使用的工具接地、带接地防静电手环、及工作台面接地等。 （1）在生产过程中，要求工人必须佩带接地静电手环。尤其在切脚、插件、调试和后焊工序时，并且作好监察，品质人员必须最少每两个小时做一次手环静电测试，作好测试纪录。 （2）在焊接时，电烙铁应尽可能采用防静电低压恒温烙铁,并保持良好的接地性。 （3）在组装过程中，尽可能使用有接地线的低压直流电动起子(俗称电批). （4）保证生产拉台、灌胶台、老化架等有效接地。 （5）我们要求生产环境做到布设铜线接地，如地板、墙壁、以及某些场合使用的天花板等,都应使用防静电材料。通常，即使普通石膏板和石灰涂料墙面也可以,但禁止使用塑料制品天花板和普通墙纸或塑料墙纸。防静电地线的埋设: (1)厂房建筑物的避雷针一般与建筑物钢筋混凝土焊接在一起妥善接地,当雷击发生时,接地点乃至整个大楼的地面都将成为高压强电流的泄放点。一般认为在泄放接地点20M范围内都会有"跨步电压"产生,即在此范围内不再是理想零电位。另外，三相供电的零线由于不可能绝对平衡而也会有不平衡电流产生并流入零线的接地点,故防静电地线的埋设点应距建筑物和设备地20米以外。 (2) 埋设方法:为保证接地的可靠,致少应有三点以上接地,即每隔5m挖1.5m深以上坑,将2m以上铁管或角铁打入坑内(即角铁插入地下2m以上),再用3mm厚铜排将这三处焊接在一起,用16m2绝缘铜芯线焊上引入室内为干线. (3) 坑内施以适量木炭粉和工业盐,以增加土壤导电性,填埋后用接地电阻测试仪测量,接地电阻应小于4Ω，且每年至少测试一次。二.LED显示屏元件的储存搬运　　静电敏感元件在储存和运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响，最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为防护用。另外防静电衣对人体的静电具有一定的屏蔽作用。 所以我们要求在周转搬运过程中，工人必须佩带无绳静电环和手套，穿防静电服装和防静电鞋等，同时应使用防静电料箱、PCB防静电料架、不锈钢周转车等专业设备，尽量避免人体直接接触周转。 要说明的是：由于防静电服,是用特殊合成纤维织成布料,一般情况下揉搓磨擦不会产生静电.但它不是静电屏蔽服,它不能消除身上其它衣料产生的静电.故正确穿著应是里面只着一件衬衣或内衣,外着防静电服.冬季内穿多件化纤类、毛类衣物等，再穿著防静电服以无大用. 所以，在储存和搬运过程中，须控制好环境温度和湿度,戴好静电手环，正确穿着静电服.提高全体员工的防静电意识。做到手与产品“绝缘”，防止汗渍污染产品等,是非常必要的.三、温度和相对湿度的调控 电子作业尤其是SMT,对温度和湿度都有较高要求,一般温度控制在18~28℃,过高或过低都将影响设备的正常运作和精度;相对湿度应在50%~85%,过低则容易产生静电，过高设备易结露,锡膏含水增加,所以应加强监测和调控,对防静电来说,秋冬相对湿度偏低时,可用加湿器或湿布拖地方法解决. 四、监测和记录 防静电措施要有专人负责落实,并形成制度,切实做好贯彻实施工作，否则一切硬件设施的投入，都可能起不到实际作用。 (1) 人员:应由两人共同管理、测试、记录，多数情况下需两人配合,并防止人员流动断档. (2) 测试和记录:做好静电防护工作，每天应完成下列测试和记录： a. 静电测试点---静电地。 b. 电烙铁头接地与烙铁尖温度测量。 c. 小锡炉接地与锡炉温度测量。 d. 测试仪器接地测量。 e. 静电手环接地测试。 f. 室内温度、相对湿度的测量与调控。 (3) 检查工作区内工作人员着装和防静电各项规定的执行情况. (4) 有条件的情况下，应在工作现场和流水线上用静电测试仪测各种状况下的静电电压，静电电压一般应小于100V,特殊情况应小于25V.五、培训和素养 应将防静电知识、措施作为全员培训的重要内容，让每一位员工都弄懂弄通, 提高全体员工的防静电意识，从上到下执行防静电要求，形成良好的职业习惯。如：进入车间要更换防静电服、穿防静电鞋、必需戴好静电环和手套后才可接触元器件，手拿PCB板或敏感器件时尽量持边缘,避免接触其引线和接线片，自觉遵守和执行防静电的制度和规定。 其实，防静电应以防止和抑制静电荷的产生、积聚,并迅速、安全﹑有效地消除已产生的静电荷为基本原则。但防静电诸多措施实为一套系统工程,一个环节的疏漏都可能出现“千里之堤溃于蚁穴”,不可不慎。 LED显示屏的制造过程是一个非常严谨、细微的过程，每个环节都不可疏漏。LED显示屏的静电防护工作是LED显示屏生产的重要环节，目前业界人士对静电防护的认识还不足够深刻，更不能满足专业LED显示屏生产的需要，还需要更多的专业人士不断研究、共同讨论。来源：投影时代

LED 灯具的安规要求

LED 具有节能、环保的优势，在灯具产业的发展已成为主要趋势。由于 LED 所使用的技术及产品属性已与传统灯具大不相同，因此现行的一般灯具安全标准规范显然已不适用。为协助业者正视此项议题，本期将以 LED 灯具所使用的技术、可能应用的范畴、及目前 UL 所使用的安全评估来对此进行说明。 LED 灯具技术及特性所谓的 LED 灯具，顾名思义，是指灯具产品采用 LED (Light-emitting Diode，发光二极管) 技术做为主要的发光源。LED 是一种固态的半导体组件，其利用电流顺向流通到半导体 p-n 结耦合处，再由半导体中分离的带负电的电子与带正电的电洞两种载子相互结合后，而产生光子发射，不同种类的 LED 能够发出从红外线到蓝光之间、与紫光到紫外线之间等不同波长的光线。近几年的新发展则是在 蓝光 LED 上涂上萤光粉，将蓝光 LED 转化成白光 LED 产品。此项操作一般需要搭配驱动电路 (LED Driver) 或电源供应器 (Power Supply)，驱动电路或电源供应器的主要功能就是将交流电压转换为直流电源，并同时完成与 LED 相符合的电压和电流，以驱动相配合的组件。 LED 灯具的灯泡体积小、重量轻，并以环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎，且亮度衰减周期长，所以其使用寿命可长达 50,000-100,000小时，远超过传统钨丝灯泡的 1,000 小时及萤光灯管的10,000 小时。由于 LED 灯具的使用年限可达 5 ~10 年，所以不仅可大幅降低灯具替换的成本，又因其具有极小电流即可驱动发光的特质，在同样照明效果的情况下，耗电量也只有萤光灯管的二分之一，因此 LED 也同时拥有省电与节能的优点。 不过因为 LED 的部份技术尚嫌不足，所以起初使用在灯具上的缺点包括光品质 (演色性、 一致性、色温) 较差、散热不易、且价格偏高，而其中不当的散热，则会导致 LED 灯具的亮度及电路零组件使用寿命加速衰减。随着制造技术在近十年来的突飞猛进，上述缺点，包括 LED 的热阻逐渐降低、光品质也在提升中。2008 年，除了 LED 白冷光的发光效率已达到 100 Lm/W，而 LED 暖白光的发光效率，预计在 2010 年，也可从目前的 70 Lm/W 提高至 100 Lm/W。与目前其它通用光源相较，钨丝灯泡约 15 Lm/W、萤光日光灯约 45~60 Lm/W、HID 灯约 120~150 Lm/W，LED 的发光效率显然已渐具优势；以下是针对 LED 及其它常见灯具的灯性比较： 照明方式特点 白光 LED 热源少、操作环境广、小型化、耐震动、光束集中 日光 (萤光) 灯萤光灯省电、但废弃物易碎有汞污染等问题 白炽钨丝灯泡低效率、高耗电、寿命短、易碎 LED 灯具的安全规范随着技术的改善，LED 灯具的用途已由过去数十年单纯应用在指示灯、信号灯等，逐步使用在手机背光源、车内用照明、煞车灯、LCD 电视、手提电脑背光源等辅助照明；而在近两年内，其开始成为主照明系统，所应用的范畴可涵盖建筑、户外、商业、及居家等，产品则分别有： 范畴产品 建筑照明庭园灯、探照灯、阶梯灯、阳台灯等 户外照明路灯、柱灯等 商业照明广告照明、展示柜照明等 居家照明吸顶灯, 壁灯, 厨柜灯, 立灯, 桌灯等 LED 灯具的安全规范有感于 LED 光源制造技术的提升、应用层面的变广，且现行的 UL 灯具产品安规标准，对于 LED 光源并无明确的规范，因此在 2005 年，UL 即着手草拟 LED 光源产品的安全规范 — Subject 8750（详情请见PDF文档），以规范一般性的基本结构评估，来补充灯具产品安规标准的不足，并计划未来将正式生效成为 UL 8750 安规标准，做为所有以 LED 为光源的灯具类产品安全检测的主要依据。Subject 8750（详情请见PDF文档）SUBJECT 8750 (2008-07-31).rar

如何延长高光度LED寿命

毋庸置疑，发光二极管的耐用及长寿特性能够在不同应用中派上用场，带来显而易见的效益。然而，当高功率的LED应用于高光度的操作，散热便成为关键的问题。事实上，输入LED的电力只有不足20%转化为光能，其余的80%则转化为热能。这实在是照明系统设计人员需要克服的问题。假如照明系统实施欠佳，即使是最完善的导热设计，也难以尽展所长，发挥真正的用途。保持安全的LED操作环境、减少热力耗散对LED寿命造成影响的责任，便落在用于驱动LED的电子组件之上。事实上，只要我们看看高光度LED制造商提供的组件产品规格，便不难确定需要留意的主要设计参数，并且可以得知在高温下操作对这些器件的负面影响。LED的实际寿命与功率耗散和LED结点的温度往往成反比。制造商可显示在Tj80℃温度下运行约一亿小时的平均故障间隔时间(MTBF)。在实用的系统中，LED的故障不一定会造成大问题，不过在散热不足、而Tj又升至120℃或以上的系统中，LED的寿命便会大幅缩短。在一些极端的情况下，LED更会实时出现故障。热能设计可引入超补偿功能，藉以抗衡最恶劣的环境。然而在某些情况下，这是不可能的事情。以筒灯为例，一般安装在绝缘的天花板间层空间。这层空间不仅妨碍散热，还没有足够位置安装额外的散热设施。相对光度也与结点温度成反比。随着数据的变异，制造商估计在最大结点温度下的光线输出会减弱30%。同样，流明维护效果与结点温度也成反比。在70℃结点温度下，一个LED操作超过5万小时后，一般会损耗三成光度输出；温度更高时损耗会更大，但正式数据尚未公开。因此，设计人员最重要的目标，就是尽快散发LED的热量，从而把结点温度保持在最大额定值以下，避免过早出现故障。一般来说，用来产生所需LED电流的电子器件，可以轻易引入侦测温度过高的方法，有效减低LED的驱动电流，保持稳定的操作温度。虽然光线输出会略为减弱，但LED的“生命力”却十分旺盛，可以长期运作。以某LED驱动电路设计为例，其降压转换器配备温度控制功能，驱动电流高至1安培，供应电压介乎4伏至6伏。该电路利用一个150kΩNTC热控管进行温度侦测，该组件所设位置与LED保持紧密的热力接触。流过热控管的电流会倍增，再与峰值交换电流相加，从而调节LED电流。只需要加入简单的、低成本的电子组件，就可以保护贵重的高光度LED。这种热保护设计有助照明系统的设计人员实现更小巧、生产成本更低的解决方案。来源：阿里巴巴—电子论坛

电子镇流器的工作原理

1、
气体放电灯的负阻特性由于气体放电灯（如荧光灯、霓虹灯、金卤灯等）是一种具有如图1所示V-I特性的负阻性电光源，即为负值，从图1可以看出，当灯电流上升时，灯管的工作电压下降，但是供电电压不会下降，多出的这点电压加到灯管后会使灯电流进一步上升，如此循环，最终烧坏灯管或灯管熄灭，所以要使灯管正常工作，应配以如图2所示的镇流元件，用以限制和稳定灯电流。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯常用的镇流器有两种：电感式镇流器和高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、工作效率低、灯发光有频闪，所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法，而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。镇流原理如图3所示，镇流电路的工作特性曲线如图4所示。
在图2所示的电路中，灯管上的工作电压加上镇流元件上的电压等于电源供电电压，最终可以使气体放电灯稳定工作。在图2所示的电路中，灯功率可以按下式计算： P=IVα
（1）式中的α表示灯发光系数，它和灯管的工作电压和工作电流有关，对电感镇流器，α可以取0.8，对高频电子镇流器，α可以取0.99。在灯电路稳定工作期间，灯管上的电压是稳定的，所以灯功率主要取决于灯电流的大小，而灯电流的大小和镇流元件的阻抗和电源供电电压的高低有关，并且供电频率对荧光灯的工作也有影响，如图5和图6所示。例如对电感镇流，镇流电感的阻抗ZL=2πfL，电感镇流器的电感量和它的绕组匝数和铁心的尺寸有关，所以当电源供电频率较高时，镇流电感的体积也会小些。这就是采用高频交流电子镇流电路后，镇流电感的体积和尺寸会很小的原因。
目前，世界上一些著名的大专院校、科研院所、公司都投入了较大的力量进行高频交流电子镇流器的科研开发、生产。如美国弗吉尼亚大学功率电子研究中心（VPEC）李泽元教授领导的科研中心每年都有相关论文和实验报告在IEEE功率电子学学刊刊出，并提出了如高频能量反馈、采用电荷泵功率因数校正的电子镇流器等概念，美国加州理工大学（UCT）的S.CUK教授关于单级高功率因数电子镇流器，一种用于紧凑型荧光灯的E类电子镇流器，西班牙、巴西、我国台湾和香港地区的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人员、实验室进行科研开发。同时，国内一些著名科研院所、大学等都投入了较大力量进行科研开发。这一点可从国内相关科技文献看出。但是勿容置疑的是我国是世界上电子镇流器的一个生产大国，有较多的公司、企业从事这种“绿色电光源”产品的生产。特别是自20世纪80年代末、90年代初，IEC928（1990）、GB15143（1994）《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》及IEC929（1990）、GB/T15144《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》等技术标准相继颁布与实施，使交流电子镇流器的研究、开发、生产有了统一技术规范。由于高频交流电子镇流器要求体积小、造价低，并且对电磁辐射干扰、输入功率因数、波峰因数、可靠性等技术指标要求严格，所以要做出一个满足高性能、低价格、体积小、低电磁辐射干扰、使用安全可靠等要求的高频交流电子镇流器并非易事，所以往往让人感到，看似简单的一个电子产品，但是技术含量很高，是一个涉及电路拓扑、高频电子变换、谐振开关（ZVS、ZCS）、LC串、并联谐振、功率因数校正（PFC）、电磁干扰抑制（EMC、EMI）、信号传感、采集和控制、电子元器件、电光源器件等电力电子技术方方面面的电子产品。同时，如何测量高频交流电子镇流器的技术参数，如功率、高频谐波成分、效率、电磁辐射干扰（EMI），也是高频交流电子镇流器的研究热点。实践证明，要做出一只高性能的高频交流电子镇流器，还需对它的灯负载技术特性、灯负载对电源的技术要求有所了解，否则要做出一只高性能的高频交流电子镇流器也是件不现实的事。
2、
荧光灯50Hz交流市电供电时的发光闪烁和发光条纹现象由于交流市电供电的过零会使荧光灯在工作过程中出现发光“闪烁”效应，相对于50Hz的交流市电供电，“闪烁”效应的频率为100Hz，当然“闪频”效果和荧光灯所使用的荧光粉的“余辉”时间大小有关，“余辉”时间大的荧光粉“闪频”效应会弱些。同样如果供电频率增加，“闪频”效应会弱些，所以采用高频电子镇流对改善荧光灯的发光“闪频”效应会有帮助。荧光灯在50Hz交流市电供电时的“闪频”效应如图5所示。
3、
荧光灯的供电频率与灯发光效率之间的关系气体放电灯在交流供电情况下工作时，气体或金属蒸气放电的特性取决于交流电的频率和镇流元件的类型。气体放电灯在交流50Hz/60Hz供电时，灯的阻抗在整个交流供电周期内一直不停地变化，从而导致了灯的非正弦的电压和电流波形，产生了谐波成分。当气体放电灯的工作频率大约为1kHz时，灯内的电离状态不再随着灯的工作电流而迅速变化，从而在整个工作周内形成几乎恒定的等离子体密度和灯阻抗，这时灯的V-I特性趋于线性，灯电流波形失真随之降低，灯的工作频率与50Hz供电时的灯发光效率对比曲线如图6所示。从图6可以看出，当气体放电灯的交流供电频率大于20kHz时，荧光灯的发光效率比50Hz交流供电时荧光灯的发光效率η值高，据统计可以提高10%~20%，同时荧光灯工作在高频交流供电状态时，可以有效地克服荧光灯的发光闪烁现象。这也是高频交流电子镇流器相对于电感镇流器的优点之一。由于高频交流电子镇流器采用高频开关电子变换电路的方法实现镇流，具有无频闪、效率高、体积小、质量轻、可调光、不使用大量铜材和硅钢材料等一系列优点，所以自20世纪70年代以来，高频交流电子镇流器一经问世，就受到了广大用户的欢迎。
4、
电子镇流器的主要功能荧光灯的工作性能在很大程度上与相配套工作的电子镇流器性能有关，在使用中应使荧光灯的工作性能和电子镇流器的工作性能相匹配（如灯阻抗和灯的工作特性），以使荧光灯能工作在最佳状态，使用中电子镇流器应满足以下功能要求：
① 能够限制和稳定荧光灯的工作电流。 ② 在交流市电过零时，也能正常工作。 ③ 应能为灯的点火提供所需的点火电压。 ④
在灯点火工作期间，应能控制灯点火能量，使灯电极被适当预热，并确保灯丝电极保持正常工作温度。当然电子镇流电路的体积小、工作寿命长和低功耗也是很重要的技术要求。同时电子镇流器也应具备以下控制功能：
① 有高的功率因数。 ② 能限制交流输入市电的总谐波失真（THD）。 ③ 能限制灯电路的短路工作电流或避免由于灯电极电流过大而热过载。 ④
能有效地抑制电磁辐射干扰，避免它干扰相邻电子设备的正常工作。 ⑤ 当灯电路不能正常点火时能自动关断灯电路，这对电子镇流器电路是比较重要的。 ⑥
在交流市电供电电压变化时，能稳定灯的工作电压、电流和功率。以上几项基本要求，在电子镇流器产品标准GB15143（IEC928）和GB/T15144（IEC929）中都有明确的规定。它们对荧光灯交流电子镇流器的性能和安全要求是设计和生产电子镇流器的指南，是电子镇流器必须具有和达到的基本技术条件。
5、 照明装置的分类与安全性（1）
照明装置的分类根据照明装置所涉及到的有关设计和结构，照明装置可以分为以下三大类（它们在电子镇流器电路的设计过程中需引起注意）。 ①
照明装置提供的抗电击安全保护特性。 ② 抗外界物体进入照明装置的特性（例如防灰尘、防潮特性）。 ③ 照明装置的安装表在抗燃特性。（2） 照明装置的安全性
IEC对照明装置的安全性分为四类，分别如下：
0类——表示符号为□。这类照明装置是电绝缘的，没有接地，装置的外壳可以由绝缘材料制成，从而部分或整体形成照明装置的绝缘功能，这类照明装置的外壳也可以由金属材料做成，但是其中的电路带电部件需和外壳绝缘，对0类照明装置可以对其中的带电部件实行强制性绝缘或双绝缘的考虑。
1类——表示符号为。对1类照明装置，除了被电绝缘的元件外，同时也提供了接地（用符号（
）表示），并且这个接地部分对照明装置的外露金属部件进行了连接，以确保外露金属部件在带电的情况下能实现保护功能。对照明的供电接线端子也应同时提供接地端子。
2类——表示符号为。对2类照明装置的外露金属部件应确保不带电，这既可以通过双重绝缘也可以通过接地的方法实现。
3类——表示符号为。这类照明装置对极低电压供电应用时也应能确保安全工作，不会对周围环境造成危害，最常用的应用情况就是低交流市电供电的应用场合（如42V），对这类照明装置可以不用提供接地保护。为了确保电子产品的安全性，在欧洲国家范围有一种叫CE的认证，CE是“Conformité
Europeenné”的缩写，表示在欧洲国家范围内流通产品一致性的最基本的要求，以确保市场监控部门有效地监控有关产品的性能指标。电光源产品要受到电磁兼容（EMC）和低电压电子产品监控部门的监控，CE主要针对与电子产品的安全性有关的内容。电光源产品在投入市场应满足有关安全性、EMC和电性能的有关技术标准要求，并应通过有关技术认证部门的技术认证。根据IEC的要求，照明装置的供电电压应在额定供电电压的-8%~+6%范围内变化。如果电源供电电压范围变化过大，则会产生以下几种结果：
① 如果照明装置的供电电压过低，则会 ·降低电光源的光输出； ·色漂移； ·在极端情况下产生照明装置的点火困难。 ② 如果照明装置的供电电压过高，则会
·降低电光源的使用寿命； ·降低照明控制装置的使用寿命； ·色漂移； ·功耗增加；
·在极端情况下会产生安全问题。对电子镇流器的工作可靠性而言，每5000h的失效率应不大于1%，对日常用的电子镇流器6000h应不大于1%，不工作时间不大于2500ppm1)，典型值为1000ppm。

LED户外屏幕安装要求

　　LED屏幕的种类较多，根据使用环境可以分为室内屏和户外屏两种。室内LED屏幕与户外LED屏幕差别很大。首先是亮度不同，室内屏的发光亮度要比户外屏低出几倍到几十倍;把室内屏幕放在室外就像把电视机放在室外一样亮度不够。因此，户外屏必须采用超高亮度LED，而且为了进一步提高亮度和增加可视距离，在一个象素内往往要封装多只超高亮度LED。其次，户外屏须防（雨）水、防阳光直射、防尘、防高温、防风，防雷击等，而室内屏则无须考虑这些问题。 　　目前，户外屏幕存在的主要问题如下: 　　1.屏幕安装在户外，经常日晒雨淋，风吹尘盖，工作环境恶劣。电子设备被淋湿或严重受潮会引起短路甚至起火，引发故障甚至火灾，造成损失。 　　2.屏幕可能会受到雷电引起的强电强磁袭击。 　　3.环境温度变化极大。屏幕工作时本身就要产生一定的热量，如果环境温度过高而散热又不良，积体电路可能工作不正常，甚至被烧毁，从而使显示系统无法正常工作。 　　4.受众面宽，视距要求远、视野要求广。环境光变化大，特别是可能受到阳光直射。 　　解决办法及应用要求： 　　1.屏体及屏体与建筑的结合部必须严格防水防漏。屏体要有良好的排水措施，一旦发生积水能顺利排放。 　　2.在屏幕及建筑物上安装避雷装置。屏幕主体和外壳保持良好接地，接地电阻小于3欧姆，使雷电引起的大电流及时泄放。 　　3.安装通风设备降温，使屏体内部温度在-10℃～40℃之间。屏体背后上方安装轴流风机，排出热量。 　　4.选用工作温度在-40℃～80℃之间的工业级积体电路芯片，防止冬季度温度过低使屏幕不能启动。 　　5.为了保证在环境光强烈的情况下远距离可视，必须选用超高亮度发光二极管。 　　6.显示介质选用新型广视角管，视角宽阔，色彩纯正，一致协调，寿命超过10万小时。显示介质的外封装为目前最流行的带遮沿方形筒体，硅胶密封，无金属化装配。其外型精致美观，坚固耐用，具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路短路等特点，业界有人称为五防。来源:LEDinside

LED照明灯的特点

LED照明灯具有如下特点： 1、高纯度，鲜艳丰富的色彩。目前LED产品几乎覆盖了整个可见光谱范围，且色彩纯度高。而获得彩色光的传统方式是白炽灯加滤光片，大大降低了光效。 2、超长寿命。LED的实际寿命超过5万小时，为一般光源的几倍甚至几十倍。 3、光源中没有水银，光束中不含紫外线。LED是固体发光光源，绿色环保，特别适用于香水店、珠宝店、博物馆、美术馆等专业场所，可满足其展示商品对照明的特殊要求。 4、固体发光，抗震性能好，牢固可靠。 5、节能，经济，免维护。 6、动态的色彩控制，明暗可调，三原色的LED组合可采用PWM实现顏色的变化。 7、LED有很强的发光方向性，光通量利用率高，且体积小，易于LED灯具的外观设计和光强分佈的控制。 8、LED可采用直流低压供电，安全可靠。 9、LED不受启动温度限制，可暂态启动，一般为几个ms，且能暂态达到全光通量输出。

双门反相器振荡器可省电并提高LED亮度

LED的亮度直接与通过它的电流成比例，这对低压和电池供电的应用是一种挑战。但它可能会在不增加系统功率需求的情况下提高LED的亮度。 这里所述的解决方案使用高峰值电流获得亮LED，并使用低平均电流降低功耗。LED振荡电路通过以短时间的“开”和长期的“关”提供低功率周期波形的方法来达到这些要求(图1)。 脉冲LED由于两方面的原因可比直接驱动的LED更亮。首先是作为峰值检波器和积分器的人眼功能。因此，眼睛察觉到峰值与平均亮度之间某处脉冲LED的亮度。查看LED的相对效率对峰值电流的曲线也显示出另一个原因。 例如，在30mA的脉冲电流时，安捷伦的翡翠绿HLMP发光二极管(LED)的亮度约为同等直流驱动电路的30％。注意脉冲电路并非总是产生更亮的LED，在10mA下，直流电路会产生更亮的峰电流LED。 振荡器电路起源于占空比约为50％的常规双门反相器振荡器。但LED振荡器电路有两个RC时间常数，因此无论占空比还是频率皆可调节。R2和C2控制LED脉冲“开”的时间，而R1和C1控制“关”的时间。要确保上电时的振荡，增加了与C2并行的R4，通过电容器提供直流通路。如果使用NAND门代替反相器，可对电路进行改进，使其容纳像状态指示灯(图2)之类的应用“开/关”控制。图3显示振荡器LED驱动电压V1。 通过分析在每个反相器形成的RC网络的放电时间可得出描述振动频率和占空比方程式。为简化运算，在分析中不包括不包括R3、R4和LED。 利用这些方程式来预测RC电路放电到反相器阈值转换电压(假定为电源电压的一半)所需要的时间。输出电流的作用是，当输出电流增加时，实际的VOH减少。放电到逻辑转换阈值电压(VTH)(带有起始电压(Vi))的RC电路一般方程式为： 下列假定推到出求解时间(t)的方程式。假定VTH=0.5×VCC并且Vi=VOH≈VCC。 当LED“开”的时间由在反相器U1A端的放电时间(t1)控制时，在反相器U1B端的放电时间(t2)控制LED“关”的时间： t1≈0.693×R2C2≈0.693×(12,000Ω)(0.01μF)≈83.2μst2≈0.693×R1C1≈0.693×(12,000Ω)(0.1μF)≈832μs 振荡器的时间周期(T)等于第一和第二RC阶段充电时间之和： T=t1+t2=83.2μs+832μs=915μsf=(1/T)=(1/915μs)=1.09kHz 在V1的振荡器占空比(DS)与通过电容器C1和C2设置的两个时间常数之比成比例： 作者：JimLepkowski 来源：电子系统设计

引起白光LED快速衰减的主要原因

引起白光LED器件快速衰减的主要原因，是蓝光LED芯片的衰减还是荧光粉衰减，目前LED业内人士对此的看法并不一致。有人使用同样的蓝宝石衬底GaN基蓝光LED芯片、支架、环氧树脂封装材料，制成φ5mm支架式蓝光LED和白光LED，然后比较两组器件长期工作后的光通量衰减情况。在实验时，点亮电流均为20mA，测试电流也为20mA，环境温度、测试仪器都一样。结果白光LED比蓝光LED的光通量衰减要快（如图1所示）。由于两组器件的差别在于白光LED的封装中添加了荧光粉，人们很自然就会想到是否因为荧光粉衰减而导致白光LED的衰减加速。 图1 白光LED和蓝光LED衰减的比较 我们都知道，如果是荧光粉衰减，那么必然会出现由荧光粉激发出的波长峰值为570nm的黄绿光衰减，从而导致白光LED的色度坐标向蓝色调方向变化，即色度坐标值减少。经过测试，实际结果却表明白光LED器件的色度坐标反而向黄色调方向变化。因此，可以认为荧光粉不是造成白光衰减加速的主要因素。持这种观点的人认为：与普通LED相比，蓝光、白光LED的不同之处在于发光的波长较短，环氧树脂在吸收短波长的光辐射后会氧化，继而形成色团。此外，环氧树脂还会因受热而变化，称为“黄变”，从而造成短波长的光穿透率下降。这种现象对红光LED不构成影响，但对蓝、白光LED影响较大，这是蓝光、白光LED衰减较快的一个重要原因。 如果将白光LED的芯片上涂一层薄荧光粉，然后分析比较两种器件的光线在器件内部的行程，就会发现蓝光LED的光线直接透过环氧树脂射出，而白光LED器件由于表面存在荧光粉层，一部分光线直接射出，一部分光线射向荧光粉颗粒。荧光粉颗粒除了将部分蓝光转换为黄光之外，由于光线还有各向同性的散射作用，因此造成荧光粉层附近的短波长光辐射和热量高度集中，这样荧光粉层附近的环氧树脂更容易发生“黄变”。这对白光LED的衰减也会有影响，如图2所示。 图2 光的各向同性散射的影响 有人也做过这样的实验：选用同一蓝光芯片与不同的荧光粉。选用的荧光粉激发光谱峰值波长为460±5nm，由于稀土掺杂不同导致发射波长有540nm、550nm、560nm三种。三种不同发射波长的光通量随着时间的变化情况如图3所示。 图3 三种不同发射波长的光通量随时间的变化 由图3可见，发射波长是560nm时衰减比较少，可以得出结论：同一种蓝光芯片激发不同杂质的荧光粉，将导致发射不同的黄光波长，因此混合而成的白光也有不同的衰减。这说明荧光粉衰减是占主要的因素。 还有人选用同一种芯片和同一种荧光粉（调配的胶和浓度都一样），而涂在蓝光芯片上的荧光粉厚度不一样。这样进行实验，发现涂较厚的荧光粉比涂较薄的荧光粉的芯片，其白光衰减较快，如图4所示。 图4 芯片的荧光粉涂层厚度不同，其光通量随时间的变化 综上所述，引起白光LED的衰减有多种原因，要根据实际情况进行分析，然后再用实验去证实。

集成LED的封装

目前，通常使用单层或双层铝基板作为热沉，把单个芯片或多个芯片用固晶胶直接固定在铝基板（或铜基板）上，LED芯片的p和n两个电极则键合在铝基板表层的薄铜板上。根据所需功率的大小确定底座上排列LED芯片的数目，可组合封装成1W、2W、3W等高亮度的大功率LED。最后，使用高折射率的材料按光学设计的形状对集成的LED进行封装。 这种芯片采用常规芯片，并高密度集成组合，其取光效率高、热阻低，可以根据用户的要求来组合电压和电流，也可以根据用户的要求制作成不同的体积和形状。这种集成LED的价格比单芯片1W功率的LED要低，但是光效高，适合在灯具上作为背光源，并且路灯、景观灯都可以采用。这是一种很有发展前景的LED大功率固体光源，其结构如图1所示。 图1 多芯片组合集成大功率LED示意图 对于多芯片集成的大功率LED，在制作工艺上必须注意： ·要对LED芯片进行严格的挑选，正向电压相差应在±0.1V之内，反向电压要大于10V；制作时要特别注意防静电，如果个别的芯片被静电损坏，但是又无法检出，那么这对整个大功率LED的性能影响很大。在固晶和焊线后，要按满电流20mA点亮一个小时，合格后才能进行点荧光粉和灌胶。封装好后，还要进行几个小时的老化，然后进行测试和分选。 ·在排列芯片时，要让每个LED芯片之间有一定的间隙。 ·在固晶时，LED芯片要保持一样高度，不要出现有的芯片固晶胶较多，垫得很高，而有的又很低；只要芯片的底部粘有一定的固晶胶，可以固定住芯片即可（推力不小于100g）。在其他地方不要留有固晶胶，否则多余的固晶胶会吸收光线而不利于出光。 ·因为芯片的排列可能有串联、并联之分，所以在焊线时，尽量保持每根金丝相隔一定的距离，并保持平行，不能交叉。金丝要有一定的弧度，并且不能从芯片上跨过。 ·保持固晶下面的热沉面光洁，让光线能从底座反射回来，从而增加出光。因此在铝基板上挖开的槽要光滑，这样有利于出光。 ·铝基板挖槽的大小和深度，要根据芯片的多少和出光角度的大小来确定。 根据LED技术的发展，大功率的光源必须由多个芯片集成组合，所以多个芯片集成为大功率LED光源的技术和工艺必将不断发展。

低功率LED可靠性试验项目

一般来说，LED 的可靠性是以半衰期（即光输出量减少到最初值一半的时间）来表徵，大概在1万到10万小时之间LED的可靠性测试包括静电敏感度特性、寿命、环境特性等指标的测试。 静电敏感度特性是指LED能承受的静电放电电压。某些LED由于电阻率较高，且正负电极距离很短，若两端的静电电荷累积到一定值时，这一静电电压会击穿PN结，严重时可将PN结击穿导致LED失效，因此必须对LED的静电敏感度特性进行测试，获得LED的静电放电故障临界电压。目前一般采用人体模式、机器模式、器件充电模式来类比现实生活中的静电放电现象。 为了观察LED在长期连续使用情况下光性能的变化规律，需要对LED进行抽样试验，通过长期观察和统计获得LED寿命参数。对于LED环境特性的试验往往采用模拟LED在应用中遇到的各类自然侵袭，一般有：高低温冲击试验、湿度迴圈试验、潮湿试验、盐雾试验、沙尘试验、辐照试验、振动和冲击试验、跌落试验、离心加速度试验等。一般测试低功率LED的可靠性具体项目有以下几点： 1.焊锡耐热性：260℃±5℃，5Sec,外观和电气特性无异常。 2.温度迴圈试验：85℃（30min)---转换5min---—40℃（30min) 为1cycle, 需做50cycle,外观和电气特性无异常。 3.热冲击试验：100℃（5min)---转换10sec---—10℃（5min) 1cycle, 需做50cycle,外观和电气特性无异常。 4.高温储存试验：在温度100℃环境下放置1000Hrs,外观和电气特性无异常。 5.低温储存试验：在温度—40℃环境下放置1000Hrs,外观和电气特性无异常。 6.高温高湿放置试验：在温度85℃/相对湿度85%RH环境下放置1000Hrs，外观和电气特性无异常。 7.引脚拉力试验：依据引脚截面积的大小施加重力/30Sec,引脚须无拉脱及松动，电气特性无异常。 8.引脚弯折试验：依据引脚截面积的大小施加重力，弯折±90度（距本体3mm处）2回，引脚须无折断及松动，电气特性无异常。 9.寿命试验：施加IF电流，连续工作1000Hrs,外观和电气特性无异常。备註：在环境与寿命可靠度试验后，需在25℃下放置24Hrs再测试电气特性。

造成LED照明产品价格差异的几点因素

目前有能力生产LED与LED灯饰的厂商还为数不多，不同厂商选用不同品质的LED是造成LED灯饰价钱不同的重要原因。由于价格战日益激烈，外观、结构、功能几乎一样的产品，价格差异却有2-3倍，很多用户一时被弄昏头脑，不知价差从何而来，一般不生产LED发光管的LED灯饰厂商都很难区别，何况消费者。所以，选用自己有良好的LED生产来源，或者是拥有完善LED检测设备的LED灯饰厂会比较好，这样买来的LED灯具产品会更有保障。我们来看看有哪些因素造成LED灯具的价格差异：1、亮度 LED的亮度不同，价格不同。用于LED灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准。 2、抗静电能力 抗静电能力强的LED，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰。 3、波长 波长一致的LED，顏色一致，如要求顏色一致，则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。 4、漏电电流 LED是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的LED，寿命短，价格低。 5、发光角度 用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。如全漫射角，价格较高。 6、寿命 不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，寿命长，价格高。 7、LED芯片 LED的发光体为芯片，不同的芯片，价格差异很大。日本、美国的芯片较贵，台厂与中国本土厂商的LED芯片价格低于日、美。 8、芯片大小 芯片的大小以边长表示，大芯片LED的品质比小芯片的要好。价格同芯片大小成正比。 9、胶体 普通的LED的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵，高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火。LED照明灯饰市场还存在部分非法之徒，欺骗供应商，骗取供应商材料生产成品，以不正常低价出售成品换取现金。也有少数LED灯饰厂商以不切实际的承诺欺骗经销商及用户，然后用不断更改商号或负责人的伎俩来推卸责任。来源：LEDinside

树脂类封装材料对大功率LED光老化进程的作用

“含有苯环的封装材料最终都会发生老化”。在日前召开的“2006年LED技术研讨会”上，三垦电气技术本部LED业务部长大塚康二表示，作为高功率LED封装材料，树脂类材料可能无法避免老化问题。不过，这只是需要高功率和超长寿命时的情况，假如是寿命约2万小时的产品，通过在不会形成界面的树脂材料上下功夫，完全可以使用树脂封装。 大塚表示，要想使LED成为照明等通用光源，“需要一些技术上的突破”。其中，对于LED发光所导致的元件光老化现象，表示需要开发能够避免这种问题的封装材料。目前，封装材料正逐步由环氧树脂向光老化现象更轻的硅酮树脂过渡。但“只要含有苯环，就无法避免颜色逐渐偏黄”（大塚）。大塚表示，需要进一步对树脂类封装材料进行改进，最终可能需要采用该公司正在探讨的无树脂封装。不过，无树脂封装由于使用玻璃作为芯片保护套，而且还会增加组装工序，因此需要解决低成本化问题。

LED显示屏基础知识

LED屏幕(户外看板，显示屏)按应用场所不同，大致可以分外户外看板和室外屏幕两类。由于LED户外看板的应用环境不同于室内屏幕，并且环境条件比较恶劣，自然对LED的发光材料和箱体有着较高的要求。一般来说户外看板的LED须采用超高亮发光材料，亮高度（UHB）是指发光强度达到或超过100mcd的LED， 又称坎德拉（cd）级LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制进展十分迅速，现已达到常规材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能达到的性能水准。目前，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种顏色的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实。发光亮度已高于1000mcd，可满足室外全天候、全色显示的需要，用LED彩色大屏幕可以表现天空和海洋，实现3D动画。新一代红绿、蓝超高亮度LED 达到了前所未有的性能。户外看板像素目前均由红/绿/蓝三种原色(基色)的许多单管LED构成，常用成品有像素筒和像素模组两种结构。 像素尺寸多为12-26毫米，像素组成：单色以2R/3R/4R、偽彩以1R2YG/1R3YG/1R4YG、真彩以2R1G1B等组成形式居多。 一、户外看板系统方案设计原则1,结构设计原则 2.亮度与配色依据 3.可靠性设计原则 4.安全性设计原则 5.易管理及可操作性设计原则 二、屏体安装方式 墙掛式：即显示幕背靠墙面，并固定在墙面上。此方式为常见方式，而且较易实现。 坐立式：即显示幕坐立在平臺上。此方式最易实现，在条件许可的场合应优先采用这种安装方式。 镶嵌式：即显示幕镶嵌在一个墙框内。此方式不多见，如果墙面凹陷深度不够，须考虑其维护性。 侧掛式：即显示幕两侧受力，侧掛在两建筑物或立柱之间。此方式常用于空旷场地的屏体悬掛，两立柱依据屏体的悬掛要求搭建。三、结构设计1、材料选择采用角钢作为屏体框架的主要材料，进行防腐、耐火处理。2、箱体结构采用大箱体结构，箱体材料进行打磨、镀锌、喷塑处理、具有防水/耐腐蚀功能。箱体具有厚度薄、重量轻、强度高， 采用定位柱技术保证安装精度等特点。3、框架结构由于采用标准的箱体结构，使得屏体框架结构简单，定位精度及屏体的安装工艺容易控制，保证了整屏的平整度。4、联接结构采用焊接和连接件并用的联接方式，简单易行，可以确保联接强度，同时提高屏体的安装效率。四、系统防护功能设计1、安全配电系统a.上电系统　b.防静电设计　c.防雷设计2、屏体结构安全设计a.防风设计　b.防震设计　c.防水设计　d.防潮/防结露设计　e.防尘设计　 f.防氧化/防腐蚀设计3、温度控制系统设计A.屏体的散热系统及防高温设计a.优良的驱动器选择　b.完善的工艺设计　c.完备的系统防护设备 d.先进的系统防护技术：即“动态散热”技术，密封式对流散热，空调冷却式内部对流散热B.屏体的防低温设计