（备注：版权所有，请勿转载。吴春明）

LED

通过本次LED的专题培训，我们应该了解和掌握：

⑴ 知道什么是LED，能够理解LED的发光原理；

⑵ 与传统白炽灯，荧光灯，金卤灯相比，LED有哪些优点；

⑶ 使用LED的注意事项；

⑷ 企一照明LED产品的特点及其运用。

一，LED的定义及发光原理

LED是英文Light-emitting diode（发光二极管）的缩写，是一种固态半导体光源，它可以直接把电转化为光。

LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

（图1典型插脚式LED结构图）

半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。当这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，多余的能量就会以光的形式释放出来，这就是LED发光的原理。而光的波长（也就是光的颜色）是由形成P-N结的材料决定的。

（图2 LED发光原理，P-N结原理结构图）

LED在很多设备里用作指示灯，在照明行业也得到了越来越多的应用。早期的LED发出亮度较低的红色光，而当今的LED发出的光不仅有各种可见光，还有紫外（UV），红外（IR）光。

市场上有三种LED的形式存在：微型LED, 大功率LED, 定制的LED(数字显示的LED或全彩LED) 。

微型LED通常是单芯片的，一般用作指示灯。有多种尺寸，2mm-8mm不等，既有插入式封装也有表面封装的。这种LED的设计及其简单，不需要散热器，电流范围一般在1mA-20mA。

★大功率LED

（图3 典型大功率LED结构图）

大功率LED(High Power LEDs, 通常简称HPLED)可在几百毫安甚至超过1安培的电流驱动下使用。由于过热驱动会烧坏LED芯片，所以HPLEDs必须安装在散热器上以便能很好散热。我们大家常见的HPLED取代白炽灯用在手电筒上，或在多颗LED排在一起形成一个光输出较大的LED灯。

除了插脚式LED外，还有一种贴片LED, 简称SMD，来自英文的缩写（Surface Mounted Device）, 这种芯片的封装技术我们称为SMT技术，即“Surface Mounted Technology”。而以上介绍的插入式LED的封装技术我们称为THT技术，即来自英文“Through-hole Technology”的缩写。插入式LED一般是小功率LED，即功率小于1W；大功率LED，即功率大于或等于1W，一般是贴片式LED。当然贴片小功率LED使用也很普遍。

（图4典型贴片LED结构图）

二，LED的优点

LED的内在特性决定了它是最理想的光源，将取代传统白炽灯，荧光灯，甚至金卤灯。LED有着非常广泛的用途，在照明行业的作用也将越来越大。

⑴ 长寿命：LED有相对较长的使用寿命。通过实验测得LED有50000-100000个小时的有效使用寿命，而随着时间当LED最终停止工作，持续的时间会更长。 典型的荧光灯的使用寿命约6000-8000个小时，而且很大程度上依赖于灯具使用环境。白炽灯的寿命更低，才1000-1500个小时。

⑵ 超省电：LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电不超过0.1W。而功率大于或等于1W的LED，我们都叫做大功率LED了。通过跟其它几种常见光源的对比，就很容易理解LED是一种超省电的光源。

⑶ 光效好：LED与其它光源相比，光效{zh0}。

⑷ 使用安全：LED灯在低压下工作，属于安全特低压Ⅲ类灯具，使用安全，灯体表面不热，人体可以触摸。而白炽灯，金卤灯释放出大量热量，不仅人体不能接触灯体，连被照物体也需要离光源有一定的距离。

⑸ 瞬间达到最亮：LED启动非常快，它能在微秒间达到{zd0}的光输出，即达到{zg}亮度。而荧光灯（包括节能灯）都要几分钟后才能达到{zd0}光输出，而且还受环境的影响，较低温度的环境下，荧光灯启动后达到最亮的时间会更长；而金卤灯启动后达到{zd0}光输出所需要的时间往往也很长。

⑹ 可频繁开关：频繁的开关对LED灯具没有任何影响，所以在开关比较频繁的区域选用LED是最适合。而荧光灯（包括节能灯），频繁的开光会导致荧光灯很快烧掉；高强度气体放电灯从新启动前需要很长一段时间。

⑺ 冷光源：与大多数光源相比，LED通过红外（IR）方式释放的热量非常小。红外辐射的热量会损坏一些敏感的物体或布料。损耗的能量以热能的形式通过LED底部散去。

⑻ 体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻，很容易封装在PCB板上。

⑼ 防振：作为一种固体器件，LED在外部振动下不易受损，而白炽灯和荧光灯却很容易受到振动的影响。

⑽ 光束控制：LED固体封装可设计用来控制发光光束。而白炽灯和荧光灯则需要另配反光罩来控制光束。

⑾ 环保：LED是由xx的材料作成，不像荧光灯含有有毒物汞，会对环境造成很大污染，同时LED灯具也可以回收再利用。

⑿ 光颜色：LED本身可以发出各种颜色的光，不像传统光源靠滤色镜来得到各种颜色的光。这样不仅光效好，而且成本低。

三，LED芯片和LED灯具的使用说明

1，LED芯片

⑴ 储存

LED储存的{zj0}环境温度是23 ± 5℃，相对湿度在40 - 70 %。注意LED的包装，防止LED插脚的氧化。

⑵ 清洁

切勿使用莫名的化学溶液清洗LED, 这样会损坏或弄破LED的环氧树脂表面。 如果必要地话，在正常的温度下，可将LED浸入酒精溶液， 但不能超过一分钟。

⑶ 引线的修剪

引线的修剪需在常温下进行。

⑷ 焊接

焊接时，烙铁需要跟平底胶片座保持2mm的距离。焊接后，LED至少需要三分钟的冷却时间。焊接时，不要对环氧树脂封装壳或引线架施加任何压力。LED在过波峰焊或回流焊时，能承受高达260°C温度，但是持续时间不能超过5秒钟。如果在焊接的过程中，时间或温度没有控制好，就会导致LED环氧树脂的变形或LED晶片和引线损坏。

在使用烙铁时，能承受温度高达300°C的焊接，但时间不能超过5秒。如果LED并排焊在同一PCB板上，不能顺次焊接LED的正负两条引线（首先焊接所有的正极引线，然后再焊接LED的负极引线）。不能将LED环氧封装体浸渍到任何的焊锡膏内。焊锡后不能再调动LED的位置。如果电器件跟LED安装在同一块PCB板上，焊锡膏的硬化时间不能超过60秒，且温度不能高于120°C。

⑸ 安装

在LED的安装过程中不能对引线施加压力。确保PCB板上的安装孔和LED的引线吻合。

⑹ LED静电防范

LED对静电非常敏感。因此确保LED在整个安装和使用过程中无静电存在，以免影响到LED。过度的静电会损坏LED芯片或导致LED芯片功能退化。过压驱动也会导致LED的损坏，所以要保证LED的驱动器是有过压保护功能的。在LED的安装过程中，确保所有设备和安装人员要正确接地，并配备有防静电设备，例如，防静电手套，防静电腕带，防静电垫，防静电衣服，防静电鞋子及防静电箱柜。

    当LED跟低电阻的金属表面接触时，瞬间的静电可能会损坏LED。所以任何跟LED接触的表面都应该覆盖防静电垫（表面电阻在106~~108Ω/sq）。LED也应该存放在防静电箱柜和防静电的袋子里。

所有烙铁需接地，生产环境应该使用离子风箱。

2， LED灯具

⑴  封装好的LED灯具不能随意拆卸，否则可能会导致LED芯片损坏或功能退化。

⑵  LED是直流供电的，具有极性，因此在给LED灯具安装接线时确保接线正确，以免灯具损坏。

⑶     因为LED较亮，所以请勿直视点亮的LED灯具。

⑷     请勿直视紫外LED，因为这样会损伤我们眼睛，紫外LED主要用在验钞机里。

四，解读企一照明LED灯具

（图5 上海企一照明LED天花灯系列QY-L303， 3W x 3）

(图6 上海企一照明天花射灯QY-L303结构解析图)

上海企一照明，开发了一系列的LED天花射灯和筒灯。灯具采用美国进口大功率芯片，高亮，高光输出，引进台湾的封装技术，整个封装过程要求严格，确保LED芯片光通量与封装后LED光通量的高度统一。在LED二次透镜选择上，上海企一照明通常选用PMMA或PC材料的透镜，透光性好，精准度高，抗老化能力强。

灯体上，使用进口纯铝，散热性能好。采用车制的加工工艺，使得灯具表面纹理密度均匀，外观xx，奢华。

上海企一照明的LED筒灯和天花射灯在多种照明解决方案中发挥着举足轻重的作用，例如，xx品牌连锁店，xx酒店，xx现代居室，中xx展示厅及珠宝店等。