精通LED照明

目 錄
譯者序
原書前言
鳴謝
作者簡介
第1章 導(dǎo)論1
1.1概述1
1.2照明知識基礎(chǔ)2
1.2.1光學(xué)研究簡史2
1.2.2照明基礎(chǔ)概論2
1.2.3照明的定量參數(shù)3
1.2.3.1色度指標3
1.2.3.2亮度、照度和空間光分布6
1.2.3.3工程師和制造商常用照明指標集7
1.3照明技術(shù)8
1.3.1概述8
1.3.2熒光燈8
1.3.2.1緊湊型熒光燈8
1.3.2.2毒性9
1.3.2.3高強度放電燈9
1.3.3白熾燈10
1.3.3.1鹵素?zé)?1
1.3.3.2其他照明技術(shù)11
1.3.4LED燈12
1.4理解照明12
1.4.1深入理解照明參數(shù)14
1.4.2對于LED照明特別重要的參數(shù)15
1.4.3測量單位15
1.5理解能量效率16
1.5.1“綠色”能量解決方案16
1.5.2發(fā)光功效與發(fā)光效率17
1.5.3確定最大功效18
1.5.4光源的效率18
1.5.5LED燈具的功效19
1.6LED工業(yè)：現(xiàn)狀和前景19
1.6.1全球增長19
1.6.2高亮度LED20
1.6.3LED的應(yīng)用20
1.6.4LED行業(yè)的挑戰(zhàn)和局限21
第2章 LED照明器件24
2.1概述24
2.2半導(dǎo)體光電子學(xué)基礎(chǔ)25
2.2.1半導(dǎo)體中的光發(fā)射25
2.2.2LED——半導(dǎo)體二極管26
2.2.3LED器件結(jié)構(gòu)28
2.2.4白光LED的構(gòu)造和挑戰(zhàn)29
2.2.5藍光LED的特殊挑戰(zhàn)30
2.2.6基于氮化物的LED基底32
2.3化合物半導(dǎo)體材料和制造工藝的挑戰(zhàn)32
2.3.1成品率或分選效應(yīng)對成本的影響33
2.3.2自動化生產(chǎn)34
2.3.3標準化的實現(xiàn)34
2.3.4芯片生產(chǎn)和庫存管理35
2.3.5化合物半導(dǎo)體的技術(shù)進步36
2.3.5.1LED材料科學(xué)36
2.3.6大規(guī)模生產(chǎn)的工藝控制37
2.4確定和改進LED照明功效37
2.4.1LED效率和功效的定量化37
2.4.2熒光粉效率的確定41
2.4.3估算白光LED功效的極限41
2.4.3.1理論功效極限41
2.4.3.2實際功效極限42
第3章 LED模組制造44
3.1概述44
3.2LED照明部件和子系統(tǒng)44
3.2.1基于功率的LED模組配置45
3.2.2LED子系統(tǒng)的配置46
3.2.2.1印刷電路板子系統(tǒng)47
3.2.2.2板上芯片封裝子系統(tǒng)48
3.2.2.3驅(qū)動電源49
3.3熱管理和壽命研究52
3.3.1熱傳輸機制52
3.3.2LED的結(jié)溫53
3.3.3熱分析和建模54
3.3.3.1熱阻54
3.3.4熱仿真55
3.3.4.1仿真技術(shù)55
3.3.4.2與熱測量的結(jié)合56
3.3.5關(guān)于壽命和光衰的研究58
3.3.5.1定義LED燈的壽命58
3.3.5.2壽命周期內(nèi)的光通量維持特性59
3.4為制作平臺優(yōu)化模組設(shè)計60
3.4.1如何進行熱設(shè)計60
3.4.1.1模組散熱片61
3.4.1.2板散熱技術(shù)61
3.4.1.3擠壓成形散熱器61
3.4.1.4粘合材料63
3.4.1.5利用對流63
3.4.1.6優(yōu)化LED數(shù)量和驅(qū)動電流63
3.4.1.7主動式制冷64
3.4.2關(guān)于光學(xué)設(shè)計的思考65
3.4.2.1LED發(fā)光器件的光抽取65
3.4.2.2光分布整形65
3.4.2.3顏色參數(shù)65
3.4.3電氣設(shè)計要求66
3.4.3.1正、負電極的制備66
3.4.3.2LED位置分布的設(shè)計66
3.4.3.3電氣控制功能66
3.4.4機械設(shè)計要求67
第4章 燈的測量和表征68
4.1概述68
4.2通用照明參數(shù)的測量和表征68
4.2.1主要照明指標和測量68
4.2.2輔助照明參數(shù)69
4.2.3輻射度量和光度量的轉(zhuǎn)換方法70
4.2.3.1單色輻射71
4.2.3.2多色輻射72
4.2.4常用光度測量72
4.2.4.1光通量Φ72
4.2.4.2亮度L73
4.2.4.3照度Ev74
4.2.4.4光出射度M74
4.2.4.5光通量分布75
4.2.4.6發(fā)光能效和發(fā)光效率78
4.2.5常用色度測量78
4.2.5.1CIE標準照明體79
4.2.5.2CIE標準顏色空間79
4.2.5.3CIE標準色度圖79
4.3標準光度學(xué)與色度學(xué)在LED燈中的應(yīng)用81
4.3.1燈的測量和比較82
4.3.1.1氛圍燈的測量82
4.3.1.2工作燈的測量87
4.3.2LED照明評價的建議和指南96
4.3.2.1零售燈規(guī)格指引96
4.4LED專有半導(dǎo)體照明特性的測量和表征97
4.4.1LED的光電測量和表征97
4.4.2不同熱條件下的照明參數(shù)表征97
4.4.3光度測量的標準化活動99
第5章 LED燈的設(shè)計思考101
5.1概述101
5.2照明應(yīng)用以及對燈的要求101
5.2.1住宅和商業(yè)應(yīng)用中的環(huán)境照明102
5.2.2住宅和商業(yè)應(yīng)用中的射燈105
5.2.3工業(yè)環(huán)境的大型空間照明106
5.2.4提供可視度的戶外照明108
5.2.5受限表面的超高亮度照明109
5.3適合照明應(yīng)用的設(shè)計111
5.3.1照明質(zhì)量因子112
5.3.1.1顏色112
5.3.1.2明亮度112
5.3.1.3分布113
5.3.2一般照明用LED燈的設(shè)計思考113
5.3.2.1環(huán)境照明設(shè)計要素114
5.3.2.2射燈照明設(shè)計要素115
5.3.2.3大空間照明設(shè)計要素116
5.3.2.4戶外照明設(shè)計要素117
5.3.2.5超亮聚光照明設(shè)計要素118
5.4LED燈設(shè)計參數(shù)和取舍119
5.4.1LED燈特有的取舍119
5.4.2從瞬態(tài)數(shù)據(jù)研究LED取舍120
5.4.3LED技術(shù)改進路線圖122
第6章 LED照明設(shè)計和仿真124
6.1概述124
6.2LED光輸出的模擬124
6.2.1封裝后LED的照明模擬基礎(chǔ)125
6.2.2LED發(fā)光強度在極坐標系中分布的模擬126
6.2.3模擬實際測量的探測器輸出127
6.2.4照明設(shè)計師用的照度分布仿真129
6.3將光分布擴展到大空間130
6.3.1單和雙LED仿真 131
6.3.2不同距離處雙LED系統(tǒng)的仿真132
6.3.3使用不同探測器尺寸的亮度分析133
6.3.4仿真輸出結(jié)果的選擇：亮度或非相干照度136
6.3.5LED照明特性總結(jié)136
6.4產(chǎn)生均勻、多向或各向同性LED照明分布139
6.4.1電磁理論在LED和標準燈中的應(yīng)用139
6.4.2LED和曲面燈的照明比較140
6.4.3產(chǎn)生多向和擴散LED光分布的方法142
6.4.