LED照明系统的研究与设计

1、常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系 别： 电子与电气工程学院 专 业： 微电子技术 班 号： 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 设计（论文）题目： LED照明系统的研究与设计 指 导 教 师： 设 计 地 点：常州信息职业技术学院 起 迄 日 期： 2010.5.42010.7.3 毕业设计（论文）任务书专业 微电子技术 班级 姓名 一、课题名称： LED照明系统的研究与设计 二、主要技术指标1、光效，理论上最大光效：683lm/W；2、色温分级：暖色（5300K）；3、照度，低照度（约100200lx以下）用暖色温，中照度（约200750lx）用中色温；4、LED的颜色；5、LED的电流：一般小功率的LED的正向极限电流多在20mA。但大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。1W LED的额定功率为350mA,3W LED的750mA；6、LED的正向电压：LED的正极接电源正极,负极接电源负极；7、LED的反向电压：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏；

2、8、LED发光强度：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，单位为坎德拉（cd）；9、LED光通量：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。单位为流明(lm)；10、LED光照度：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.，单位为勒克斯(lx)；11、LED的使用寿命：LED一般可以使用50,000小时以上； 三、工作内容和要求：1、论述LED的发展史2、研究LED器件的光学特性、热学特性、电学特性和工作原理。3、LED照明系统的电路设计4、分析PN结温度升高对LED性能的影响，讨论LED灯具散热的重要性，研究LED灯具的散热途径。5、分析LED照明系统模型并分析其组成部分灯具、光源、控制器。最后，对全文的工作进行总结。 四、主要参考文献： 1 刘恩科，朱秉升，罗晋生等 .半导体物理学西安交通大学出版社 第7版,180-364 2 王晓明，郭伟玲，高国，沈光地LED 新一代照明光源现代显示，2005版，68-1203 赵清泉，夏晓玲半导体发光二极管的应用及其前景大众科技，2005版，35-89 4 周太明，电器照明设计.上海：复

3、旦大学出版社，2001 年11 月 ，24-140 学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日 系 主 任（签名） 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目LED照明系统的研究与设计一、 选题的背景和意义：目前，传统的石化能源与经济、环境的矛盾越来越突出。能源是经济与社会发展的基本动力，但由于常规能源的有限性和分布不均匀性，造成世界上大部分国家的能源供应不足，不能满足经济可持续发展的需要。发展可再生能源已成为全球课题。而综观可再生能源种类，风能、生物能、太阳能等，太阳能的利用前景最好，潜力最大。从LED出现以来，人们一直在努力实现固体光源。随着LED制造工艺的不断进步和新型材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发及应用，发白色光的LED固体光源性能不断完善并进入实用阶段。如果能在固体照明领域节省一半的能源，则会对人类的节约能源作出巨大的贡献。LED照明技术在这个领域中将发挥重要的作用。二、 课题研究的主要内容：1、LED的发展史2、LED的结构和工作原理3、LED光学特性、热学特性、电学特性等各性能的研究4、LED照明系统的散热性研究

4、5、LED照明系统的电路图设计6、介绍LED照明系统的组成部分及其工作原理7、简要介绍LED照明系统的应用三、 主要研究（设计）方法论述：首先定下这一课题，然后完成开题报告，给自己定下一个比较合理的时间进度。这是完成论文的保障。然后才着手完成整篇论文。多数资料都是从网上搜索到的内容。将搜索到的内容进行一个简单的整合。在此之前先确立了一个大体框架结构，这样所搜索到的内容就可以很方便的有步骤的嵌套进去。本文首先对LED发展进行论述，包括其产生、发展等等方面，这一方面介绍的比较简略。然后又比较全面的对LED的工作原理及LED照明系统的组成进行介绍和阐述。接下来是着重对LED照明系统的设计和各种性能研究进行阐述，最后，完成对整个LED照明系统的设计。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容2010.5.42010.5.23确定论文题目，收集相关资料，完成开题报告。2010.5.242010.5.31论文的整体构思，完成第一章到第三章的内容撰写。2010.6.12010.6.5完成中期检查报告。2010.6.6201.6.25完成整篇论文的撰写。2010.6.262010.7.3

5、根据老师的指导对论文进行修改。五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日目录摘要Abstract第1章 前言.1第2章 LED的发展及其基本知识12.1 LED的发展历程12.2 LED的工作原理、特性及其分类3第3章 LED照明系统的散热性研究73.1 LED的结温73.1.1 LED结温的产生73.1.2 结温对LED的影响83.2 LED的热阻103.2.1 LED照明的热阻模型及其构成特点113.2.2 热阻对LED芯片尺寸的影响123.2.3 常用热阻测试方法123.2.4 减少LED热阻值方法133.2.5 LED照明灯具散热系统研究14第4章 LED照明系统的电路设计164.1 照明用LED主要技术特性164.2 LED驱动电路技术174.2.1 LED驱动电路的基本原理174.2.2 LED驱动电路的要求194.2.3 LED驱动电路的设计21第5章 LED照明系统的组成285.1 LED的照明灯具285.1.1 LED灯具的特点285.1.2 LED灯具的功能295.1.3 LED灯具的基本介绍295.1.4 LED灯具设计

6、的指标305.2 光源315.3 驱动器33第6章 LED照明系统的简单应用34第7章 结束语37答谢辞参考文献摘 要在当今全球能源紧缺的环境下，节约能源已成为大势所趋。同时，国家也大力倡导节能减排，已结束的2008年北京奥运会和正在举办的2010年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题，这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。LED与传统光源相比，具有节能、环保、响应时间短、效率高、体积小、寿命长、抗震性好等多项优势，因而受到人们的青睐,也成为当前各国半导体照明领域研究的热点。本文围绕LED用于照明灯的散热设计、电路设计、灯具设计、照明系统设计等关键技术进行研究,具体完成的工作归纳如下：1.研究了LED器件的光学特性、热学特性、电学特性。分析了LED的工作原理，对各项性能的研究。2.分析了PN结温度升高对LED性能的影响，讨论了LED灯具散热的重要性,研究了LED灯具的散热途径。分析了LED的热阻及其模型，热阻的测试和减小热阻的方法。3.分析了LED照明系统的设计，研究了LED照明系统的电路设计、灯具设计，讨论了驱动电路的工作原理和设计要求、灯具的设计功能和指标，通过灯具、光源、驱动器组成了一个照明系统。最后，对全文的工作进行了总结。关键词：LED；照明系统；驱动电路；散热；AbstractIn todays environment of global energy shortage, energy conservation has become a trend. The state advocate energy saving, has ended the 2008 Beijing Olympic Games and is being held in World Expo 2010 Shanghai Coincidentally, both the green energy theme this to the development of Chinas LED

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