LED照明的应用的研究 .doc

毕业设计（论文）说明书 作 者： 学 号： 学 号： 学 号： 系 部： 电气工程系 专 业： 应用电子技术 题 目： LED照明的应用研究 指导者： 评阅者： 2007年12 月 LED又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。 发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。 二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光。LED在未来10年将成为最被看好的市场以及最大的市场，也将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商。关键词：LED 发光二极管 新型照明光源 半导体照明技术  第一章 概述 4 1.1 关于照明 4 1.2 LED照明技术 5 第二章 LED的基础 7 2.1发光机理 7 2.2 LED的光学特性 9 2.3 LED的优点 10 2.3.1 功能性 10 2.3.2 艺术性 11 2.3.3 绿色环保 11 2.3.4 经济性 11 2.4 LED电气特性 12 2.5 白色 LED 及其照明系统 14 第三章 LED的驱动电路设计 17 3.1 直流转换为直流驱动 17 3.2 交流转换为直流驱动 20 3.3 LED 驱动电源设计要点 21 第四章 LED的应用 23 4．1 LED 灯与建筑的“一体化” 23 4．1．1大面积显示屏 23 4.1.2 LED与建筑构件的结合 25 4.2 LED照明技术在灯光环境中的应用 26 第五章 总结与展望 27 参考文献 30 致谢 32 第一章 概述 1.1 关于照明 照明技术的发展与人类文明的进步息息相关。 人类从原始的薪火延续到灯光照明的现代文明时经历了漫长的岁月，在建筑室内外光环境的创造中，出现了光环境与主体间的诸多变异。 当人类高高举起第一根火把时，就开始了照明领域的第一次革命。人类从此有了自己能够控制的光源。 1879 年，爱迪生发明了第一只白炽灯(碳丝白炽灯)，在开始第二次照明领域革命的同时，也拉开了人类现代文明的帷幕。然而那时的人工照明虽为人们带来光明，却无法达到足够的照度，更不用说创造宜人的光环境。 现代设计把照明视为创造光环境，是一种环境意识和技术上的进步。因为光环境是包括照（灯光）、建筑、相关环境因素和人在内的综合环境系统，这个系统的主体则是人。从环境科学的定义，大凡所谓环境，在人类生活的空间里，离开了人这个主体，研究环境没有任何意义，因此“环境”是绝对不存在的，光环境亦如此。这是因为“我们由光而生育，通过光线我们感到季节的变化，只是由于光的指引我们得以了解这个世界，由此可以得出：物质是耗费了的光”，美国建筑师路易·康如此告诫。 照度是衡量照明水平的一项基本指标，纵观二十年来各国制定的照明标准，都体现了照度水平的提高，并且普遍把照度计算摆在照明工程里的重要位置。这反映了人们对照明数量上的追求，同时是在技术进步的基础之上，增强了对照明科学性的重视。 随着现代物质文化生活的不断发展，人们不再满足于物理与生理的要求，开始对精神生活提出了新要求。光环境作用于人的心理影响逐渐引起广泛的关注。人们注重美，讲究环境效果，追求生活空间的装饰创意，要求将人们的心理需求，体现在照明设计中，将照明质量提升到一个新高度。勒·柯布西耶指出，“建筑是对阳光下各种体量精确、正确、卓越的处理”。所谓精确、正确、卓越，即是指科学合理的用光，处理则是指科学的规划与设计。 上世纪50年代开始有建筑化照明的报导，建筑化照明是国外兴起的现代装饰照明方式，具有有效消除眩光、美化环境等优点，大大提高了环境的照明质量，提升了生活品味，因此深受人们的喜爱。在室内装饰照明中，尤其是宾馆、酒店以及娱乐场所中被广泛应用。目前在国内，建筑化照明也得到较快发展。 建筑化照明基于人类的现代生活方式，创造出装饰照明的新理念和新模式，注重空间的装饰创意，关注人们的心理需求，通过