基本信息
书名:LED应用技术系列书 LED照明技术与工程应用
定价:28.00元
作者:周志敏 纪爱华
出版社:中国电力出版社
出版日期:2009-01-01
ISBN:9787508393728
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.359kg
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内容提要
本书结合我国绿色照明工程计划及外LED照明技术发展动态,全面系统地阐述了LED的基础知识和LED照明*应用技术。全书共5章,主要内容包括LED固体照明技术、大功率LED驱动技术、大功率LED驱动电路、便携电子设备Flash LED驱动电路、LED照明的工程应用技术等。本书题材新颖实用,内容丰富,深入浅出,文字通俗,具有很高的实用价值。
本书可供电信、信息、航天、汽车、国防及家电等领域从事LED照明研发、设计、应用和生产企业的工程技术人员阅读,也可供高等院校相关专业的师生参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
深入浅出,点亮未来:探索LED照明的无限可能 光,是人类文明进步的基石。从原始的火种到电灯的诞生,每一次照明技术的革新都深刻地改变了我们的生活方式和社会形态。如今,我们正站在一场新的照明革命的中心——LED照明技术的崛起,它以其前所未有的高效、节能、环保和灵活的特性,正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面,为构建更美好的绿色智能未来描绘出崭新的图景。 本书并非一本简单的技术手册,而是希望引领读者深入理解LED照明的精髓,把握其发展的脉络,洞察其未来的趋势。我们将从最基础的半导体物理原理出发,逐步剖析LED发光的奥秘,探究其核心组件的发光机理、材料特性以及工艺流程。从PN结的形成到量子阱的结构,从载流子的注入到光子的辐射,每一个环节都将力求解释得清晰明了,让读者能够构建起对LED发光过程的完整认知。 一、LED发光的科学基石:半导体的魔力 LED,即发光二极管,其核心在于半导体材料的独特导电和发光性能。本书将深入浅出地介绍半导体材料的能带理论,解释本征半导体和外延半导体的区别,以及PN结的形成和导通机制。我们将重点关注LED发光过程中电子和空穴的复合,以及能量如何以光子的形式释放出来。对于不同发光颜色的LED,如红、绿、蓝、白光LED,其发光材料的差异以及产生不同颜色的原理将进行详细的阐述。例如,红色LED常采用砷化镓(GaAs)或磷化铝镓(AlGaInP)等材料,而蓝色LED则主要依赖氮化镓(GaN)基材料,这是实现全彩LED显示和白光LED的关键。 二、LED器件的结构与制造:从芯片到模组 理解了发光原理,我们自然会将目光投向LED器件本身的结构和制造过程。本书将详细介绍LED芯片的典型结构,包括衬底、缓冲层、多量子阱(MQW)发光层、包覆层和电极等。对于MQW结构,我们将解析其如何通过精确控制量子阱的厚度和组分,实现高效的光子产生和波长调谐。 在制造工艺方面,我们将涉及外延生长、光刻、刻蚀、金属化等一系列复杂而精密的步骤。例如,MOCVD(金属有机化学气相沉积)和MBE(分子束外延)等外延生长技术,是构建高性能LED芯片的关键。每一个工艺环节的精确控制,都直接影响着LED器件的光学性能、电学性能和可靠性。 三、驱动与控制:点亮LED的智慧之光 LED本身只是一颗“光子工厂”的芯片,要让它稳定高效地工作,离不开精密的驱动和控制技术。本书将系统地介绍LED驱动电源的设计原理,包括恒流驱动、恒压驱动以及混合驱动等方式。我们将深入分析各种驱动拓扑,如降压型、升压型、升降压型等,并讨论其在效率、成本、体积等方面的优劣。 同时,PWM(脉冲宽度调制)调光技术作为LED调光的主流方案,我们将对其工作原理、优缺点以及在不同应用场景下的实现方式进行详细介绍。此外,智能控制系统,如DALI、Zigbee、Bluetooth等协议的应用,将是本书的重点内容之一,它将带领读者领略如何通过互联互通,实现LED照明的智能化、场景化和个性化。 四、LED照明的应用领域:点亮生活的每个角落 LED照明技术的飞速发展,已经催生了其在各个领域的广泛应用,本书将精选最具代表性的应用场景进行深度剖析。 通用照明: 从室内家居照明到户外道路照明,LED正在逐步取代传统的照明方式。我们将探讨LED在家庭、办公室、商场、工厂等不同空间内的应用设计,包括照度要求、显色指数(CRI)、色温选择以及眩光控制等关键因素。在城市照明方面,LED路灯、景观灯、隧道灯等的设计理念和技术挑战也将一一呈现。 显示应用: LED显示屏已成为当今信息传播和视觉娱乐的重要载体。本书将聚焦LED显示屏的像素结构、驱动方式、亮度与色彩控制,以及其在户外广告、大型活动、室内会议等场所的应用。特别地,我们将探讨微间距LED显示技术的发展,以及其在虚拟现实、增强现实等新兴领域的潜力。 特殊照明: 除了通用照明和显示应用,LED在许多特殊领域也展现出独特的优势。我们将介绍植物照明,探讨LED光谱对植物生长的影响;介绍医疗照明,如手术灯、消毒灯的特殊需求;介绍汽车照明,如LED大灯、尾灯的安全性与设计美学;介绍UV-LED在固化、杀菌、检测等方面的应用;以及IR-LED在安防监控、遥控等方面的作用。 新兴应用: 随着技术的不断进步,Li-Fi(光通信)等基于LED的新型通信技术正在兴起,本书也将对这些前沿应用进行初步的探讨,展望LED技术在未来可能带来的更多惊喜。 五、LED照明工程设计与实践:从理论到落地 将LED技术成功应用于实际工程,需要扎实的理论知识和丰富的实践经验。本书将深入探讨LED照明工程设计的各个环节,包括: 需求分析与方案规划: 如何根据项目需求,确定照明目标、照度标准、色彩要求等。 选型与计算: 如何根据设计要求,选择合适的LED光源、驱动器、光学配件等,并进行功率、光通量、显色指数等关键参数的计算。 布灯与配光: 如何合理布局LED灯具,优化光照分布,达到均匀、舒适、节能的照明效果。 散热设计: LED工作时会产生热量,良好的散热设计是保证LED寿命和性能的关键,本书将详细介绍各种散热方法和设计原则。 施工安装与验收: LED照明工程的施工要点、安装规范以及质量验收标准。 节能与智能控制: 如何通过科学的设计和智能控制,最大化LED照明的节能效果,实现绿色照明。 六、LED照明的未来展望:智能、绿色、可持续 LED照明技术的发展并非终点,而是一个持续演进的动态过程。本书的最后部分将聚焦LED照明的未来发展趋势,包括: 更高效率与更长寿命: 材料科学和制造工艺的不断突破,将持续提升LED的光效和使用寿命。 更智能化的控制: 物联网、人工智能等技术的深度融合,将赋予LED照明更强大的感知、交互和自适应能力。 更广泛的跨界应用: LED技术将与生物技术、信息技术等深度结合,催生出更多颠覆性的应用。 更加绿色环保: 从原材料的开采到废弃物的处理,LED照明的全生命周期将更加注重环保和可持续性。 本书致力于成为读者探索LED照明世界的得力助手,帮助您从“知其然”走向“知其所以然”,并最终能够“用其所以然”。无论您是照明行业的从业者,还是对LED技术充满好奇的学习者,亦或是希望为您的生活空间增添一抹智慧光彩的爱好者,本书都将为您提供宝贵的知识、实用的方法和广阔的视野,共同点亮更加美好的未来。
在学习LED照明技术过程中,我对光学设计这块一直比较头疼,但这本书在这方面给了我不少启发。它详细阐述了LED的光学特性,包括发光角度、光束分布等,并介绍了如何通过二次光学元件,比如透镜和反射器,来优化光线的控制和分配,实现精准的照明效果。书中还提到了不同应用场景下对光学设计的具体要求,比如在室内照明中追求均匀柔和的光照,在户外照明中则需要考虑远距离的投射和角度控制。这些内容让我对LED照明的“光之艺术”有了更深刻的理解,不仅仅是亮度的问题,更是如何通过设计来塑造空间氛围和提升视觉体验。