環保論文：LED論文

　　在現實的學習、工作中，說到論文，大家肯定都不陌生吧，論文是描述學術研究成果進行學術交流的一種工具。一篇什么樣的論文才能稱為優秀論文呢？下面是小編為大家收集的環保論文：LED論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

環保論文：LED論文1

　　LED--傳統光源的替代品白光有機發光二極管被認為是傳統白色光源的替代光源。它們是高效的固態光源，電光轉換效率已經超過白熾燈，最近在器件結構、新材料的合成等方面取得了很大進步。

　　全世界每年都消耗巨大數量的電能。在全部的電能消費中，照明用電能占到了總電能產量的20%。熒光燈和白熾燈是使用最普遍的傳統照明光源，照明用電能的40%被它們消耗掉了。

　　白熾燈把90%的電能變成了熱能，熒光燈的表現好些，它把消耗掉的電能的70%轉換成了光能。白熾燈和熒光燈的典型發光效率分別是13-20lm/W和90lm/W。所以為了節省世界上的能源，一個辦法就是找到傳統光源的替代品。研究者們花了十多年時間研究具有更好的表現的半導體發光二極管。

　　市場上早已經出現了由無機材料制作的紅、綠、藍及其其他顏色的發光二極管，它們廣泛應用在交通信號燈、汽車尾燈及其其他一些小的應用當中。

　　無機白光發光二極管也已經出現在市場上，不過它們的價格相對普通照明使用來說，還是比較高昂的。現在照明光源的一個新的競爭對手也已經來到了市場上，它就是基于有機半導體材料的發光二極管。 OLED在顯示技術領域顯示強大競爭力 在過去的十年中， OLED在顯示技術領域顯示出了可以與液晶相比的強大的競爭力。

　　自從1987年在 tris(8-hydroxyquinoline) aluminium (Alq3)和1990年在 poly(p-phenylenevinylene) (PPV)中發現高效的.電致發光以來， OLED成為了最吸引人的顯示技術。它具有制備簡單、響應時間短、高亮度、寬視角、低驅動電壓、最有可能應用到柔性襯底上和全彩顯示等優點。

　　OLED顯示屏具有耐用、高效、可以制備到柔性襯底上的優點，例如塑料和紙張的表面，制備出的顯示屏可以被彎曲或卷起。與液晶不同的是，OLED是自發光，無需背光，這使 OLED 顯示屏可以做的更薄和更輕便。 OLED是多層膜器件，它由夾在兩個薄膜電極中間的活性電荷傳輸層和發光層組成，其中至少有一個電極是透明的。一般來說，具有高功函（~4.8eV ）、低面電阻（ ~20 Ω / □ ）并且對可見光透明的氧化銦錫（ITO）被用來作為陽極，陰極一般采用低功函的金屬，例如Ca 、 Ma 、 Al 或它們的合金 Ma:Ag 、 Li:Al。

　　一個具有好的電子傳輸性能和空穴阻擋性能的有機層被放在陰極和發光層之間。同樣地，空穴傳輸層和電子阻擋層被用在陽極和發光層中間。當外部被加上偏壓時，電子和空穴分別從OLED的陰極和陽極注入。在外部電場的作用下，電子和空穴向相對的方向遷移，在發光區復合形成激子，激子衰減向外輻射出光。激子的遷移動力學和性質在這里不做討論。白光OLED技術由于在通用固態照明和在平板顯示作為液晶背光源中的應用，吸引了相當多的關注。

　　在全彩顯示的制備中，三基色是同等重要的，但是白光發射獲得了更多的關注是因為任何想得到的色彩范圍都可以通過過濾白光來得到。第一個白光OLED器件在 1993 年由 Kido和他的同事制備出來。這個器件包含可以發紅、綠、藍三種光的化合物，共同產生白光。但是這也同時存在一些問題。器件的效率低于 1lm/W，器件需要大的驅動電壓，而且很快就被燒掉了。但是現在這些器件的效率提高的很快。每年在傳統LED 、氮化物LED、白光OLED中效率的進步。

環保論文：LED論文2

　　精確的電流控制是高效LED照明方案所必須的，種類繁多的LED驅動器能幫助工程師優化這些LED照明設計。那么在設計基于這些降壓或者升壓轉換器的大功率LED驅動電路時，應注意哪些問題呢？本文探討采用Zetex的ZXSC310、美國國家半導體的LM3410和德州儀器的TPS61160/1等升壓轉換器時應注意的設計問題。 從小閃光燈到舞臺照明系統的這些應用中，高亮度LED相比傳統光源，具有更高效率、更長使用壽命和更小尺寸，還可以實現一些特殊的效果，如調光、排序和閃爍。精確的電流控制是高效LED照明方案所必須的，種類繁多的LED驅動器能幫助工程師優化這些LED照明設計。

　　照明用大功率LED能產生足夠的光通量，當這些器件組成大小合適的陣列后，可用于閃光燈、房間照明、室外照明以及電子指示牌等應用中。一系列驅動器件能維持大功率白色LED中的驅動電流遠遠超過1A。

　　驅動電流決定了LED的光輸出，因此陣列中所有LED必須以恒流驅動，以確保終端產品發光均勻、合適。為確保電流均勻，常將LED串聯起來。LED正向壓降也必須同時考慮。LED串中每個LED都有各自的正向壓降VF。VF通常在3.4V左右，最小變化范圍為2.5~4V(或更高)。 用作LED驅動器的升壓轉換器 為獲得驅動一定數量的串聯LED所需的足夠電壓，可采用升壓轉換器來提高電池供電應用的電壓。

　　這些應用包括閃光燈或者帶LED背光顯示的便攜式設備。另一方面，在諸如電子告示牌或者交通標志這些需要大量LED的應用中，驅動器拓撲結構的輸出電壓可能高達40V。 此外，也可以使用一個或多個多通道驅動器IC。在這些器件中，通道之間的電流匹配必須非常接近，以防止不同LED串之間的亮度不同。例如，最新的多輸出驅動器在現代大功率LED光輸出容差內的`電流匹配就非常好。

　　許多希望設計小尺寸、高效率LED照明應用的設計人員都很關注工作電壓非常低的產品。Zetex公司的ZXSC310驅動器是一款恒流升壓轉換器，其輸入電壓低至0.8V，在電池電壓下降的情況下也能為LED提供恒流。該器件可被用來提升低電壓電源以驅動標稱VF為3.4V的大功率LED。 ZXSC3在閃光燈及小型便攜式設備中的控制LED背光應用中非常有用。它的一個外部引腳控制正常工作或者5μA關閉模式，或者將其連接到脈寬調制(PWM)信號以控制LED調光。

　　美國國家半導體(NS)的LM3410也是一種用于低壓設備的升壓轉換器。該轉換器能將2.7~5.5V的輸入電壓轉換為3~24V的輸出電壓，可用在顯示背光和其它便攜應用中。 在非電池供電應用中，采用升壓驅動器能實現用LED燈替換對室內的壓鹵素燈。例如德州儀器的TPS61160/1升壓轉換器可以將標準低壓鹵素燈用的標稱為12V的直流電源電壓，提高到可驅動6個或10個白色LED的高達18V的輸出電壓。 圖(a)是采用TPS61161來驅動10個LED的電路圖。TPS61161集成了40V/0.7AN溝道MOSFET開關。它的調光控制引腳可用作單線數字接口或者作為PWM輸入，這樣設計人員就可以實現各種控制模式。

環保論文：LED論文3

　　LED在開始工作時，不需要預熱和觸發脈沖；在正常工作時，可以在特低安全電壓下工作，這些都是LED較其它氣體放電光源來說獨特的優點。為了充分利用LED的這些優點，設計性能優良的LED控制裝置是保證照明LED的優點得到充分發揮的重要工作。在進行LED控制裝置的設計時，首先應根據GB19510.14/IEC61347-2-13標準中6章的分類要求，確定所設計的LED控制裝置的類別。

　　（一）LED控制裝置的分類及適用場合

　　1、自耦式控制裝置 LED自耦式控制裝置是指其內部輸出電路與電源電路有內在連接的一種控制裝置（例如通過電容、電感限流等電路）。這種控制裝置的輸出電壓雖然也可以做到與安全特低輸出電壓相同的電壓水平，但是由于其內部的非隔離輸出特性，所以盡管兩個輸出端子之間的電壓值符合安全特低輸出電壓的要求，但每一輸出端子的對地電壓卻不可能在各種使用場合滿足安全特低電壓（SELV）的要求。此類控制裝置不屬于SELV標志的LED控制裝置，其輸入、輸出端子與可以觸及的`外部金屬之間，對內裝式控制裝置，其防觸電保護起碼達到基本絕緣的要求；對于獨立安裝式控制裝置，則應達到Ⅰ類或Ⅱ類的防觸電保護要求。 適用范圍： 此類控制裝置由于內部沒有采用隔離措施，所以其轉換效率相對高一些，一般適用于對輸出電壓不需要達到SELV的場合和（或）燈具附加防觸電保護較充分的場合。

　　2、等效安全特低電壓或隔離式控制裝置 此類LED控制裝置就其防觸電功能來說，整體上可看作為初級/次級之間具有雙重或加強絕緣功能的隔離變壓器。在其內部的輸出電路與電源電路之間（包括印制線路板上的電路和元件之間以及隔離變壓器內部），對不高于250V電壓的電源網絡

　　（1）其爬電距離和電氣間隙應不小于6~7mm（根據污染等級不同）。輸入端在額定電源電壓下時，其輸出電壓應不高于SELV電壓的限值（有效值≤50V）。如果帶額定負載時，最大輸出電壓應≤25V（有效值），空載輸出電壓≤33V（有效值）并且峰值≤33√2V時，輸出端子可外露。

　　（2）輸出端子和電源電路之間。為了EMC防護或控制要求所跨接雙重或加強絕緣的電容器應是Y1電容或兩個串聯的且參數相同的Y2電容。

　　適用范圍： 此類控制裝置應安裝在燈具或具有類似防護功能的殼體內，但是在滿足上述有關條件時，輸出端子可以沒有防觸電保護，可外露。

　　3、獨立式安全特低電壓控制裝置 獨立式安全特低電壓控制裝置除了應滿足上述“等效安全特低電壓或隔離式控制裝置”的要求外，還需滿足下述要求：

　　（1）標志 獨立式安全特低電壓控制裝置在產品標志上有下列獨特之處：

　　ta-因為是獨立安裝方式，所以可以理解成是燈具的電器箱部分，按燈具要求，應有工作時最大環境溫度標志ta值，如不標，則默認為ta=25℃。

　　--表示該控制裝置屬于安全隔離式。

　　F--表示該控制裝置失效（內部短路）時具有自動保護不發生安全性故障的功能。 --表示該控制裝置輸出端不具有耐短路保護的功能。

　　LED控制裝置在聲稱的ta環境溫度和1.06倍的額定電源條件下正常工作，其變壓器繞組溫度應不超過表1.

環保論文：LED論文4

　　據國際能源署（IEA）統計全球消耗的電能中有19%是用于照明。因此，近年來，世界各國紛紛致力于以更高能效的方案來替代低能效的白熾燈光源。而隨著發光二極管（LED）在流明輸出及光效方面持續快速進步，同時，平均每流明光輸出的成本也在下降，再結合LED在高指向性、長壽命和低維護成本等方面的優勢，LED照明（也稱固態照明，或SSL）成為一種極為引人注目的替代解決方案。

　　針對固態照明的能效規范要求為了促進節能，世界各地的政府機構或規范組織制定了不同LED照明規范，主要體現在對功率因數（PF）的要求方面。如歐盟的國際電工聯盟（IEC）規定了功率大于25W照明應用的總諧波失真性能，某些地區的其它國際標準也適用這規定。另外，美國能源部制定及發布了針對固態照明燈具的“能源之星”標準。這項自愿性標準包含針對常見住宅和商業照明燈具（如嵌燈、櫥柜燈和臺燈）的.系列要求，涵蓋最低流明輸出、總體光效、可靠性目標、光色溫及一系列其它關鍵系統級要求。值得注意的是，這個標準中并不直接包含電源能效要求，但包含功率因數要求，即不論是何種功率等級，住宅應用要求的PF大于0.7，商業應用要求的PF大于0.9，而集成LED燈光的要求是PF大于0.7.

　　當然，并非所有國家都絕對強制要求在照明應用中改善功率因數，但某些應用可能有這方面的要求。例如，公用事業機構可能大力推動擁有高功率因數的產品在公用設施中的商業應用。此外，公用事業機構擁有/維護街燈時，他們可以根據自己的意愿，來決定是否要求產品擁有高功率因數（通常大于0.95+）。13W LED嵌燈設計示例1）參照代用標準確立最大負載設計目標以“能源之星”的固態照明燈具標準為例，這標準包含決定燈具光效的總體性要求；實際上，這標準是一個系統級標準，涉及所選LED、現場工作溫度、光學組件、驅動器電源轉換能效等。燈具開發人員因而可以在LED的選擇、光學組件的使用、熱管理方案、驅動器拓撲結構及設計方面折衷取舍，從而符合整體要求。

　　下表列舉了“能源之星”1.1版住宅及商業應用固態照明規范1.1版對嵌燈的關鍵系統要求。 表1:“能源之星”1.1版住宅及商業固態照明規范之嵌燈關鍵要求最常見的嵌燈是較大孔徑類嵌燈。對于住宅及商業應用而言，除了功率因數方面的差別，設計人員能夠靈活地使用中性及暖白光LED.從表1中的最低要求可以看出，要獲得575流明的最低輸出，最大輸入功率閾值約為16.4W.由于沒有直接適用的 LED驅動器能效標準，可考慮將“能源之星”2.0版外部電源（EPS）標準作為代用標準。根據EPS2.0標準，額定功率在1到49W之間的標準電源的最低能效要求為0.0626×ln（Pno）+0.622.因此，符合這標準的12W額定功率電源的最低能效為77.7%，15W電源則為79.1%.由于LED燈具標準基于輸入插座能效，有必要將驅動器能效目標轉換為有效的LED負載。為了增加一些設計裕量，我們將最低目標能效定為80%.這樣一來，LED負載就為16.4W×80%，即13.1W.這樣，我們就確定了最大負載設計目標。LED光效受制于LED制造商以及驅動電流和工作溫度。

環保論文：LED論文5

　　通用照明市場常用的光源包括白熾燈、緊湊型熒光燈（CFL）、線性熒光燈、高強度氣體放電燈（HID）以及新興的高亮度發光二極管（HBLED）等。隨著人們綠色環保意識的提高，通用照明市場也成為業界致力提高能效的重要目標。

　　就能效（總輸出流明與輸入功率比，lm/W）而言，不同的通用照明光源中，白熾燈的能效相對較低，標準60 W白熾燈能效范圍介于10至13lm/W之間（總輸出為600至800 lm），而CFL的典型能效達55至60 lm/W（由于光損耗，55lm/W的CFL燈具的凈能效僅在28至50 lm/W之間）。其它的光源，如金屬鹵素HID燈能效約在80lm/W，但在燈光投射路徑上會有大量的損耗。相比較而言，LED擁有著越來越高的能效，業界近期宣稱的最強的白光LED研發能力達到了132至136lm/W，色溫達（4，500-6，000K）。實際上，LED的低壓、小體積、定向光、固態器件、長工作壽命等優勢，對于通用照明特別具有吸引力。LED通用照明系統面臨的要求及挑戰對于LED在通用照明中的應用，需要從系統的角度來分析其要求。

　　總的來看，LED通用照明系統涉及到LED光源（緊湊高效，提供寬廣范圍的色彩和輸出功率）、電源轉換（將交流墻式插座、電池、太陽能電池的電源高效地轉換至安全的低壓直流電源）、控制和驅動（采用電子電路對LED進行穩壓和控制）、熱管理（結點溫度控制非常重要，需要分析散熱，從而實現更長的工作壽命）及光學器件等。要開發高能效的LED通用照明解決方案，這幾方面的要求都非常重要。其中，本文主要討論LED的控制和驅動，同時也會在下文的太陽能供電街燈照明示例中結合討論高效的電源轉換問題。

　　對于LED驅動而言，它面臨的主要挑戰就在于LED的'非線性。體現在LED的正向電壓會隨著電流和溫度而變化，不同LED器件的正向電壓會有差異，LED“色點”會隨著電流和溫度而漂移，而且LED必須在規范要求的范圍內工作從而實現可靠工作。而LED驅動器的主要作用，就是在工作條件范圍內限制電流，而無論輸入條件和正向電壓如何變化。對于LED驅動電路而言，除了進行恒流穩流，還面臨著其它一些關鍵要求。例如，如果需要LED調光，通常采用的是脈寬調制（PWM）調光技術；而用于LED調光的典型PWM頻率是1至3kHz.此外，LED驅動電路的功率處理能力必須充足，且功能強固，可以承受多種故障條件，并且要易于實現。

　　通用照明電源轉換及LED驅動示例根據具體應用的不同，LED可能會采用不同的電源來供電，如交流線路、太陽能板、12V汽車電池、直流電源或低壓交流系統，甚至是基于堿和鎳的電池或鋰離子電池等。采用寬輸入范圍的直流-直流（DC-DC）電源為LED供電許多高亮度LED應用工作在高至40 VDC范圍的電源，如活動式照明、景觀和照明、汽車和交通照明、太陽能供電照明，以及陳列柜照明等。以太陽能電池板供電為例，提高太陽能電池板的光電轉換能效（目前僅為約30%）非常重要。太陽能電池板的電壓-電流（V-I）特性曲線呈現非線性和可變性，要從中析取最大量的電能非常困難。這需要太陽能LED街燈的充電控制器及其它相關電子電路（一般采用微控制器來實現）盡可能地提高能效，從而發揮最大優勢。

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