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第1章 光与照明基础知识1

1.1光的特性及光度量2

1.1.1光的基本概念和理论2

1.1.2光的传播特性2

1.1.3光的基本度量6

1.2光源颜色、色温与显色性8

1.2.1颜色9

1.2.2与颜色有关的照明参量14

1.3光与视觉17

1.3.1视觉17

1.3.2光谱光视效率17

1.3.3视觉适应18

1.3.4可见度与眩光19

1.3.5照度及其均匀度21

1.3.6亮度及其分布与光色舒适度22

1.4电光源及电器附件与灯具23

1.4.1光源及其分类23

1.4.2照明电器附件23

1.4.3灯具23

第2章 国内外LED技术与产业现状及发展趋势25

2.1全球LED产业分布及发展概况26

2.1.1全球LED产业分布与竞争态势26

2.1.2全球LED外延片与芯片产业概况27

2.1.3全球LED封装产业概况28

2.2世界主要国家和地区的LED技术与产业发展概况29

2.2.2美国LED技术与产业发展概况30

2.2.3欧盟LED技术与产业发展概况32

2.2.4韩国LED技术与产业发展概况33

2.3我国LED技术与产业发展概况33

2.3.1我国大陆LED技术与产业发展概况33

2.3.2我国台湾地区LED技术与产业发展概况38

2.4世界主要国家和地区的LED技术与产业研究和发展计划40

2.4.1LED技术与产业竞争焦点40

2.4.2主要国家和地区的LED技术与产业发展动向40

2.5我国LED技术与产业发展战略及国家半导体照明工程45

2.5.1我国LED技术与产业发展战略45

2.5.2我国国家半导体照明工程47

第3章 LED在各个领域中的应用53

3.1LED指示应用54

3.1.1指示灯54

3.1.2状态指示55

3.2LED在LCD背光照明中的应用61

3.2.1液晶及其显示原理61

3.2.2LED在便携式消费类电子产品中的应用63

3.2.3LED在中大尺寸LCD背光照明中的应用63

3.3LED显示屏应用67

3.3.1大屏幕显示技术的种类及对发光器件的要求68

3.3.2LED显示屏的应用领域70

3.3.3LED显示屏控制技术71

3.3.4LED显示屏的现状与发展趋势77

3.4LED交通信号灯应用77

3.4.1传统交通信号灯的结构及其缺点77

3.4.2LED交通信号灯的基本光学结构78

3.4.3LED交通信号灯的优势及其应用市场81

3.5LED在景观装饰照明中的应用83

3.5.1半导体景观装饰照明的优势83

3.5.2我国LED景观装饰照明的现状84

3.5.3LED景观装饰照明设计87

3.6LED在汽车上的应用89

3.6.1汽车光源的发展历程89

3.6.2汽车车灯的分类90

3.6.3LED在汽车上应用的优势91

3.6.4LED在汽车上的应用举例93

3.6.5LED在汽车上的应用前景96

3.7LED在普通照明及其他方面的应用97

3.7.1普通照明应用97

3.7.2其他方面的应用99

第4章 LED的发光原理、基本结构及特性101

4.1LED的诞生及其发展102

4.1.1红光LED的诞生102

4.1.2彩色LED的发展102

4.1.3LED普通照明103

4.2LED的发光原理、基本结构及其分类106

4.2.1LED的发光原理106

4.2.2LED的基本结构及图形符号107

4.2.3LED的分类107

4.3LED的电学、光学和热特性109

4.3.1LED的电气特性109

4.3.2LED的光学特性112

4.3.3LED的热特性113

4.4LED光源与半导体照明114

4.4.1LED的特点与优点114

4.4.2半导体照明初露锋芒116

第5章 LED衬底材料与制造技术119

5.1LED的衬底材料120

5.1.1LED衬底材料的选择120

5.1.2LED衬底材料的种类121

5.1.3LED衬底材料的知识产权状况122

5.2LED的外延工艺技术124

5.2.1LED对外延材料的基本要求124

5.2.2LED芯片的外延技术及外延设备125

5.2.3几种主要的外延材料127

5.2.4外延专利技术现状129

5.2.5外延技术和设备的发展趋势130

5.3LED的芯片技术131

5.3.1优化芯片发光层能带结构132

5.3.2提高光引出效率的芯片技术133

5.3.3电极及电流扩展技术138

5.3.4芯片技术专利状况及其发展趋势139

5.4LED的封装技术140

5.4.1LED的封装形式和结构140

5.4.2LED封装技术综述141

5.4.3LED封装及其材料专利技术概况147

5.4.4LED封装技术的发展趋势148

5.5白光LED技术149

5.5.1可见光光谱与白光LED的关系149

5.5.2人造白光的合成149

5.5.3白光LED的实现方法150

5.5.4目前照明用白光LED存在的问题及其对策157

5.5.5荧光材料及其专利技术概况162

5.5.6白光LED的特性163

5.6LED的散热技术166

5.6.1LED的结温、热阻与热分析166

5.6.2采用微通道致冷器（MCC）的新式LED散热方案167

5.7LED的分选技术170

5.7.1LED分选的必要性170

5.7.2LED的分选方法170

5.7.3LED分选技术的发展现状与趋势171

第6章 LED的性能参数及其测量173

6.1LED的技术参数174

6.1.1LED的主要性能参数174

6.1.2不同应用场合对LED的参数要求174

6.2LED相关技术标准现状与发展动向175

6.2.1LED国际标准175

6.2.2国内LED相关标准176

6.2.3LED标准体系177

6.2.4LED标准发展动向177

6.3LED技术参数的测量178

6.3.1LED发光强度的测量179

6.3.2LED总光通量的测量181

6.3.3LED光谱半宽度的测量185

6.3.4LED温度特性的测量186

6.3.5LED电容的测量188

6.3.6LED的极性判别及其简易测试191

6.4LED的安全认证192

6.4.1大功率LED具有激光的某些特性192

6.4.2安全认证中处理LED镭射问题的方法192

第7章 LED灯具及光学系统设计195

7.1现行的灯具标准及灯具配光曲线标准196

7.1.1现行灯具及其相关标准196

7.1.2灯具配光曲线标准196

7.2LED光源及其模型199

7.2.1LED光源的特殊性199

7.2.2LED光源模型200

7.3LED灯具仿真设计204

7.3.1ASAP的计算机仿真205

7.3.2LED灯具设计206

7.4复合式抛物面聚焦器（CPC）在LED灯具设计中的应用209

7.4.1CPC及其主要特性209

7.4.2CPC在LED汽车灯具设计中的作用210

7.5LED灯具系统的二次光学设计212

7.5.1LED灯具系统二次光学设计的内容212

7.5.2LED交通信号灯的二次光学设计213

7.6LED灯具及其发展趋势215

7.6.1照明与装饰LED灯具215

7.6.2汽车用LED灯具223

7.6.3LED灯具系统的现状与发展趋势225

第8章 LED电源变换及其驱动电路227

8.1LED的基本特性及其工作条件228

8.1.1LED的基本特性228

8.1.2LED的基本工作条件228

8.2LED供电系统原始电源230

8.2.1常用的LED供电电池230

8.2.2交流市电电源232

8.2.3太阳能光伏电源233

8.3LED在应用中的配置形式及特点233

8.3.1常见的连接形式233

8.3.2不同连接形式的比较235

8.4LED电源变换器的基本类型236

8.4.1电源变换的必要性236

8.4.2对LED驱动器的基本要求237

8.4.3LED电源变换器的基本类型238

8.5基于新型线性电流源的LED驱动电路240

8.5.1基于LDO稳压器TPS7510×的LED驱动电路240

8.5.2基于MAX16800系列IC的线性HBLED驱动电路241

8.6基于电感升压变换器的LED驱动电路249

8.6.1电感升压开关变换器基本电路拓扑及其特点249

8.6.2基于电感升压变换器的LED驱动电路250

8.7基于电荷泵的LED驱动电路262

8.7.1电荷泵的基本原理及其特点262

8.7.2新型四模式电荷泵CAT3636266

8.7.3基于电荷泵的LED驱动电路268

8.7.4用于驱动LED的电荷泵DC/DC变换器IC273

8.8基于降压变换器的LED驱动电路275

8.8.1降压变换器基本电路拓扑及其操作276

8.8.2基于降压变换器的LED驱动电路277

8.8.3降压型LED驱动器IC279

8.9基于降压—升压变换器的LED驱动器电路280

8.9.1降压—升压型LED驱动器的基本电路及其优缺点280

8.9.2基于降压—升压变换器的LED驱动电路282

8.10基于多拓扑结构专用IC的LED驱动电路289

8.10.1基于多拓扑结构专用IC的LED驱动电路289

8.10.2多拓扑结构LED驱动器IC297

8.112009/2008B/3021系列LED电源模块及其驱动的350～1000mA大功率LED电路298

8.11.12009系列LED电源模块及其应用电路298

8.11.22008B系列LED电源模块及其驱动的大电流LED电路299

8.11.33021系列LED电源模块及其驱动的LED电路301

第9章 采用微控制器/单片机的LED应用电路305

9.1基于微控制器的LED智能照明解决方案306

9.1.1基于微控制器（MCU或μC）的LED照明解决方案的优点306

9.1.2基于MC9RS08KA2微控制器的降压型LED驱动电路306

9.1.3Microchip公司PIC系列MCU及其在LED照明系统中的应用307

9.1.4照明通信解决方案简单介绍312

9.2功率LED温度感测与控制方案315

9.2.1TC6501/TC6502逻辑输出温度传感器及其在功率LED驱动电路中的应用315

9.2.2MCP9700电压输出温度传感器及其在LED驱动电路中的应用316

9.2.3采用PIC热敏电阻作为LED限流器317

9.3基于照明管理芯片的LED驱动电路319

9.3.1LED照明管理芯片319

9.3.2基于照明管理芯片的LED驱动电路320

9.4AT89C51单片机及其在LED控制系统中的应用324

9.4.1AT89C51单片机324

9.4.2采用AT89C51单片机的LED控制与驱动电路327

9.5AT89C2051单片机及其在LED控制系统中的应用338

9.5.1AT89C2051单片机338

9.5.2采用AT89C2051的LED控制与驱动电路341

9.6采用P87LPC762/P89LPC932单片机的LED显示驱动器349

9.6.1采用P87LPC762单片机作为4位7段LED显示驱动器349

9.6.2采用P89LPC932作为6位“米”字段LED显示驱动器350

9.6.3采用89C52和P87LPC762的LED显示驱动器351

9.6.4定制的LED显示驱动器芯片的软件编程352

9.7智能LED点阵显示屏HCMS-29××/HCMS-39××与微处理器的接口电路353

9.7.1智能LED点阵显示屏HCMS-29××/39××353

9.7.2HCMS-2912与8751H的接口电路356

9.8采用MC33993和单片机的键盘控制与多位LED显示电路357

9.8.1MC33993的结构特点357

9.8.2键盘控制与LED接口电路设计359

第10章 交流市电供电的离线LED驱动电路363

10.1电容降压LED驱动电路364

10.1.1电容降压LED驱动电路的基本结构364

10.1.2电容降压LED驱动电路实例365

10.2变压器降压LED驱动电路371

10.2.1变压器降压整流滤波LED驱动电路371

10.2.2采用线性稳压器的变压器降压LED驱动电路372

10.2.3采用集成电流源的LED驱动电路373

10.3采用高压集成电流源的离线LED驱动电路375

10.3.1采用恒流源CL1的离线LED驱动电路375

10.3.2采用集成高压电流源NUD4011的LED驱动电路378

10.4基于高压控制器SR036/SR037的离线LED驱动电路380

10.4.1SR036/SR037的结构与特点380

10.4.2SR036/SR037的工作原理381

10.4.3采用SR036/SR037的离线LED驱动电路382

10.5采用半桥逆变器的离线LED驱动电路384

10.5.1采用CFL电子镇流器半桥厚膜驱动器IR53HD420的LED驱动电路384

10.5.2基于电子变压器的LED驱动电路386

10.6基于ST公司VIPer22A的高亮度LED驱动电路387

10.6.1VIPer22A简介387

10.6.2基于VIPer22A的隔离式恒流输出LED驱动电路388

10.6.3LED调光技术和采用VIPer22A的可调光LED驱动电路389

10.7基于NCP系列控制IC的离线开关电源LED驱动电路395

10.7.1采用NCP1010～NCP1014单片转换开关的恒流LED驱动电路395

10.7.2采用NCP1027的1A、12W离线恒流LED驱动电路399

10.7.3采用NCP1200APWM控制器驱动20只1W白光LED的电路400

10.8基于英飞凌公司Coo1SETrM的离线恒流LED驱动电路401

10.8.1低成本离线SMPS用Coo1SETTM的特点401

10.8.2基于ICE2A365的LED驱动电路402

10.9基于离线转换开关LNK302/LNK304～LNK306的LED阵列驱动电路404

10.9.1LNK302/LNK304～LNK306的结构与特点404

10.9.2采用LNK302/LNK304～LNK306的非隔离恒流LED阵列驱动器406

10.10基于MAX16801离线PWM控制器的LED驱动电路409

10.10.1离线PWM控制器MAX16801的结构与特点409

10.10.2基于MAX16801的HBLED驱动电路410

10.11基于高压高频降压控制器IRS2540/IRS2541的恒流LED驱动电路414

10.11.1基于IRS2540/IRS2541的双开关恒流LED驱动电路414

10.11.2基于IRS2540/IRS2541的低端开关用二极管替代的LED驱动电路418

10.12基于MIP551/MIP552的离线降压恒流LED驱动电路419

10.12.1MIP551/MIP552的结构及其主要特性419

10.12.2基于MIP551或MⅠP552的恒流LED驱动电路420

10.13基于QX9910/HV9910/MXHV9910的离线HBLED驱动电路422

10.13.1基于QX9910的离线HBLED驱动电路422

10.13.2基于HV9910的离线LED驱动电路423

10.13.3基于MXHV9910的降压式LED驱动电路426

10.14基于HV9921/HV9922和HV9925的离线降压LED驱动电路427

10.14.1基于三引脚HV9921/HV9922的离线降压LED驱动电路427

10.14.2基于HV9925的离线LED驱动电路430

10.15基于HV9906的简单离线高功率因数LED驱动电路432

10.15.1HV9906的封装形式、引脚功能及主要特点432

10.15.2HV9906的功能与工作原理433

10.15.3基于HV9906的离线LED驱动电路434

10.16基于HV9931单级PFC控制器的离线恒流LED驱动电路439

10.16.1HV9931的主要特点439

10.16.2HV9931的封装形式、内部结构及引脚功能439

10.16.3基于HV9931的离线LED驱动电路及设计440

第11章 太阳能LED照明系统及其相关电路445

11.1太阳能光伏发电原理及其发电系统446

11.1.1太阳能光伏发电原理446

11.1.2太阳能光伏发电系统446

11.1.3太阳能LED照明系统447

11.2太阳能电池的分类和特性参数448

11.2.1太阳能电池的分类448

11.2.2太阳能电池板的结构449

11.2.3太阳能电池的伏—安特性及主要参数451

11.3太阳能LED用蓄电池及超级电容器452

11.3.1蓄电池452

11.3.2超级电容器453

11.4LED太阳能供电系统相关电路及系统参数455

11.4.1LED太阳能供电控制系统455

11.4.2LED太阳能照明系统相关电路455

11.4.3LED太阳能供电系统的主要参数459

11.5太阳能LED草坪灯、照明灯及警示灯电路459

11.5.1太阳能LED草坪灯电路459

11.5.2太阳能LED照明灯电路461

11.5.3太阳能LED夜间警示灯电路462

11.6太阳能供电室外HBLED大屏幕显示系统463

11.6.1太阳能HBLED显示屏供电方案463

11.6.2太阳能光伏电源系统设计463

11.6.3LED大屏幕显示系统465

11.7太阳能LED照明的优势及其发展前景467

11.7.1太阳能LED灯具的主要特点467

11.7.2太阳能LED灯具的现状467

11.7.3太阳能半导体照明的发展动向468

第12章 OLED技术及其应用469

12.1OLED的发光机理、发光材料及彩色化技术470

12.1.1OLED技术研发简历470

12.1.2OLED的基本结构与发光原理471

12.1.3有机电致发光（OEL）材料472

12.1.4OLED彩色化的实现474

12.2OLED的驱动技术及其供电电源解决方案475

12.2.1OLED的驱动方式475

12.2.2OLED供电电源解决方案478

12.3OLED电源偏置及驱动电路设计481

12.3.1基于MAX8570的OLED电源偏置电路设计481

12.3.2基于SSD1303的OLED驱动电路设计484

12.4OLED的特点及其现状与发展趋势486

12.4.1OLED的特点和优点486

12.4.2OLED目前存在的问题488

12.4.3OLED技术与产业的现状及发展趋势489

参考文献493