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尤风翔，张猛 著

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• 技术应用

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出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787519204136

商品编码：29367301100

包装：平装

出版时间：2015-10-01

基本信息

书名：LED照明设计与封装技术应用

定价：52.00元

作者：尤风翔,张猛

出版社：世界图书出版公司

出版日期：2015-10-01

ISBN：9787519204136

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书“以充分体现应用技术型教育的特点，提高学生实际动手能力，提高学生分析问题解、决实际问题的能力”为原则，从LED基础知识、LED照明设计原理、LED芯片制作、LED封装技术和LED发展前景及LED企业应用案例等方面介绍了LED 的基本概念、原理、应用等相关技术知识。本书共有7章，主要内容包括以下几个方面：LED的应用及驱动电路技术、LED的应用与驱动电路实例、LED封装技术、LED封装的几种结构、LED新工艺、OLED技术及其应用、LED产业分析及应用

目录

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章LED的应用及驱动电路技术
　1.1LED的应用及对驱动电源的要求
　1.2LED在驱动电路中的连接方式
　1.3降压式LED驱动电源
　1.4开关电源式LED驱动电源的核心构成
　1.5开关电源式LED驱动电源
第2章LED的应用与驱动电路实例
　2.1LED的照明应用
　2.2LED的背光光源技术
　2.3白光LED的驱动设计
第3章LED封装技术
　3.1LED封装概述
　3.2LED封装的分类及工艺流程
第4章LED封装的几种结构
　4.1引脚式封装结构
　4.2平面式封装
　4.3表贴式封装
　4.4食人鱼封装
第5章LED新工艺
　5.1大功率LED的封装与检测
　5.2LED外延工艺技术
　5.3LED的芯片技术
　5.4LED封装行业的现状与未来发展趋势
第6章OLED技术及其应用
　6.1OLED概述
　6.2OLED技术研发进展
　6.3OLED结构原理、发光过程及分类
　6.4OLED驱动技术
　6.5OLED的制造
　6.6OLED产业现状及发展趋势
　6.7我国OLED产业存在的问题和主要任务
　6.8推动我国OLED产业发展的对策和建议
第7章LED产业分析及应用
　7.1半导体照明产业背景及战略意义
　7.2LED产业背景及战略意义
　7.3全球LED产业发展概况分析
　7.4我国LED产业发展概况
　7.5中国部分LED厂商经营分析
　7.6中国LED照明企业情况
参考文献

作者介绍

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尤凤翔，双学科三级教授，博士，苏州大学硕士生导师，苏州大学机电工程学院副院长，荣获广东省“南粤教师”称号。先后获得省教学成果一等奖、三等奖各1项，中国商业联合会科学技术奖三等奖1项，广东省科学技术进步奖三等奖1项。曾主持省、市级科研项目30余项。在外重要期刊物发表教育、科研论文85篇，出版专著2部，主编教材6部。申请授权6项。
　　张猛, 江苏省镇江技师学院电子教研组组长、副教授。在外重要期刊物发表教育、科研论文12篇，出版教材、专著4部。
　　陈庆，工学硕士，苏州大学机电工程学院讲师。在外重要期刊物发表教育、科研论文16篇，主编教材2部。指导学生参加全国机器赛获一等奖2项，申请并授权4项。
　　王槐生，工学硕士，博士生，苏州大学电子信息学院讲师。在本专业核心期刊发表论文10余篇。主持省级科研项目5项，出版专著、教材2部，申请并授权5项

文摘

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序言

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现代光影的魔术师：LED照明，点亮生活之美 在现代社会，光不仅仅是黑暗的驱逐者，更是赋予空间生命、塑造情感氛围、提升生活品质的关键要素。而在这场由光引领的变革浪潮中，LED照明以其卓越的性能、前所未有的灵活性和对环境的友好，正迅速成为主导力量。它早已不是简单的“亮起来”，而是发展成为一门融合了科学、艺术、工程和设计的精妙技艺。本书将带您深入探索LED照明的世界，从基础原理到前沿应用，揭示现代光影艺术背后的奥秘。 第一章：光明的基石——LED发光二极管的奥秘 要理解LED照明，首先要走进它最核心的组成部分：LED（Light Emitting Diode，发光二极管）。这一微小的半导体器件，通过电能转化为光能的独特方式，开启了照明的新纪元。本章将为您逐层剥开LED的神秘面纱。 半导体与PN结的原理： 我们将从最基础的半导体材料特性讲起，理解何谓“本征半导体”与“杂质半导体”，以及掺杂工艺如何创造出P型和N型半导体。接着，深入探讨P型和N型半导体结合形成的PN结，以及当外加电压（正向偏压和反向偏压）时，PN结内部载流子的运动机制，特别是电子与空穴的复合，如何在此过程中释放出能量，其中一部分能量便以光子的形式发出，这便是LED发光的根本。 LED的发光机理深度解析： 不同的半导体材料组合，会产生不同波长的光。我们将详细介绍构成LED发光层的关键材料，例如氮化镓（GaN）及其衍生物，它们如何通过合金掺杂，精确调控发光的颜色，从红、绿、蓝到紫外光。您将了解到“直接带隙半导体”与“间接带隙半导体”的差异，以及为何前者更适合用于发光。此外，还会探讨LED发光效率的来源，包括内部量子效率和外部量子效率，以及影响效率的关键因素，如载流子注入效率、重组效率和光提取效率。 LED的演进之路： 从最初单一颜色的LED，到能够发出白光的“伪白光”LED（通过蓝色LED激发荧光粉），再到现今更加高效、色彩还原度更高的“真白光”LED（如量子点LED），LED技术的发展历程本身就是一部精彩的创新史。本章将回顾这些关键的技术突破，让您感受到LED技术是如何不断迭代和完善的。 第二章：色彩的调和者——LED的光谱与色彩控制 光是色彩的载体，LED照明的魅力，很大程度上体现在其精准控制色彩的能力上。本章将带您走进色彩的殿堂，了解LED如何创造出丰富多样的视觉体验。 人眼与色彩感知： 我们会先简要介绍人眼感知色彩的生理学基础，例如视锥细胞对红、绿、蓝三种基本颜色的敏感度，以及大脑如何整合这些信号形成我们所见的缤纷世界。理解这一点，有助于我们更好地理解LED在色彩复现方面的挑战与成就。 LED的光谱特性： 不同的LED芯片发出的光具有不同的光谱分布。我们将分析单色LED的光谱特点，以及白光LED（荧光粉型和量子点型）的光谱曲线。您将了解到，一个“好”的白光LED，其光谱应该尽量接近自然光源（如太阳光），以便准确还原物体的真实色彩。 色温与显色指数（CRI）： 这两个是衡量LED光源品质的重要指标。我们将深入解释色温（开尔文，K）如何描述光的“冷暖”感，从暖黄光到冷白光，并分析不同色温光线对空间氛围和人类情绪的影响。更重要的是，我们将详细讲解显色指数（CRI），它衡量了LED光源在真实色彩表现方面与标准光源（如太阳光）的相似程度。高CRI的LED能够真实地展现物体的颜色，而低CRI的LED则可能导致颜色失真，影响视觉效果和辨识度。 RGB/RGBALED与全彩控制： 对于需要动态变化色彩的应用，如舞台照明、建筑亮化、显示屏等，RGB（红、绿、蓝）或RGBA（增加了琥珀色）LED的组合成为关键。本章将阐述如何通过精确控制红、绿、蓝三基色LED的亮度比例，混合出数以百万计的颜色，实现全彩效果。我们将探讨脉冲宽度调制（PWM）等调光技术在实现精确色彩混合中的作用。 第三章：设计的灵魂——LED照明的艺术与功能 LED照明早已超越了简单的照明功能，成为现代建筑、室内设计、城市景观乃至产品设计中不可或缺的艺术元素。本章将聚焦LED照明在实际应用中的设计理念与策略。 照明设计的基本原则： 无论大小空间，良好的照明设计都遵循着一系列基本原则。我们将讨论“照度”（单位面积上的光通量）和“亮度”（单位面积上的发光强度）的合理分配，如何通过“重点照明”、“背景照明”和“装饰照明”的组合，达到功能性与美观性的平衡。 空间氛围的营造： 光线是塑造空间情绪的强大工具。通过调整光源的色温、亮度、照射角度和分布方式，LED可以营造出温馨舒适的居家氛围、庄重典雅的商务环境、充满活力的商业空间，亦或是宁静雅致的休闲场所。本章将通过丰富的案例分析，展示LED如何成为空间情绪的“魔法师”。 LED在不同场景下的应用： 室内照明： 从家居客厅的温馨暖光，到厨房的操作台的明亮聚焦，再到卧室的舒缓光线，LED照明如何通过不同的灯具类型（吸顶灯、筒灯、射灯、灯带等）和智能控制，满足不同房间的功能需求和审美情趣。 商业照明： 商场橱窗的吸睛设计，服装店的色彩还原，餐饮店的食欲激发，LED照明如何通过精准的光束角、高显色指数和多样的色彩表现，提升商品吸引力，促进销售。 办公照明： 如何通过科学的照明设计，减少视觉疲劳，提高工作效率，营造专注的工作氛围，LED照明在此扮演着重要角色。 建筑与景观照明： 如何利用LED勾勒建筑轮廓，点亮城市地标，营造夜间活力，LED的灵活性与节能性使其成为城市夜景建设的理想选择。 特殊应用： 如植物照明（光谱可调）、医疗照明（无频闪、高显色）、水下照明等，LED的独特优势在此得以充分发挥。 智能照明与物联网： 随着技术的发展，LED照明正日益智能化。本章将探讨如何通过无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee）和传感器，实现LED灯光的远程控制、场景联动、感应开关、定时开关以及与其他智能设备的互联互通，构建真正意义上的智能照明系统。 第四章：效率的飞跃——LED的驱动与散热技术 LED虽然高效节能，但其性能的稳定和寿命的保证，离不开精密的驱动电路和有效的散热设计。本章将深入探讨支撑LED高效运行的关键技术。 LED驱动电路： LED的电流-电压特性是非线性的，因此需要专门的驱动电路来稳定其工作电流，并实现亮度调节。我们将介绍恒流驱动和恒压驱动的区别，以及不同类型的LED驱动器（如线性驱动、开关电源驱动）的工作原理、优缺点及适用场景。对于需要调光功能的LED，脉冲宽度调制（PWM）和模拟调光（0-10V、DALI）将是重点讲解内容。 热管理的重要性： LED在发光的同时会产生热量，过高的温度会显著缩短LED芯片的寿命，降低发光效率，甚至导致光衰。本章将详细阐述LED热管理的重要性，并介绍常见的散热方式，如自然对流散热、强制风冷散热、热管散热、均热板散热以及相变散热等。 LED灯具的结构设计考量： 灯具的设计不仅仅是外壳的美观，更重要的是内部的结构如何与LED芯片、驱动电路、散热组件协同工作。我们将探讨如何通过优化散热结构（如散热鳍片、导热材料的选择）、选择合适的驱动电源、以及合理的整体布局，来确保LED灯具的长寿命和优异性能。 第五章：未来的展望——LED照明的创新与趋势 LED照明技术仍在不断发展，未来的创新将更加令人期待。本章将展望LED照明未来的发展趋势和潜在的突破方向。 更高效率与更长寿命： 持续的技术研发将带来更高内量子效率和外量子效率的LED芯片，进一步降低能耗。同时，材料科学和封装技术的进步，将进一步延长LED的可靠寿命。 更广阔的光谱控制： 除了可见光，对紫外、红外光谱的精确控制将催生更多新兴应用，如杀菌消毒、通信、医疗诊断等。 人因照明（Human Centric Lighting, HCL）： 更加关注光对人类生理和心理的影响，通过调节光线的强度、色温、甚至光方向，来模拟自然光的变化，提升人们的健康、幸福感和工作效率。 集成化与智能化： LED驱动、控制、传感功能将更加集成化，与物联网技术深度融合，实现更高级别的智能互联和个性化服务。 新型发光材料与技术： 除了现有的GaN基LED和量子点技术，新的发光材料（如钙钛矿LED）和发光机制（如MicroLED）的出现，将为LED照明带来颠覆性的变革。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，无论您是行业内的专业人士，还是对LED照明充满好奇的初学者，都能从中受益。让我们一同探索LED照明如何以其独特的光芒，点亮我们的生活，塑造更美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论体系的构建上，展现出了惊人的系统性和前瞻性。它不仅仅罗列了当前市场上的主流技术，更花费了大量的篇幅去探讨一些新兴的材料科学突破，以及它们可能对未来照明产品带来的颠覆性影响。我注意到作者对“量子点技术”在固态照明领域的最新进展做了细致的梳理，包括不同代际量子点材料的性能差异和潜在的毒性问题，这部分内容的信息密度非常高，而且引用了不少近两年的顶级期刊文献，看得出来作者在资料搜集和整合上投入了巨大的心力。这种对前沿动态的敏锐捕捉，使得这本书的价值远超一本普通的教科书，它更像是一份为行业研究人员准备的深度参考指南，能够帮助读者站在更高的维度上去规划自己的技术路线图。对于想要保持技术领先性的专业人士来说，这种广度和深度的结合是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事口吻非常接地气，它不像某些技术手册那样冷冰冰、满是枯燥的术语，反而更像是一位经验丰富的工程师在跟同行交流心得。作者在阐述复杂的光学原理时，总能穿插一些非常形象的比喻，瞬间将那些抽象的物理现象具象化。比如，他解释“光效衰减”时，引入了一个关于老式灯泡“疲劳”的类比，让我一下子就抓住了问题的核心。这种“讲人话”的写作方式，极大地降低了阅读的门槛，让初学者也能快速建立起对领域的整体认知框架。而且，书中对“为什么”的探讨非常深入，它不仅仅告诉你“是什么”和“怎么做”，更会花笔墨解释“为什么要这样做”，这种深挖根源的论述风格，培养了读者批判性思考的能力，而不是只会机械地套用公式或流程。对于我们希望真正掌握技术精髓的人来说，这种探讨问题的深度是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在案例分析环节所展现出的那种“实战派”精神。它没有停留在理论层面空泛地谈论技术优势，而是直接抛出了几个不同应用场景下的具体挑战，然后逐步剖析如何运用书中提到的方法论去解决它们。我尤其对其中关于“户外大型显示屏的亮度与功耗平衡”的章节印象深刻。作者没有给出标准答案，而是展示了两种主流设计方案的优劣对比，并详尽列举了每一步决策背后的环境限制和成本考量。这种“没有最好，只有最合适”的分析角度，体现了工程设计中权衡取舍的复杂性。这比那些只展示完美结果的书籍要有用得多，因为它教会了我们如何在真实世界的约束条件下进行优化，而不是在一个理想化的真空环境中做设计。读完这些案例，我感觉自己像是参与了一场真实的工程项目评审会，收获了大量的实战经验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量着实让人眼前一亮，从拿到手的那一刻起，就能感受到制作者对细节的把控。纸张的选择非常考究，摸上去有种恰到好处的厚实感和细腻度，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳。更值得称赞的是，书中的插图和图表部分，色彩还原度极高，线条清晰锐利，即便是那些复杂的电路图和结构剖面图，也能一目了然。这对于我们这些需要反复对照文字和图形来理解抽象概念的读者来说，简直是福音。我记得有几张关于新型散热结构的示意图，如果不是印刷精良，很多微妙的结构特征可能就完全被忽略了。此外，作者在章节布局上的考量也体现了专业水准，从基础理论到实际应用的过渡非常自然流畅，就像是沿着一条精心铺设的路径引导读者深入，而不是生硬地堆砌知识点。这种对物理呈现的重视，无疑提升了阅读体验，让我更愿意沉浸其中，细细品味每一个技术细节。

评分☆☆☆☆☆

这本书的索引和术语表部分，做到了近乎苛刻的严谨程度。在查阅过程中，我发现很多专业词汇，比如一些关于光度测量和色温定义的国际标准缩写，不仅在正文中得到了清晰的界定，而且在书末的附录中，提供了一个非常详尽的对照表。这对于跨文化交流和阅读国际标准文档的工程师来说，是一个巨大的便利。我曾在某处遇到一个略微晦涩的工程术语，本以为需要去网络上翻找很久才能理解其确切含义，没想到在书的尾部索引中，很快就找到了它在上下文中的精准解释，并且还标注了它在不同章节中出现的位置。这种工具书式的严谨性，极大地提高了我的查阅效率，让我在需要快速核对信息时，不再需要翻遍全书，这无疑体现了编辑和作者对实用性的极致追求。一本好的技术书籍，其辅助工具的完善程度，往往是衡量其专业性的试金石，而这本书在这方面做得非常出色。