LED照明的質量可靠性研究分析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊林 著

圖書標籤:

• LED照明
• 質量
• 可靠性
• 照明工程
• 半導體照明
• 失效分析
• 壽命預測
• 測試技術
• 光電技術
• 照明設計

店鋪： 世紀擺渡人專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121271687

商品編碼：29640281357

包裝：平裝

齣版時間：2015-10-01

基本信息

書名：LED照明的質量可靠性研究分析

定價：48.00元

作者：楊林

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-10-01

ISBN：9787121271687

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是一本關於LED照明的質量可靠性研究、失效分析及産品設計的工具書。全書共6章，簡要介紹瞭LED照明産業的發展現狀及質量可靠性技術的基本情況，對LED道路照明燈具、LED隧道燈等的燈具結構進行瞭詳細的介紹；闡述瞭LED燈具常見失效模式和類型，以及失效分析設備和手段；詳細介紹瞭LED驅動電源失效分析，及電路類型和元器件選型對LED驅動電源的影響，並對電腦及其周邊産品具體案例進行分析，幫助讀者理解設計和對策內容。

目錄

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章 LED照明概論（1）
1.1 LED的發展（1）
1.2 LED基礎知識（3）
1.2.1 LED工作原理（3）
1.2.2 LED的結構（4）
1.2.3 LED的主要參數與特性（4）
1.3 LED照明産品的特點及存在的問題（20）
1.3.1 LED照明産品的特點（20）
1.3.2 LED照明産品存在的不足（23）
1.4 LED照明産品的應用（25）
1.5 LED照明的發展趨勢（28）
1.5.1 智能化（28）
1.5.2 照明整體解決方案（29）
1.5.3 新材料嘗試（30）
1.5.4 特殊照明興起（32）
第2章 LED照明産品介紹（35）
2.1 LED燈具的組成（35）
2.1.1 LED驅動電源（35）
2.1.2 LED光源模組（43）
2.1.3 散熱器（44）
2.2 常見LED燈具介紹（46）
2.2.1 LED路燈（47）
2.2.2 LED隧道燈（47）
2.2.3 LED景觀燈（49）
2.2.4 LED筒燈（50）
2.2.5 LED燈管（51）
2.2.6 LED球泡燈（53）
2.2.7 LED射燈（55）
2.3 知名LED企業簡介（56）
第3章 LED照明産品的質量控製（59）
3.1 LED照明産品開發的流程（59）
3.1.1 LED照明産品開發流程簡介（59）
3.1.2 LED照明産品方案製定的步驟（61）
3.2 LED芯片與封裝（64）
3.2.1 芯片結構（65）
3.2.2 材料選擇（69）
3.2.3 多顆LED常見連接方式（72）
3.3 LED驅動電源設計（75）
3.3.1 LED驅動要求（76）
3.3.2 直流驅動（77）
3.3.3 交流驅動（80）
3.3.4 電解電容（82）
3.4 LED照明産品散熱設計（83）
3.4.1 散熱對LED照明産品的影響（83）
3.4.2 LED芯片的散熱（84）
3.4.3 LED驅動電源的散熱（88）
3.4.4 LED散熱技術（96）
第4章 LED照明産品的可靠性（102）
4.1 LED照明産品的可靠性問題（102）
4.1.1 可靠性定義（102）
4.1.2 可靠性的發展（103）
4.1.3 LED燈具可靠性與壽命（106）
4.1.4 加速壽命試驗（111）
4.2 LED照明産品壽命預測（116）
4.2.1 LED壽命指標的規定（116）
4.2.2 LED光輸齣壽命預測模型（119）
4.2.3 LED壽命測試（121）
4.3 可靠性試驗方法（126）
4.3.1 氣候環境試驗（127）
4.3.2 力學環境試驗（129）
4.3.3 化學環境試驗（130）
4.3.4 綜閤環境試驗（131）
4.4 可靠性試驗設備介紹（132）
4.4.1 知名可靠性設備供應商（132）
4.4.2 環境試驗設備介紹（134）
第5章 LED照明産品的可靠性評價與失效分析（141）
5.1 LED照明産品可靠性技術研究現狀（141）
5.2 典型可靠性評價試驗（144）
5.2.1 早期失效篩選試驗（146）
5.2.2 LED室內燈具可靠性定性評價試驗（148）
5.2.3 LED驅動電源的可靠性定性評價試驗（158）
5.2.4 LED器件加速壽命試驗與計算分析（161）
5.3 LED燈具失效的原因及其分析（172）
5.3.1 LED光源失效（172）
5.3.2 LED驅動電源失效（175）
5.4 LED失效案例分析（178）
5.4.1 事例1——LED燈條（179）
5.4.2 事例2——LED射燈（188）
5.4.3 事例3——LED燈管（197）
5.4.4 事例4——LED筒燈（203）
5.4.5 事例5—— LED球泡燈（210）
5.5 LED燈具失效的解決方案（216）

作者介紹

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文摘

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序言

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LED照明的質量可靠性研究分析 內容概述 本書深入剖析瞭LED照明技術在質量可靠性方麵的關鍵要素、評估方法以及未來發展趨勢。全書圍繞“質量”與“可靠性”兩大核心概念，構建瞭一個全麵而係統的研究框架，旨在為LED照明行業的研究者、開發者、製造商、采購商以及使用者提供一套詳實、科學的分析工具和理論指導。 第一章：LED照明概述與發展現狀 本章首先迴顧瞭LED照明技術的起源與演進，從早期的技術瓶頸到如今的廣泛應用，梳理瞭LED照明在能源效率、環保性、壽命等方麵的顯著優勢。接著，對當前LED照明市場的格局進行瞭分析，包括各類應用領域（如傢居照明、商業照明、工業照明、戶外照明、植物照明等）的市場規模、技術特點及發展趨勢。同時，本章也指齣瞭LED照明在普及過程中麵臨的挑戰，其中就包括不同産品在質量和可靠性方麵參差不齊的問題，為後續章節的深入研究奠定基礎。 第二章：LED照明質量的關鍵維度 本章詳細界定瞭LED照明的“質量”內涵，並將其分解為多個關鍵維度。 光效與能效： 深入探討瞭LED光源的光效（每瓦流明）及其提升技術，以及在整體照明係統中的能效錶現。分析瞭影響光效的因素，如芯片性能、驅動電路設計、散熱管理等。 顯色指數（CRI）與色溫： 詳細闡述瞭顯色指數（CRI）的含義、測量方法及其對視覺感知和色彩還原的重要性。同時，分析瞭不同色溫（暖白、自然白、冷白等）的應用場景及其對環境氛圍的影響。 光品質與視覺舒適度： 關注LED照明對人眼健康的影響，如頻閃、藍光危害、眩光等問題，並介紹瞭相應的評估標準和防護技術。探討瞭如何通過科學的光學設計和調光技術，提升照明的視覺舒適度和用戶體驗。 壽命與衰減： 明確瞭LED光源的理論壽命與實際使用壽命的區彆，分析瞭導緻LED光衰和壽命縮短的主要因素，包括芯片老化、驅動器失效、散熱不良等。 安全性： 涵蓋瞭LED照明産品在電氣安全、防火安全、電磁兼容性（EMC）等方麵的要求，以及相關的國際國內安全標準。 環保性： 探討瞭LED照明産品在材料選擇、生産過程、使用過程及廢棄處理等環節的環保性，如RoHS指令、REACH法規等。 第三章：LED照明可靠性評估方法與標準 本章係統梳理瞭LED照明産品可靠性評估的各種方法和現有標準。 加速壽命試驗（ALT）： 詳細介紹瞭不同類型的加速壽命試驗（如恒定應力試驗、遞增應力試驗、循環應力試驗等）及其在預測LED壽命中的應用。討論瞭試驗設計、數據分析方法以及結果的解讀。 環境適應性試驗： 涵蓋瞭LED照明産品在不同環境條件下的性能錶現，如高溫、低溫、高濕、鹽霧、振動、衝擊等試驗方法，以及這些環境因素對産品可靠性的影響。 性能穩定性評估： 討論瞭如何通過長時間運行試驗，監測LED光源在不同運行階段的光通量維持率、色度穩定性、功率變化等關鍵參數，以評估其長期穩定性。 失效模式與機理分析（FM&MA）： 深入分析瞭LED照明産品常見的失效模式，如芯片開路/短路、焊點斷裂、驅動器故障、封裝材料老化等，並探討瞭導緻這些失效的根本原因。 行業標準與認證體係： 詳細介紹瞭國內外主要的LED照明質量和可靠性標準，如IES LM-80、IES TM-21、IEC/EN係列標準、UL認證、CE認證等，並分析瞭這些標準在規範市場、提升産品質量方麵的重要作用。 第四章：影響LED照明質量可靠性的關鍵因素 本章從多個角度深入剖析瞭導緻LED照明産品質量可靠性問題的根本原因。 LED芯片本身的質量： 探討瞭芯片材料（如襯底、量子阱結構）、外延生長工藝、芯片封裝技術等對LED光電性能和壽命的直接影響。分析瞭不同供應商芯片的性能差異。 驅動電源的可靠性： 詳細分析瞭LED驅動電源的電路設計、元器件選型（如電解電容、MOSFET、IC等）、散熱設計以及製造工藝對驅動器穩定工作壽命和整體産品可靠性的關鍵作用。 散熱設計與管理： 強調瞭LED工作時産生的熱量是影響其壽命和穩定性的主要因素之一。本章深入研究瞭散熱材料、散熱結構（如散熱器、熱管）、熱傳導路徑的優化設計，以及在實際應用中安裝環境對散熱效果的影響。 光學設計與光學組件： 分析瞭透鏡、反射杯、擴散闆等光學組件的材料選擇、設計精度及其對光品質（如光強分布、均勻性、眩光控製）和光利用率的影響。 結構設計與材料選擇： 探討瞭燈具外殼、安裝結構、密封件等的設計閤理性以及所用材料（如鋁閤金、PC、矽膠等）的耐候性、機械強度、阻燃性等特性對産品整體可靠性的貢獻。 製造工藝與質量控製： 強調瞭規範的生産流程、精密的製造設備、嚴格的來料檢驗、過程控製以及成品齣廠檢測等對於保證LED照明産品質量的極端重要性。 第五章：LED照明可靠性提升策略與技術 本章為提升LED照明産品的質量可靠性提供瞭係統的策略和技術方案。 從源頭把控： 強調瞭選擇高品質LED芯片和可靠的驅動電源供應商的重要性，以及建立有效的供應商評估和管理體係。 優化産品設計： 提齣瞭在芯片、驅動、散熱、光學、結構等各環節的設計優化建議，如采用更先進的驅動IC、更有效的散熱方案、更閤理的結構布局等。 先進的製造工藝： 介紹瞭自動化生産、精益生産、無塵車間等先進製造技術在提高産品一緻性和可靠性方麵的應用。 嚴格的質量檢測與驗證： 闡述瞭建立完善的質量檢測體係，包括進料檢驗（IQC）、過程檢驗（IPQC）、成品檢驗（OQC）以及更具挑戰性的可靠性加速壽命試驗和環境適應性試驗。 智能化監控與預測性維護： 探討瞭利用物聯網（IoT）和大數據技術，實現LED照明産品的遠程監控、性能預測和故障預警，從而實現主動式的維護和管理。 標準化與認證： 強調瞭遵循國際和國內行業標準，積極參與産品認證，是進入高端市場和贏得消費者信任的必要條件。 第六章：LED照明質量可靠性在不同應用領域的分析 本章針對LED照明在不同應用領域，如傢居照明、商業照明（辦公室、商場、酒店）、工業照明（工廠、倉庫）、戶外照明（道路、廣場、景觀）、特殊應用（如植物照明、醫療照明）等，分析其特有的質量可靠性需求和關注點。例如，在工業照明領域，對産品的抗震動、防塵防水、長壽命和高穩定性要求更高；而在傢居照明領域，則更加關注光品質、視覺舒適度和安全性。 第七章：LED照明質量可靠性的未來趨勢與挑戰 本章展望瞭LED照明質量可靠性技術的發展方嚮，並指齣瞭未來可能麵臨的挑戰。 更高光效與更長壽命： 持續的技術創新將推動LED芯片光效進一步提升，同時通過更優化的設計和材料，實現更長的實際使用壽命。 智能化與互聯化： LED照明將更加智能化，能夠根據環境變化和用戶需求進行自適應調節，並實現與其他智能設備的互聯互通。可靠性將體現在係統的整體協同工作能力上。 更精細化的光品質控製： 對顯色性、光生物安全、動態光譜可調等更高級彆的光品質要求將不斷湧現。 綠色環保與可持續性： 更加關注産品全生命周期的環保性，包括材料的迴收利用、能耗的進一步降低等。 新興技術的影響： 如Micro LED、Mini LED等新技術對傳統LED照明可靠性帶來的影響和新的挑戰。 標準與法規的更新： 隨著技術的進步和市場需求的變化，相關的標準和法規也將不斷更新和完善。 結論 本書通過對LED照明技術質量可靠性各個層麵的深入研究和係統分析，旨在為行業提供堅實的理論基礎和實踐指導。理解並掌握LED照明産品的質量可靠性，對於推動整個行業的健康發展，滿足日益增長的市場需求，以及提升用戶的使用體驗具有至關重要的意義。本書希望能夠激發更多研究者和從業者關注LED照明的質量可靠性問題，共同促進行業的進步與繁榮。

評分☆☆☆☆☆

我非常好奇作者是如何處理“測試與壽命預測”之間的不確定性問題的。任何加速測試都必然引入誤差，如何將實驗室中幾個月甚至幾韆小時的數據外推到實際的數萬小時使用壽命，其中的數學模型和統計假設是至關重要的。這本書是否探討瞭不同加速因子（如溫度、濕度、光照強度）之間的協同效應，而不僅僅是簡單的綫性疊加？我推測，作者可能在書中構建瞭一個多變量的可靠性預測模型，並且對該模型的置信區間進行瞭嚴謹的討論。此外，對於新興的、非傳統的光源技術，例如基於量子點（QD）或特殊半導體材料的照明方案，書中是否包含瞭對其初期可靠性數據的分析和潛在的壽命挑戰的預測？如果這本書能提供一套關於如何設計一個“高置信度”壽命測試方案的指導原則，那就非常成功瞭。它不僅要告訴我們一個産品的壽命是多少，更要告訴我們，我們對這個“壽命數字”的把握究竟有多大。這關乎到工程決策的風險控製，是區分一般性報告與深度研究的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

從排版和閱讀體驗的角度來看，這本書的學術氣息是濃厚的，但願它沒有過度陷入晦澀的數學推導而犧牲瞭工程實踐的可讀性。我個人偏好那種圖文並茂，既有紮實的理論支撐，又能隨時聯係到實際産品結構（如散熱器設計、光學透鏡的熱形變等）的論述風格。特彆是關於光效穩定性的章節，這是衡量産品長期價值的核心指標。我們都知道，高光效固然重要，但光效的“持續性”纔決定瞭用戶是否願意為之買單。我猜想，作者可能比較瞭不同封裝結構對熱阻的差異化影響，比如COB與SMD在散熱路徑上的區彆。如果書中能引入有限元分析（FEA）的模擬結果來輔助說明熱點區域對半導體結溫的影響，那就太棒瞭。這種跨學科的論證方式，能讓讀者更直觀地理解微觀變化如何纍積成宏觀的壽命終結。另外，對於“可靠性”的定義，希望作者能從更廣闊的視角來審視，不僅僅是光衰，還包括色溫漂移（CCT Shift）和顯色指數（CRI）的下降，因為這些同樣影響瞭用戶對“質量”的主觀感知。

評分☆☆☆☆☆

這本書如果能對照明行業供應鏈中的“質量陷阱”進行一次深入的揭露，那將是極具社會價值的。現在的市場充斥著大量以次充好的産品，其質量問題往往不是一次性故障，而是漸進式的、難以察覺的性能衰減，這讓消費者和采購方非常頭疼。我期望看到，作者能夠詳細分析從原材料采購（如熒光粉的穩定性、芯片的純度）到最終組裝的每一個關鍵控製點。比如，是否存在一些行業內普遍采用但實際上對長期可靠性有害的“成本優化”手段？如果是這樣，這本書應該能提供一套清晰的、可供行業規範參考的“紅綫”標準。換句話說，它不應僅僅停留在描述技術問題，更應觸及商業決策與工程倫理之間的張力。對於工程師而言，這本書或許是一本提升風險識彆能力的實戰手冊；對於采購方來說，它可能是一份強有力的質量審核清單。我期待它能揭示齣那些隱藏在光鮮亮麗的性能參數背後的，關於材料疲勞和應力纍積的“冰山水下部分”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實吸引人，封麵采用瞭啞光紙張，觸感細膩，深藍色的主色調搭配著銀白色的標題字體，給人一種專業而沉穩的感覺。我一直對這個領域抱有濃厚的興趣，尤其是在當前能源效率和可持續發展日益受到重視的大背景下，尋找高質量、長壽命的照明産品是剛需。拿到這本書後，我首先關注的是其內容結構。從目錄上看，作者似乎花瞭大量的篇幅來探討不同類型LED光源在長期運行中的衰減機製，這正是我想要瞭解的重點。書中是否深入剖析瞭熱管理係統對光效維持率的影響？我期望看到基於真實測試數據的詳盡麯綫圖，而不是泛泛而談的理論描述。一個好的研究報告，必須能清晰地展示齣電壓波動、溫度變化等環境因素是如何在微觀層麵上加速或延緩光衰的。此外，對驅動電源的可靠性分析也至關重要，因為驅動電路往往是整個LED係統的薄弱環節，其失效模式直接決定瞭産品壽命的上限。我對書中對國際標準，如LM-80、TM-21等測試方法的引用和解讀抱有極高的期待，希望作者能結閤實際案例，闡述這些標準在評估新興封裝技術時的適用性和局限性。整體來看，這本書的專業氣質毋庸置疑，它似乎在努力搭建一座連接基礎物理科學與工程實踐之間的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

我對這類技術書籍的評價標準往往非常苛刻，因為市麵上充斥著大量隻是簡單羅列現象卻缺乏深入機理解析的“入門讀物”。這本書如果真如其名所言，進行“研究分析”，那麼它理應提供超越現象描述的洞察力。我特彆留意瞭其中對“早期失效”現象的討論。很多照明産品在投入使用後不久就齣現問題，這通常與批次缺陷、焊接質量或封裝材料的兼容性有關。我希望作者能夠提供一個係統的故障樹分析（FTA）框架，清晰地界定齣哪些因素是設計階段就埋下的隱患，哪些是製造過程中的偶發性失誤。如果書中能提供一套量化的可靠性評估模型，比如基於Weibull分布的壽命預測方法，並結閤實際的加速老化試驗數據進行驗證，那這本書的價值將大大提升。更進一步講，優秀的分析不僅要指齣“哪裏會壞”，更要解釋“為什麼會壞”，最好還能提齣“如何避免”的工程對策。我期待看到的是，作者能以一種嚴謹的、近乎於法醫般的態度，去解剖那些看似隨機的失效案例，從而構建起一個完整的、可操作的質量控製體係藍圖。