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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CAT3636 266

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IC 273

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IC 279

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IC 297

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