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第1章　光的物理本质及其描述1

1.1　光的经典本质1

1.1.1 电磁波的传播速度和折射率1

1.1.2　发光强度1

1.2　光的量子本质2

1.2.1　光电效应3

1.2.2　爱因斯坦的光子假设及其光电方程4

1.2.3　对光电效应的量子解释4

1.2.4　原子发光的机理5

1.3　单色平面波和球面波7

1.4　单色波的干涉和波的相干性9

1.4.1　干涉现象是波动的特性9

1.4.2　波的相干性10

1.5　光的衍射和傅里叶光学11

1.5.1　光的衍射11

1.5.2　傅里叶光学12

1.6　光波在介质界面上的反射和折射14

1.6.1　反射定律和折射定律14

1.6.2　反射和全反射16

1.7　光的吸收和散射17

1.7.1　光的吸收17

1.7.2　光的散射19

1.8　辐射度量学和光度学20

1.8.1　辐射度量21

1.8.2　光度量23

1.9　光调制器24

第2章　静电危害及其防护26

2.1　静电起电26

2.1.1 金属之间的接触起电26

2.1.2　金属与绝缘材料之间的接触起电27

2.1.3　绝缘材料之间的接触起电27

2.2　静电的消散27

2.2.1　物体对静电的泄漏性能28

2.2.2　介质内部电荷的衰减规律29

2.2.3　绝缘导体上电荷的消散30

2.3　静电放电及其危害31

2.3.1　静电对LED的损伤31

2.3.2　静电放电的危害类型32

2.4　电子工业中的静电问题33

2.4.1 电子元器件静电损伤的失效类型34

2.4.2　静电危害造成的损失34

2.4.3　电子产品静电危害的特点35

2.5　LED的静电防护35

第3章 半导体二极管与LED38

3.1　半导体38

3.1.1　半导体概述38

3.1.2　本征半导体39

3.1.3　杂质半导体39

3.1.4　PN结及其特点40

3.2　半导体二极管及其应用41

3.2.1　半导体二极管41

3.2.2　光敏二极管42

3.2.3　半导体二极管的应用42

3.2.4 LED43

3.3　LED的基本结构43

3.4　LED的发光原理44

3.5　LED的光学特点46

3.5.1　LED发光的颜色46

3.5.2　LED的优点46

3.5.3　LED在制作和使用中存在的问题47

3.6　高亮度LED芯片的产量48

3.7　两类高亮度LED的增长率49

3.8　LED芯片的制作及分类50

3.8.1 LED芯片的制作50

3.8.2　LED的分类58

3.9　LED的技术现状及发展趋势59

第4章 LED的封装技术62

4.1　LED封装概述62

4.1.1　LED封装的特殊性63

4.1.2　LED的封装材料64

4.1.3　LED的封装结构类型65

4.1.4　LED封装的作用66

4.2　LED的封装工艺流程66

4.2.1　LED的封装任务66

4.2.2　LED的封装形式66

4.2.3　LED的封装工艺流程67

4.3　引脚式封装技术69

4.3.1　多色点光源的封装结构70

4.3.2　LED显示器的封装结构70

4.3.3 引脚式封装的工艺流程及选用设备71

4.3.4　管理机制和生产环境72

4.3.5　一次光学设计73

4.4　平面发光器件的封装技术75

4.4.1　数码管制作76

4.4.2　常见的数码管77

4.4.3　单色和双色点阵77

4.5　SMD封装技术78

4.5.1　SMD封装概述78

4.5.2　SMD封装工艺79

4.5.3 SMD表面黏着LED的生产流程79

4.5.4　测试LED与选择PCB80

4.6　食人鱼封装技术81

4.6.1　食人鱼的封装工艺81

4.6.2　食人鱼LED的应用82

4.7　大功率LED封装技术82

4.7.1 大功率LED的光学特征82

4.7.2　大功率LED芯片的制造技术83

4.7.3　大功率LED及其封装结构84

4.7.4　大功率LED封装的关键技术86

4.7.5　固态照明对大功率LED封装的要求87

4.7.6　大功率LED的应用88

4.7.7　功率型LED封装技术的现状89

4.7.8　功率型LED封装技术面对的挑战91

4.8　LED封装技术的发展趋势92

第5章 白光LED的制作94

5.1　LED的发展历史94

5.1.1　单色光LED的发展94

5.1.2 白光LED的发展95

5.2　白光LED的制作96

5.2.1　蓝光LED＋不同色光荧光粉97

5.2.2　紫外光或紫光LED+RGB荧光粉97

5.2.3　利用三基色原理将RGB三种超高亮度LED混合生成白光98

5.3 白光LED的可靠性及其寿命99

5.3.1　寿命试验条件的确定100

5.3.2　试验过程与注意事项100

5.3.3　寿命试验台的设计102

5.4　荧光粉103

5.4.1　荧光粉概述103

5.4.2　采用荧光粉制作LED的优点103

第6章 LED的技术指标及测量105

6.1　LED的极限参数105

6.2　LED的电学指标106

6.2.1　常用电学参数106

6.2.2　电学特性107

6.3　LED的光学指标109

6.3.1　常用光学参数109

6.3.2　光学特性110

6.4　LED的热学指标115

6.4.1　电-光转换效率115

6.4.2　不同过程的能量损失117

第7章 LED的驱动技术119

7.1　LED驱动器的要求119

7.2　常用的LED电源驱动方案120

7.2.1　LED电源驱动器的分类120

7.2.2　LED供电的特殊性121

7.3　LED恒压驱动技术和恒流驱动技术121

7.3.1　LED的恒流源驱动122

7.3.2　LED的恒压源驱动122

7.3.3　LED驱动电路的选择123

7.4　LED驱动电路的结构124

7.4.1　直流驱动电路124

7.4.2　集成驱动电路124

7.4.3　交流驱动电路125

7.4.4　脉冲驱动电路125

7.5 白光LED驱动电路的分类126

7.5.1 白光LED的恒流驱动技术126

7.5.2 白光LED的恒压驱动技术130

7.5.3　太阳能LED照明系统131

7.6　LED故障防护133

7.6.1　LED过热保护技术134

7.6.2　LED的散热设计134

7.6.3　散热设计对LED寿命的影响135

7.6.4　LED散热性的提高135

7.7　LED的光学设计140

7.7.1　LED的一次光学设计140

7.7.2　LED的二次光学设计142

7.7.3　LED系统的光学设计144

7.8　LED的ESD防护144

7.8.1 ESD概述145

7.8.2 ESD产生源145

7.8.3 ESD对LED的危害146

7.8.4 ESD防护146

7.9 LED的合理选择147

第8章 LED在照明中的应用149

8.1 LED照明应用概述149

8.1.1 半导体照明现状150

8.1.2 全球LED市场规模151

8.2 LED用于城市路灯照明153

8.2.1 普通道路照明灯具的现状和缺陷154

8.2.2 采用LED光源道路灯具的配光情况155

8.2.3 照明用LED的特点155

8.3 LED用于隧道照明155

8.3.1 光学部分156

8.3.2 电气部分157

8.4 LED用于高速公路照明159

8.5 LED用于汽车照明160

8.5.1 车用LED的特点161

8.5.2 车用LED的供电电源161

8.5.3 车用LED实例161

8.6 LED用于家庭照明162

8.6.1 室内LED照明控制技术162

8.6.2 LED用于照明领域的效率分析163

8.6.3 LED用于照明领域的优势165

8.6.4 使用LED的投资收益对比165

8.6.5 室内照明利用系数法计算平均光照度166

8.7 LED用于特种照明167

8.8 LED用于城市景观照明168

第9章 LED在电子装置中的应用172

9.1 LED显示屏172

9.1.1 LED显示屏的发展阶段172

9.1.2 我国LED显示屏的发展现状173

9.1.3 LED显示屏的发展趋势175

9.1.4 LED显示屏的一般分类方法176

9.1.5 几种常见的LED显示屏177

9.1.6 LED显示屏的主要指标178

9.1.7 LED显示屏的选用178

9.2 LED交通信号灯180

9.2.1 LED交通信号灯的应用及前景180

9.2.2 LED交通信号灯的器件设计181

9.2.3 LED交通信号灯的技术标准182

9.2.4 LED用作铁路信号灯182

9.3 LED用作背光源183

9.3.1 背光源概述183

9.3.2 背光源的技术指标183

9.3.3 LED背光源常见问题的处理184

9.3.4 LED背光源将慢慢拓展至不同液晶领域184

9.3.5 LED背光源的未来发展方向186

9.4 LED用于城市亮化工程和夜景工程187

9.4.1 城市亮化工程和夜景工程的关键问题187

9.4.2 城市亮化工程和夜景工程中的各种照明187

9.5 LED用于玩具领域188

9.6 LED用于仪器仪表188

第10章 LED在光纤通信中的应用190

10.1 光纤通信概述190

10.1.1 光纤通信的概念190

10.1.2 光纤通信的优点191

10.2 光纤通信系统的基本单元193

10.2.1 光发射机193

10.2.2 光纤196

10.2.3　光接收机198

10.2.4　光放大器199

10.3　光纤通信的基本问题200

10.3.1 衰减200

10.3.2　色散202

10.3.3　非线性效应204

10.4　光纤通信系统的主要性能指标205

10.4.1 比特率和带宽205

10.4.2　传输距离206

10.4.3　通信容量206

10.5　光纤的结构和分类206

10.6　光纤的导光原理及特性208

10.7　单模光纤的偏振和双折射210

10.8　多模光纤技术211

10.8.1　多模光纤的衰减211

10.8.2　多模光纤的色散211

10.8.3　多模光纤的带宽212

10.9　光纤连接耦合技术212

10.9.1　光纤的连接方法212

10.9.2　光纤连接器213

10.9.3　耦合器214

10.10　光纤的光波调制技术215

10.11　LED的调制特性和技术参数215

10.12　LED和光纤的耦合216

第11章　LED驱动电路218

11.1　非隔离功率变换电路218

11.1.1 串联型变换电路218

11.1.2　并联型变换电路219

11.1.3　极性反转型变换电路219

11.1.4　简单阻容降压LED驱动电路举例219

11.2　隔离功率变换电路221

11.2.1　单端正激式变换电路222

11.2.2　单端反激式变换电路224

11.2.3　推挽（变压器中心抽头）式变换电路225

11.2.4　全桥式变换电路226

11.2.5　半桥式变换电路227

11.3　功率变换电路的选择227

11.4　LED驱动电路的结构229

11.5　低压高效LED驱动电路231

11.5.1　低压高效LED驱动概述231

11.5.2　输出恒流源精度要求232

11.5.3　低压LED驱动方法232

11.6　LED恒压驱动电路235

11.6.1　工频变压器线性稳压源236

11.6.2　高频变压器开关稳压源237

11.7　LED恒流驱动电路238

11.8　大调光比例的LED驱动电路239

11.8.1　LED调光范围239

11.8.2　PWM调光方案241

11.8.3　TRIAC调光器的工作原理244

11.9　高亮度LED的高效电流驱动电路246

11.10 白光LED升压恒流驱动电路250

11.11 白光LED超低工作电压驱动电路251

11.11.1 ULD的设计背景251

11.11.2　ULD设计的必要性及基本电性能要求252

11.11.3　ULD电性能设计的特殊要求254

11.11.4　实际的电池应用特性实例255

11.12　LED过温度保护电路258

11.12.1　LED过温度保护电路概述259

11.12.2　LED过温度保护电路的设计流程259

11.13　1000W LED可调输出电压驱动电路262

11.14　高亮度LED驱动电路266

11.14.1　降压型驱动电路266

11.14.2　升压型驱动电路269

11.15　非隔离大功率LED恒流驱动电路270

11.15.1 LinkSwitch-TN的结构及其特点270

11.15.2 基于LinkSwitch-TN转换器IC的恒流LED驱动器272

11.16　LED灯串驱动电路275

11.17　单级高功率因数LED驱动电路276

11.17.1　单级PFC变换器基本电路拓扑276

11.17.2　基于Flyboost模块的单级PFC AC-DC变换器278

11.17.3　基于iw2202的数字单级PFC电路279

11.18　各种LED恒流电路及其精度的比较280

11.19　新型LED高压驱动电路286

11.20　可变电流LED驱动电路289

参考文献293