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目录

目录 ..................................................................................................................................................2 《成为LED专家的秘籍》简介 .......................................................................................................8 引言 ................................................................................................................................................10 第一章：LED专业术语 .................................................................................................................11

CE认证 ...................................................................................................................................11

VDE认证 ................................................................................................................................12

UL认证 ...................................................................................................................................13

ROHS认证 ..............................................................................................................................15

IP等级（防尘防水） .............................................................................................................16

PVC.........................................................................................................................................17

环氧树脂.................................................................................................................................18

第二章：LED模组...........................................................................................................................22

一：LED的名字解释： .........................................................................................................22

二：LED模组的参数： .........................................................................................................22

（1）颜色.................................................................................................................22 （2）电压：.............................................................................................................23 （3）工作温度：.....................................................................................................23 （4）发光角度：.....................................................................................................23 （5）亮度.................................................................................................................23 （6）防水等级：.....................................................................................................23 （7）尺寸：.............................................................................................................23 （8）单条连接的大长度： .................................................................................23 （9）功率:................................................................................................................23

三：LED模组的分类 .............................................................................................................24

食人鱼模组：.................................................................................................................24

四：安装说明与注意事项：.................................................................................................27

第三章：LED灯带 .........................................................................................................................28

一：LED彩虹管 : .................................................................................................................28

基本参数：.............................................................................................................................28

常用附件：.............................................................................................................................29

二LED霓虹灯 .........................................................................................................................29






6) 灌封胶的选用.....................................................................................................45

（1）LED霓虹灯的优势： ...................................................................................................29

（2）LED霓虹灯的基本参数： ...........................................................................................31

（3）安装图解说明：...................................................................................................31 （4）经验分享：...........................................................................................................32

第四章：LED光条 .........................................................................................................................34

一：分类.................................................................................................................................34

二：组装和安装图解详细说明.............................................................................................37

第五章：LED护栏管 .....................................................................................................................40

一：LED护栏管组成： .........................................................................................................40

1） LED 发光体 :....................................................................................................40 2） PCB电路板 .........................................................................................................40 3）电子控制线路...........................................................................................................41 4) 外壳 ...........................................................................................................................41 5) 连接线和接头 ...........................................................................................................42

二：基本参数.........................................................................................................................42

1) 电压.........................................................................................................................42 2) 工作温度.................................................................................................................42 3) LED灯珠数 .............................................................................................................42 4) 壳体颜色.................................................................................................................42 5) 防护等级.................................................................................................................42 6) 控制方式.................................................................................................................43 7) 产品尺寸.................................................................................................................43 8) 颜色规格.................................................................................................................43

三：LED护栏管可靠性方案 .................................................................................................44

1) 防水.....................................................................................................................44 2) 防紫外线.............................................................................................................44 3) 防热胀冷缩及内应力造成开裂 .........................................................................44 4) 线损.....................................................................................................................45 5) 散热.....................................................................................................................45

四：LED护栏灯和控制器安装说明： .................................................................................46

第六章：LED射灯 .........................................................................................................................49

一：LED射灯的基本参数 .....................................................................................................49

1）电压.....................................................................................................................49 2）工作温度.............................................................................................................49 3）防护等级.............................................................................................................49 4）控制方式.............................................................................................................49 5）发光角度.............................................................................................................50






6）功率.....................................................................................................................50 7） LED射灯灯条的规格 .........................................................................................50

二：常见LED射灯灯头图解说明 .........................................................................................50

第七章：LED洗墙灯 .....................................................................................................................52

一：LED洗墙灯的基本参数 .................................................................................................52

二：连接方案图解.................................................................................................................53

三：LED洗墙灯的应用 .........................................................................................................54 第八章：LED台灯 .........................................................................................................................55

1: 桌面照明要有足够的照度.......................................................................................55 ３光线要稳定...............................................................................................................56 4）整体结构要求...........................................................................................................59

第九章：Led散热处理方案 ..........................................................................................................62

一：小功率的环氧树脂散热法.............................................................................................62

二：可挠曲金属基板（铝基板）.........................................................................................62

三：陶瓷基板.........................................................................................................................65

四：导热硅脂.......................................................................................................................66

五：大功率散处理方案的计算与实例 .................................................................................66

六：热场分析仿真工具.........................................................................................................73

七：几本精典的散热处理教材.............................................................................................74

第十章：LED日光灯 .....................................................................................................................75

一：LED日光灯的优势： .....................................................................................................75

1）环保型灯具:..............................................................................................................75 2）没有噪音...................................................................................................................75 3）保护眼睛...................................................................................................................76 4）无蚊虫烦恼...............................................................................................................76 5）电压范围宽...............................................................................................................76 6）省电寿命长...............................................................................................................76 7）坚固牢靠...................................................................................................................76 8）通用性好...................................................................................................................76

二：普通日光灯与LED日光灯图解对照： .........................................................................77

三：LED日光灯替换普通日光灯的常见方法： .................................................................78

一：电感式传统日光灯替换法说明 .............................................................................78 二：电子式传统日光灯替换法说明： .........................................................................79

第十一章：LED控制系统 .............................................................................................................81

一：网络控制系统：.......................................................................................................81






二：总线控制系统：.............................................................................................................82

1） DMX512 控制系统： ........................................................................................82 2）串行SPI控制系统 .....................................................................................................82 3）485 总线控制系统....................................................................................................83 4）DALI总线控制系统 .................................................................................................83

三：驱动型控制系统：.......................................................................................................83

1）LED 串行移位控制器 .............................................................................................83 2）低压/高压型LED产品控制器 ..................................................................................83

四：LED控制功能分类： .....................................................................................................84

1）七彩LED控制器(跳变..............................................................................................84 3）CF卡(插卡式)LED灯控制器 ...................................................................................85

五：LED控制系统的结构与组成 .........................................................................................86

1）控制系统...................................................................................................................86 2）驱动系统...................................................................................................................87

六：LED控制系统控制方案 .................................................................................................88

1）常规变压器降压.......................................................................................................88 2）电子变压器降压.......................................................................................................88 3）电容降压：...............................................................................................................88 4）电阻降压...................................................................................................................88 5）RCC降压式开关电源...............................................................................................88 6）PWM控制式开关电源 .............................................................................................89

七：LED与LED驱动器的搭配设计及其运用 .....................................................................90

1、LED采用全部串联方式 ...........................................................................................90 2、LED采用全部并联方式 ...........................................................................................90 3、LED采用混联方式 ...................................................................................................91

八： LED大功率恒流源和LED控制系统应用实例 .........................................................92

1）大功率LED恒流驱动系列 .......................................................................................922）微控控制器系列:......................................................................................................933）大功率控制器系列...................................................................................................944）大电流驱动控制器：...............................................................................................965）485 总线和DMX控制器： ......................................................................................976）显示屏控制系统.......................................................................................................98

第十二章：让你在很短的时间内学会做LED方案 ...................................................................101

（—）根据工程场地选择相应的LED产品 .......................................................................101

1）立交桥，河道，花园护栏，建筑外墙，室内外装饰： ...............................101 2）发光字和灯箱：...............................................................................................101 3）建筑群外墙照明，大楼内光外透照明 .........................................................102 4）工厂生产流水线、展厅壁柜、商场橱窗以及家用照明 ...............................102






5）交通和交通照明：...........................................................................................102 6）信息显示：.......................................................................................................102

（二）制作效果图：.........................................................................................................102

（三）确定详细方案：.......................................................................................................103

（四）工程的安装和调试...................................................................................................107

(1)电源配置 ..................................................................................................................107 (2)防水问题。 ..............................................................................................................107 (3)加强产品检测工作。 ..............................................................................................107 (4)严格控制灯具串接数量。 ......................................................................................108 (5)灯具的固定 ..............................................................................................................108 (6)轻拿轻放 ..................................................................................................................108

（五）完成工程和定期的维护...........................................................................................110

第十三章：LED电子显示屏 ....................................................................................................... 111

一：什么电子LED电子显示屏 ........................................................................................... 111

二：LED显示屏的常用术语 ...............................................................................................112

三：LED显示屏的构成： ...................................................................................................117

四：常见的功能模块：.......................................................................................................120

五：LED显示屏的分类 .......................................................................................................123

六：LED显示屏技术参数 ...................................................................................................125

七：室外LED显示屏技术规范 ...........................................................................................130

八：常见的LED电子显示屏的解决方案 ...........................................................................133

九：LED显示屏测试方法 ...................................................................................................136

十：五大因素决定LED显示屏质量 .................................................................................145

十一：在设计屏体大小时，有三个重要的因素： ...........................................................149

十二：户外屏须特别考虑的问题.......................................................................................151

十三：怎样评估LED屏的好坏 ...........................................................................................153

第十四章：OLED .......................................................................................................................154

第一节、OLED名词解释 ....................................................................................................154

第二节、OLED的结构、原理 ............................................................................................155

第三节、有机发光材料的选用...........................................................................................156






第四节、OLED关键工艺 ....................................................................................................157

第五节、OLED的形色化技术 ............................................................................................158

第六节、OLED的驱动方式 ................................................................................................160

一、无源驱动（PM OLED） .....................................................................................160 二、有源驱动（AM OLED）.....................................................................................161

第七节、OLED的优缺点 ....................................................................................................162

第八节、OLED的应用 ........................................................................................................163

第九节、OLED市场前景 ....................................................................................................164

第十节、OLED的技术分类 ................................................................................................165


成为 LED 专家的秘籍应用篇《成为 LED 专家的秘籍》简介

《成为 LED 专家的秘籍》简介

亲爱的朋友,

大家好,很高兴能让我们在<<成为 LED 专家的秘藉>>的这本书中相识, 也同

时希望你们能够提出宝贵的意见. <<成为LED专家的秘藉>>此书分为四部分: <<

成为 LED 专家的秘籍基础篇》;《成为 LED 专家的秘籍应用篇》《成为 LED 专

家的秘籍提高级应用篇》《成为 LED 专家的秘籍 FAQ 篇》,这四种书适用于不同

层次的人来学习:

<<LED 专家的秘籍基础篇》:

此书是针对于初学者而写的一本教程,里面对 LED

的各方面进行了详细的介绍,,让初学者能够在很短

的时候了解 LED 相关各种参数指标，LED 驱动，

LED 应用的注意事项等等，此书已经帮助了很多初

学者和销售员，对初学者和销售员来说,是一本入门

极好的秘籍。

《成为 LED 专家的秘籍应用篇》

此书主要是针对于初学者和销售层次,管理层次的

人员学习的好教材,里面详细介绍的相关 LED 产品

的介绍和技术参数的详细解说,LED 产品在生产过

程中的控制和注意事项; 控制系统选择和技术参数

的详细解说, 和对于 LED 工程怎样来选相应的产

品,怎样来计算相关的参数,以及怎么样解决工程现

场问题.等相关实际应用的一本精典秘籍.





成为 LED 专家的秘籍应用篇《成为 LED 专家的秘籍》简介

《成为 LED 专家的秘籍提高级应用篇》

此书主要是针对 LED 技术人员和 LED 开发人员的

编写的教程，内容中主要对 LED 产品各项指准和

标准，怎么设计 LED 产品（包括电子电路硬件和

软件的设计和应用），怎么根据效果图去做项目的

开发和规划等等相关的内容。内容是以实际案例进

行讲解，包括提供硬件图和相关的程序，也有详细

的视频操作过程。让你能直观的模仿。

《成为 LED 专家的秘籍 FAQ 篇》

此书汇集了全面 LED 产品的常见问题，不管是销

售，管理，采购，技术等多方面的问题，可以这

样说就相当于我们所见的一本 LED 词典，你可以

将遇到的问题，从此书上找到完美的答案，马上

帮助你解决面前的难题。

如果你认真的把以上所有的教程认真的学完，不管你从事 LED 行业中的任何一

个职位，它都将会帮你解决一些实际遇到的问题和减少问题的发生，它即将为节

省自己去摸索的时间，减少本来可以不应该出现的问题，让你的工作变得更加的

轻松和自由，为你创造更多的财富！！！





成为 LED 专家的秘籍应用篇引言




引言

不管是任何一个行业，我想大家都有听过这样 “隔行如隔山”，“万事开头

难“等很多这样的说法，我现在告诉你你如果进入 LED 这个新兴的行业，我现

在告诉你并不是人们所说的那样，因为<<成为 LED 专家秘藉>>教程将会大大的

减少你的难度和缩短你入门的时间，你可以表示怀凝，但此书已经得到了很多的

人证实。因为此书不是一本很理论的书，而是一本很实用的一本书，都是

平时一些实践中遇到的问题和经验总结的一本书，你可以边学边用，马上可以见

效的一本书。我们在《成为LED专家的秘籍的基础篇》中对LED进行了一个详细

的介绍，那是我们学习这门课程的基础，如果没有看过此书的朋友，可以到我的

网页（http://ledbook.yo2.cn）上面去免费下载，不然学习《成为LED专家的秘籍

应用篇》可能比较困难。

《成为 LED 专家的秘籍应用篇》是一本以产品应用为中心的实训教材，主要特

点表现如下：

一：此书是一本电子文档的教材，可以让你在任何一台电脑上阅读学习，使用方

便，占用空间小，保存长久

二：实战性强：我们只是参入简单的理论，以图片的方式加深读者的理解，为典

型的案例进行分析。能让你用短的时间和高的效率学会 LED 产品的应用。

三：互动学习：学习知识的过程不应该只是读者被动接受的过程，而更应该是读

者和作者之间友好交流的过程。为此我们建立了一个互动的学习平台

(http://ledbook.yo2.cn)，大家可以在上面发表任何的意见和问题，我们将会全

力帮助你解决问题, 也可以加入 LED 秘籍技术交流群：76058943 ，或是发

邮件到：[email protected]

四：免费获得新的资料：我们将会经常更新我们互动平台的文章，让你学习到

新的 LED 技术和了解 LED 行业动态信息。


http://ledbook.yo2.cn/

成为 LED 专家的秘籍应用篇第一章：LED 专业术语

下面就让我们进入《成为 LED 专家的秘籍应用篇》的正式学习：

第一章：LED 专业术语

在我们介绍 LED 产品前，首先让我们了解一下经常在 LED 产品中出现的专业术

语：

CE 认证

“CE”标志是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲

市场的护照。CE 代表欧洲统一（CONFORMITE EUROPEE

NNE）。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售，

无须符合每个成员国的要求，从而实现了商品在欧盟成员国范

围内的自由流通。

在欧盟市场“CE”标志属强制性认证标志，不论是欧盟内部企业生产的产品，还是其他国家生产的产品，要

想在欧盟市场上自由流通，就必须加贴“CE”标志，以表明产品符合欧盟《技术协调与标准化新方法》指令

的基本要求。这是欧盟法律对产品提出的一种强制性要求。

必须由总部位于欧盟成员国的认证机构才可以签发证书。自 80 年代末以来，已有一批外资认证机构进驻中

国.

有不少咨询公司声称可以做 CE，又便宜又快，千万不要相信。

目前 CE 市场很混乱，在寻求 CE 认证时，一定要认准两个关键问题，不要上当白花钱：1.CE 认证公司是

否有在相关产品指令方面的被授权资格；2.CE 认证公司是否有相应的认证能力。

CE 认证标志大小规定欧巿自 1990 年开始实施玩具产品 CE 标志后，目前在实行上已有严格的趋势，但

国内玩具厂商在产品或包装上印制 CE 标志时，并未完全根据有关大小规定制作，

本会在此将吁请国内厂商注意玩具上 CE 标志、商品名称、商标、欧巿代理人及进

囗商的地址，必须以明显的、易读的样式，粘贴或印制于玩具本体或其它包装上，

若玩具体积太小，或系小零件组成的玩具，可将有关资料印在玩具包装上或型录上，






欧巿对于 CE 标志的大小，有包装的规定，其中 CE 字的高度至少要 5mm ，而 CE

字的长度合计不得超过 12mm，CE 字体的宽度，应不少于 5 分之 1。

厚度至少要高度的 1/5

（在此至少要 20×1/5＝4mm）

如图外围半径为 10mm

内围横柱至少要有外围半径之 80％（10×0.8＝8mm）　

图为高度 2 公分的 CE 标示范例，标示之内容应包括

以当地市场文字印刷之警告及注意事项。制造厂商或授权代理商、进囗商名称、

商标及地址。合乎规定之 CE。

VDE 认证

VDE 是德国国家产品标志。VDE 测试机构和认证协

会是德国电器工程师协会的下属机构，它成立于 1920

年，作为一个国际认可的电子电器及其零部件安全测试

及出证机构，在欧洲乃至国际上都享有很高的知名度。

目前世界各地客户对 VDE 认证的需求呈不断上升之趋

势。VDE 测试机构和认证协会根据现行欧洲及国际标准，

每年大约为 2200 个德国客户及大约 2700 个国外客户进

行 18000 次的测试。时至今日，全世界已有超过 200000 种产品拥有 VDE 安全认证证书。

VDE 的全称是 Prufstelle Testing and Certification Institute, 意即德国电气工

程师协会。成立于 1920 年，是欧洲有测试经验的试验认证和检查机构之一，是获欧盟授

权的 CE 公告机构及国际 CB 组织成员。在欧洲和国际上，得到电工产品方面的 CENELEC 欧洲

认证体系、CECC 电子元器件质量评定的欧洲协调体系、世界性的 IEC 电工产品、电子元器

件认证体系等的认可。评估的产品非常广泛包括家用及商业用途的电器、IT 设备、工业和

医疗科技设备、组装材料及电子元器件、电线电缆等。

3C认证

3C认证实际上是英文名称“China Compulsory Ce

rtification”(中国强制性产品认证制度)的英文缩写，

也是国家对强制性产品认证使用的统一标志。它是

中国政府按照世贸组织有关协议和国际通行规则，

为保护广大消费者人身和动植物生命安全，保护环






境、保护国家安全，依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。其主要特点是：国家公布统一的目录，

确定统一适用的国家标准、技术规则和实施程序，制定统一的标志标识，规定统一的收费标准。凡列入强

制性产品认证目录内的产品，必须经国家指定的认证机构认证合格，取得相关证书并加施认证标志后，方

能出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。目前，中国公布的首批必须通过强制性认证的产品共有十九

大类一百三十二种。主要包括电线电缆、低压电器、信息技术设备、安全玻璃、消防产品、机动车辆轮胎、

乳胶制品等。

UL 认证




UL 是一家产品安全测试和认证机构，她也是

美国产品安全标准的创始者。在一个多世纪

的岁月里， UL 已对成百上千种产品和部件

进行了相关的安全标准测试并按照国际标准

评估其管理系统

在美国，对消费者来说 UL 就是安全标志的象征。全球， UL 是制造厂商值

得信赖的合格评估提供者之一。

UL 是英文保险商试验所（ Underwriter Laboratories Inc. ）的简写。 UL 安

全试验所是美国有权威的，也是界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。

它是一个独立的、非营利的、为公共安全做试验的专业机构。它采用科学的测试

方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和

危害的程度；确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受

到损失的资料，同时开展实情调研业务。总之，它主要从事产品的安全认证和经

营安全证明业务，其终目的是为市场得到具有相当安全水准的商品，为人身健

康和财产安全得到保证作出贡献。就产品安全认证作为消除国际贸易技术壁垒的

有效手段而言， UL 为促进国际贸易的发展也发挥着积极的作用。

UL 的产品认证、试验服务的种类主要可分为列名、认可和分级。

1）列名（LISTED）：一般来讲，列名仅适用于完整的产品以及有资格人员在






现场进行替换或安装的各种器件和装置，属于 UL 列名服务的各种产品包括：家

用电器，医疗设备、计算机、商业设备以及在建筑物中作用的各类电器产品，如

配电系统、保险丝、电线、开关和其它电气构件等。经 UL 列名的产品，通常可

以在每个产品上标上 UL 的列名标志。列名标志的用法。

2）认可（Recognized）：认可服务是 UL 服务中的一个项目，其鉴定的产品

只能在 UL 列名、分级或其它认可产品上作为元器件、原材料使用。认可产品在

结构上并不完整，或者在用途上有一定的限制以保证达到预期的安全性能。在大

多数情况下，认可产品的跟踪服务都属于 R 类。属于 L 类的认可产品有电子线

（AVLV2），加工线材（ZKLU2），线束（ZPFW2），铝线（DVVR2），和金

属挠性管（DXUZ2）。认可产品要求带有认可标记。

3）分级（Classification）：分级服务仅对产品的特定危害进行评价，或对执行

UL 标准以外的其它标准（包括国际上认可的标准，如 IEC 和 ISO 标准等）的产

品进行评价。一般来说大多数分级产品并非消费者使用的产品，而是工业或商业

上使用的产品。UL 标志中的分级标志表明了产品在经 UL 鉴定时有一定的限制

条件和规定范围。例如对工业上用的溶剂这样的化学药品，只对其达到燃点温度

时可能发生的火灾这一范围进行评价。某些产品的分级服务和列名服务相同，但

一般只是对产品的某一方面或若干方面进行评价，如在美国，医用 X 射线诊断

仪这类设备要全国遵守美国法律和有关辐射发射及束流精度的规定，但因为 UL

只把 X 射线作为分级产品，所以只评价它的机械性能、电气性能和其它的非辐

射性能这些方面。

4）多重列名、多重认可或多重分级服务：当一个 UL 的申请人在取得上述的列

名、认可或分级服务后，其产品要以另一公司的名义生产以满足销售的需要，可

以申请多重列名，多重认可或多重分级服务，在这种情况下，得到列名、认可或

分级的制造商被允许使用产品名录里的另一个公司的名字，但该产品除公司代

号，产品代号或 UL 公司认为可以接受的其它特征外，必须与原来列名、认可或



分级产产品一致。

5） "AL"列名、认可或分级服务：若 UL 申请人不想用自己公司的名义取得列名、

认可或分级服务，他可以申请用另一个商号（通常是零售商或批发商）的名义申

请列名、认可或分级，即"AL"列名、认可或分级服务。其与多重列名、多重认可

或多重分级服务的区别在于其申请人不是列名人。

ROHS 认证

RoHS 是《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指

令》（the Restriction of the use of certain hazardou

s substances in electrical and electronic equipmen

t）的英文缩写。其发布的标准称为 RoHS 认证，RoHS

认证是目前严格的环境认证之一。

有害物质是指哪些？

RoHS 一共列出六种有害物质，包括：铅 Pb，镉 Cd，汞 Hg，六价铬 Cr6+，多

溴二苯醚 PBDE，多溴联苯 PBB。

为什么要推出 RoHS?

首次注意到电气、电子设备中含有对人体健康有害的重金属是 2000 年荷兰在一

批市场销售的游戏机的电缆中发现镉。事实上，电气电子产品在生产中目前大量

使用的焊锡、包装箱印刷的油墨都含有铅等有害重金属。

何时实施 RoHS?






欧盟将在 2006 年 7 月 1 日实施 RoHS，届时使用或含有重金属以及多溴二苯醚

PBDE，多溴联苯 PBB 等阻燃剂的电气电子产品将不允许进入欧盟市场。

RoHS 具体涉及那些产品？

RoHS 针对所有生产过程中以及原材料中可能含有上述六种有害物质的电气电

子产品，主要包括：

白家电，如电冰箱，洗衣机，微波炉，空调，吸尘器，热水器等，

黑家电，如音频、视频产品，DVD，CD，电视接收机，IT 产品，数码产品，通

信产品等；

电动工具，

电动电子玩具

医疗电气设备

IP等级（防尘防水）

防护等级系统是由IEC（International Electro Technical Commission）所起草。

将灯具依其防尘、防止外物侵入、防水、防湿气之特性加以分级。这里所指的外

物包含工具、人的手指等均不可接触到灯具内之带电部分，以免触电。

IP防护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示灯具防尘、防止外物侵入的等

级；第二个数字表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度。数字越大，表示其防护

等级越高。防尘等级 (用第一个X表示)，防水等级 (用第二个X表示)

第一X表示数字代码的意义

0 ：没有保护

1 ：防止大的固体侵入

2 ：防止中等大小的固体侵入

3 ：防止小固体进入侵入

4 ：防止物体大于 1mm 的固体进入

5 ：防止有害的粉尘堆积



6 ：完全防止粉尘进入

第二 X 表示数字代码的意义

0 ：没有保护

1 ：水滴滴入到外壳无影响

2 ：当外壳倾斜到 15 度时，水滴滴入到外壳无影响

3 ：水或雨水从 60 度角落到外壳上无影响

4 ：液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响

5 ：用水冲洗无任何伤害

6 ：可用于船舱内的环境

7 ：可于短时间内耐浸水（ 1m ）

8 ：于一定压力下长时间浸水

例：有灯具标示为 IP65，表示产品可以完全防止粉尘进入及可用水冲洗无任何

伤害。

PVC

PVC,全名为 Polyvinylchlorid，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其

他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。这种表面膜的上层

是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，下层是背涂粘合剂。它是

当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材

料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计，仅仅 1

995 年一年,不 PVC 在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三

十万吨。在德国，PVC 的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC 正以 4%

的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。近年来 PVC 在东南亚的增长数度

尤为显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生

产三维表面膜的材料中，PVC 是适合的材料。






PVC 可分为软 PVC 和硬 PVC。其中硬 PVC 大约占市场的 2/3，软 PVC 占 1/3。

软 PVC 一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软 PVC 中含有柔软剂(这

也是软 PVC 与硬 PVC 的区别)，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局

限。硬 PVC 不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存

时间长，因此具有很大的开发应用价值。下文均简称 PVC。PVC 的本质是一种

真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于

建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重大，为 60%，其次是包

装行业，还有其他若干小范围应用的行业。

环氧树脂




环氧树脂一般和添加物同时使用，以获得应用价值。

添加物可按不同用途加以选择，常用添加物有以下

几类：（1）固化剂；（2）改性剂；（3）填料；（4）

稀释剂；（5）其它。

其中固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、

涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能

固化。

由于用途性能要求各不相同，对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添

加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下：

（一）环氧树脂的选择

1、从用途上选择

作粘接剂时好选用中等环氧值（0.25-0.45）的树脂，如 6101、634；作浇注

料时好选用高环氧值（>0.40）的树脂，如 618、6101；作涂料用的一般选用

低环氧值（<0.25）的树脂，如 601、604、607、609 等。

2、从机械强度上选择






环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧

值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联

度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。

3、从操作要求上选择

不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值

较低的树脂；如希望渗透性也，强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。

（二）、固化剂的选择

1、固化剂种类：

常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，

另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般

选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。

2、固化剂的用量

（1）胺类作交联剂时按下式计算：

胺类用量=MG/Hn

式中：

M=胺分子量

Hn=含活泼氢数目

G=环氧值（每 100 克环氧树脂中所含的环氧当量数）

改变的范围不多于 10-20%，若用过量的胺固化时，会使树脂变脆。若用量过少

则固化不完善。

（2）用酸酐类时按下式计算：

酸酐用量=MG（0.6~1）/100 式中：

M=酸酐分子量

G=环氧值（0.6~1）为实验系数

3、选择固化剂的原则：固化剂对环氧树脂的性能影响较大，一般按下列几点选

择。

（1）、从性能要求上选择：有的要求耐高温，有的要求柔性好，有的要求耐腐蚀






性好，则根据不同要求选用适当的固化剂。

（2）、从固化方法上选择：有的制品不能加热，则不能选用热固化的固化剂。

（3）、从适用期上选择：所谓适用期，就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使

用时止的时间。要适用期长的，一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。

（4）、从安全上选择：一般要求毒性小的为好，便于安全生产。

（5）、从成本上选择。

（三）、改性剂的选择

改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。

常用改性剂有：

（1）、聚硫橡胶：可提高冲击强度和抗剥性能。

（2）、聚酰胺树脂：可改善脆性，提高粘接能力。

（3）、聚乙烯醇叔丁醛：提高抗冲击鞣性。

（4）、丁腈橡胶类：提高抗冲击鞣性。

（5）、酚醛树脂类：可改善耐温及耐腐蚀性能。

（6）、聚酯树脂：提高抗冲击鞣性。

（7）、尿醛三聚氰胺树脂：增加抗化学性能和强度。

（8）、糠醛树脂：改进静弯曲性能，提高耐酸性能。

（9）、乙烯树脂：提高抗剥性和抗冲强度。

（10）、异氰酸酯：降低潮气渗透性和增加抗水性。

（11）、硅树脂：提高耐热性。

聚硫橡胶等的用量可以在 50-300%之间，需加固化剂；聚酰胺树脂、酚醛树脂

用量一般为 50-100%，聚酯树脂用量一般在 20-30%，可以不再另外加固化剂，

也可以少量加些固化剂促使反应快些。

一般说来改性剂用量越多，柔性就愈大，但树脂制品的热变形温度就相应下降。

为改善树脂的柔性，也常用增韧剂如：邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。






（四）、填料的选择

填料的作用是改善制品的一些性能，并改善树脂固化时的散热条件，用了填料也

可以减少环氧树脂的用量，降低成本。因用途不同可选用不同的填料。其大小

好小于 100 目，用量视用途而定。常用填料简介如下：填料名称作用

石棉纤维、玻璃纤维增加韧性、耐冲击性

石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂提高硬度

氧化铝、瓷粉增加粘接力，增加机械强度

石棉粉、硅胶粉、高温水泥提高耐热性

石棉粉、石英粉、石粉降低收缩率

铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末增加导热、导电率

石墨粉、滑石粉、石英粉提高抗磨性能及润滑性能

金刚砂及其它磨料提高抗磨性能

云母粉、瓷粉、石英粉增加绝缘性能


成为 LED 专家的秘籍应用篇第二章：LED 模组

第二章：LED 模组




一：LED 的名字解释：

LED 模组就是把 LED（发光二极管）按一定规则排列在一

起再封装起来,加上一些防水处理组成的产品。如图所示

就是 LED 模组。

LED 模组是 LED 产品中应用比较广的产品，在结构方面

和电子方面也存在很大的差异，简单的就是用一个装有

LED 的线路板和外壳就成了一个 LED 模组，复杂的就加上一些控制，恒流源和相

关的散热处理使 LED 寿命和发光强度更好。主要用于展示广告字体（压克力、吸

塑）和标识的夜间效果，它以文字或标识为媒介，安装在楼宇顶部或墙面，既能

表现标识白天效果,又能利用 LED 作为发光光源，在夜间表现出另外一种效果，

再配以 LED 照明应用控制系统，对文字或标识进行动态视频控制，在一些娱乐气

氛较浓的场所，LED 光源模组已经成了企业展示自我形象的重要的选择之一..

二：LED 模组的参数：

（1）颜色：这是一基本的参数，不同颜色应用在不同的场合。按颜色种类可

以分为单色、七彩、全彩单点控制三种。单色就是单种颜色，不能改变。

接上电源就可以工作了。七彩就是整个一串模组只能同一种色，不能实

现单个模组不同的色，简单的来讲就是只能所有的模组在同一时候只能实

现同一颜色，不同的时间可以七种颜色之间变化。全彩单点就是可以控制

到每一个模组的颜色，在模组的数量达到一定程度的时候可以实现显示图

片和视频的效果。七彩和全彩单点要加上控制系统才能实现效果，我们在

控制系统章节中详细介绍控制系统选择和应用。






（2）电压：这是一个很重要的参数，目前 12V的低压模组是比较普遍的。在

连接电源和控制系统的时候一定要检查电压值的正确性，才能通电，否则

就会损坏LED模组。

（3）工作温度：:就是说LED正常工作的温度。通常情况在-20℃～+60℃之

间，如果要求范围比较高的场合就要进行特殊的处理。

（4）发光角度：没有带透镜的LED模组发光角度主要由LED来决定,LED的不

同发光角度也不同，一般以厂家提供的LED的发光角度为LED模组的角度。

（5）亮度：这个参数是人们比较关注的一个参数，亮度在LED里面是比较复

杂的问题，我们通常在LED模组中所说的亮度通常是发光强度和流明度，

在小功率中通常说发光强度（MCD），在大功率中通常说流明度（LM）.，

我们所说LED说的模组的流明度就是把每个LED的流明度相加就行啊，虽然

说不是很精确，但这样子也基本能合要求了.

（6）防水等级：如果要户外用LED模组的话这个参数就很重要了，这个保

证LED模组能不能在户外长期工作的重要指标。通常情况在全露天的情况

好防水等级要达到IP65

（7）尺寸：这个比较简单，就是通常所说的长宽高等尺寸。

（8）单条连接的大长度：这个参数我们在做大型工程的时候用得比

较多，它的意思就是在一条串联LED模组中，所连接的LED模组的个数。这

个与LED模组的连接线的大小有关系。也要根据实际情况来定做。

（9）功率 : 关于 LED 模组的功率我这里告拆大家一个经验公式：

LED模级的功率＝单个LED的功率 ⅹ LED的个数 ⅹ 1.1

以上是 LED 模组的基本参数，也是我们在选择 LED 模组时所要考虑的指标，有了

这些参数你就能衡量哪种 LED 类型的模组你比较适合。



三：LED 模组的分类

现在让我们来说 LED 模组来进行简单的分类：按颜色种类可以分为单色、七彩、全彩

单点控制三种，按单颗 LED 的功率又可以分为小功率（0.3W 以下）、中功率（0.3-0.5W）、

大功率（1W 及以上）三种，按密封性又可以分为防水和不防水两种。现在让我来对两种比

较普及的且特殊的 LED 模组时行详细的解说：

食人鱼模组：那让我们来了解一下什么叫做食人鱼以及它的其它的LED模组

有什么不同

可以把 LED 的芯片封装成图 1所示的食人鱼形状，这种 LED 很受用户的欢

迎。为什么把这种 LED 称为食人鱼呢？因为它的形状很像亚马孙河中的食人鱼。

用食人鱼来命名 LED 发光器件的一种产品，也是从国外传来的。






图 1 食人鱼 LED

食人鱼 LED 产品有很多优点，由于食人鱼 LED 所用的支架是铜制的，面

积较大，因此传热和散热快。LED 点亮后，pn 结产生的热量很快就可以由支架的

四个支脚导出到 PCB 的铜带上。这种 LED 食人鱼管子比φ3mm、φ5mm 引脚式的

管子传热快，从而可以延长器件的使用寿命。一般情况下，食人鱼 LED 的热阻会

比φ3mm、φ5mm 管子的热阻小一半，所以很受用户的欢迎。

1、食人鱼 LED 的封装工艺

食人鱼 LED 的封装有其特殊性，首先要选定食人鱼 LED 的支架（如图 2

所示）。根据每一个食人鱼管子要放几个 LED 芯片，需要确定食人鱼支架中冲凹

下去的碗的形状大小及深浅。

图 2 食人鱼的支架

在使用支架时要把它清洗干净，并将LED芯片固定在支架碗中。经过烘

干后把LED芯片两极焊好，然后根据芯片的多少和出光角度的大小，选用相应的

模粒。在模粒中灌满胶，把焊好LED芯片的食人鱼支架对准模粒倒插在模粒中。

待胶干（用烘箱烘干）后，脱模即可。然后放到切筋模上把它切下来，接着进行

测试和分选。食人鱼LED的技术指标与其他方式封装的LED的技术指标是一样的。

对于多个芯片封装在一个食人鱼支架上时应考虑有关的热阻，应尽量减小热阻，

以延长使用寿命。

由于食人鱼 LED 有四个支脚，因此为了把食人鱼 LED 安装在印制电路板

上，应在其上留有四个洞。因为 LED 的两个电极连在四个支脚上，所以两个支脚





http://www.cnledw.com/Waferchip.htm


连通一个电极。在安装时要确认哪两个支脚是正极，哪两个支脚是负极，然后进

行 PCB 的设计。

食人鱼封装模粒的形状也是多种多样的，有φ3mm 圆头和φ5mm 圆头，

也有凹型形状的平头形状。根据出光角度的要求，可选择各种封装模粒。

2、食人鱼 LED 的应用

食人鱼 LED 越来越受到人们重视，因为它比φ5mm 的 LED 要散热好、视

角大、光衰小、寿命长。食人鱼 LED 非常适合制成模组、线条灯、背光源的灯箱

和大字体槽中的光源。

因为食人鱼 LED 的散热方面有优势，所以可承受 20~40mA 的电流。我们通

常情况的红光，黄光就用到了 40MA ，所以亮度就会比一般的 LED 亮很多，很适

合在一些要求亮度比较高的场合。

第二种：大功率的模组：如图所示

为了满足更高的亮度要求，一般的小功率模组已经感到

力不从心，这样就出现右图的大功率模组，大功率现在

大的发光字和灯箱方面应用也越来越广。

但是因为功率的增加，电流和温度也增加了，所以在选

择导线的时候的尽量选择大一些，同时也要注意散热的

处理，在可能的前提下尽量加大 LED 的散热面积建议使

用用铝基板外壳。在先选择驱动的时候我们也要更加的小

心，不然就会对 LED 模组的质量产生很大的影响。关于

如何设计出良好的大功率模组的驱动我们在《成为 LED 专家的秘籍高级应用篇》

将会进行详细的介绍。

目前的大功率的模组为单色为主，但随着技术的不断发展，散热更好的处理，也









有一些 RGB 的大功率模组相继出现。

四：安装说明与注意事项：

以上是 LED 模组的一些详细的解说，下面我把在使用 LED 模组的几点注意事项重

点列出来，请在大家引起重视：

1：L E D 模块的极性：红色线接电源正级，白色线接电源负极。也有棕色为正，

白色为负的，要看具体的厂家的详细资料而定。

2：工作电压：注意 L E D 模块的电压与电源的电压一致性, 不可超过设计额定

电压

3：串联回路数量：每个串联回路不能超过 L E D 模块多连接数量，不然就会

引起亮度的不统一。

4：使用环境：不防水系列户外应用时，须做好防水措施。

5 ：安装方面：LED 模组一般应用在发光字的情况比较多，所以一定要注意确保

贴在发光字内的 LED 模块牢固可靠，必要时用螺丝钉固定


成为 LED 专家的秘籍应用篇第三章：LED 灯带

第三章：LED 灯带

LED灯带是LED装饰产品中应用比较广的一种产品.我们在这里把LED产带分成为两部分来

讲:一部分就是我们通常所说的LED彩虹管,另一部分就LED柔性霓虹灯.这两种产品在

原理上基本一样,只是在结构上面时行了不同的处理.现在让我们来分开进行详

细的介绍:

一：LED彩虹管 :

彩虹管是由上等 PVC 塑胶及一系列串联，关联微型 LED 排

列组合而成的高级线型装饰灯, LED 灯带所属源其功率为米

泡彩虹管的 1/6 倍，寿命可达 10 万小时，色彩艳丽、不褪色、

低能耗，免维护等优点,在装饰工程方面得到了很广的应用.

我们先来对 LED 彩虹管的参数介绍:

基本参数：

（一）电压：一般是指整个灯带的电压，通常的有 220V ，110V, 24V，12V 。电压这个参数不能忽视接错电压就会造成整条彩虹管损坏.

（二）LED泡颜色：二线的彩虹管一般为单色，三线，四线，五线可以做成其它

混合色如，红黄，红绿蓝等等。

（三）每米灯泡数：每一米的灯带里面包括LED的数量。常规产品为 36 粒、72 粒、108 粒、144 粒。

（四）截面形状：包括圆形和扁形。详细又分为（大、小）二线、大三线、扁

三线、扁四线、扁五线.我们通常所说的几个回路,几线可能有些朋友不是太明

白,我在这时进行简单的解说一下:几线就是说在PVC芯线里面有几根铜导线,

我们的回路数=线数-1,比如我们的扁五线就是说:里面有五根铜芯线,四个回

路.






（五）可剪的长度：也就是说一个串联回路的长度，一般在灯带上面都有标明一

个像剪刀的标志，可以标志处进行剪断。有些是一米一个单元可以剪,有些是

两米一单元可剪,要根据具体标志时行作,不然就会造成一单元损坏.

（六）大使用长度：单条灯带的大的长度，一般 110V的为 60M，220V为 120

M

(七)防水等级:各个公司生产的防水等级可能不一样,但如果在户外露天使用,

建议在 IP65 左右比较合适.

常用附件：

以上是主要的 LED 彩虹管的参数,在彩虹管的应用中我们还有一些常规的附

件在也这里也给在大家介绍一下: 电源线、中间接、尾塞、固定夹这几个配

件也是必不可少的，因为没有这些配件就没有办法去安装。

二LED霓虹灯

我想大家都有见过玻璃霓虹灯，但我在这里为什么要介绍 LED 霓虹灯呢，因为 LED 霓虹灯不管在控制，安装和节能，环保方面都比玻璃霓虹灯都有优势，那到底有哪些优势呢，让我来给大家一一介绍：

（1）LED 霓虹灯的优势：

1) 低能耗…









因其光源为 LED,所以可以做成不不同的电压下工作，高到 240V，低到 12V 。

下,也能很好的正常发光运行,其消耗功率4.7W/M(R,Y,),6.6W/M(G,B,W)。

2) 高亮度…

灯带光源是利用超高亮 5mmLED 串联而成,每米 80 个灯珠的加密排列是

灯带整体发光效果和亮度的主要保证

3) 长寿与耐用…

在LED技术的基础上,加以新结构,使得此款灯在任何情况下都能达到5,000

小时的超长久使用寿命,相对玻璃霓虹灯,其耐用性毋用质疑,因为根本不需考

虑玻璃霓虹灯的破碎问题…(PVC 塑胶灯体)

4) 节能…

LED 柔性霓虹灯可节约 70%以上的能源消耗使用成本…

玻璃霓虹灯:26.25W/M

LED 柔性霓虹灯 4.7W/M(R,Y,O),6.6W/M(G,B,W)

5) 柔软…

LED 柔性霓虹灯,它可以小弯曲到直径为 8cm,且可以在任一剪刀口剪

切…所以要弯曲成各种文字,图形等都是极其简单的

6) 安全…

不像玻璃霓虹灯,它的正常运行需要 15,000V 的高电压,而 LED 柔性霓虹灯

在 24V 低电压的情况下也能运行正常,加上其防震,低散热…其使用极其安全

7) 运送与安装…

因其在本质上与普通彩虹管的相似,使得其运送与 LED 彩虹管一样安全方

便…配以特制的电源线、中间接、尾塞、固定夹这几个配件也是必不可少,安装

时只需先把卡槽钉好,再把其卡上去即可,与普通电线安装一样方便,牢靠以上就

是 LED霓虹灯的主要优势，现在让我们一起来了解一下 LED霓虹灯的基本参数：



（2）LED 霓虹灯的基本参数：

（一）电压：一般是指整个灯带的电压，通常的有 220V ，110V， 24V，12V 。电压这个参数不能忽视接错电压就会造成整条LED霓虹灯损坏.

（二）LED泡颜色：二线的彩虹管一般为单色，三线，四线，五线可以做成其它

混合色如，红黄，红绿蓝等等。

（三）工作温度： -20 0C 〜 45 0C 。

(四)防水等级:各个公司生产的防水等级可能不一样,但如果在户外露天使用,

建议在 IP65 左右比较合适.

（五）大使用长度：单条的大的长度，一般 110V的为 60M，220V为

120M

（3）安装图解说明：

在 LED 安装过程中电源线、中间接、尾塞、卡槽这几个配件也是必不可少下面

我们用图方法人在家介绍一下其安装过程：

以上就是 LED 灯带的详细介绍，要点亮 LED 灯带我们还要驱动，不管是 LED 彩虹









管还是 LED LED 柔性霓虹灯它们的驱动都是一样啊，只是输出的接头不同而已，

能常单色的灯带我们直接就用整流器来驱动就行，只要负载的功率不超过整流器

能够承受的功率就可以长时间正常工作。如果要实现如果想要实现渐变、闪变、

扫描、追逐效果就要接上 LED 控制器，我们将在 LED 控制系统里面将会对 LED

控制器时行详细的介绍。

（4）经验分享：

我再给大家介绍一点小经验：如何区别 LED 柔性霓虹灯的质量，我们采用对比的

方法给点更加容易区别：

劣质 LED 柔性霓虹灯存在的问题：

1．色斑颜重，重点表现在黄光和白光两种产品上。

2．灯珠虚焊，整卷 LED 柔性霓虹灯多处出现不亮，或碰一下就亮

3．容易断主线，前面的亮，后面的不亮

4．内芯模材料太薄，插针处的容易造成短线，造成 LED 柔性霓虹灯烧坏

5．外皮粗糙，胶料发黄；表面杂质多

6． LED 的色彩不一致，没有对 LED 进行很好的挑选

7.除了产品，没有配件和说明书，包装极其简单。

优质 LED 柔性霓虹灯的优势：

1．整体发光均，无色斑，无黑点

2．很少有虚焊，碰脚现象，不会造成短路或不亮

3．主线采用 21 支铜芯线，不容易断主线，从而不会造成整条不亮






4．内芯模材料比较厚；插针插入后不容易破损，不易造成短路烧毁

5．表面光滑，胶料柔软洁净，无杂质；胶料饱实，手感很好；剪切口印迹端

正

6．灯珠采用国内比较稳定的厂家供用，整批次色差小，亮度均

7．配件齐全，包装精细（采用高档胶轴，不易破碎），内附详细的安装说明

8．安装后不易出问题，使用寿命长，降低维护成本。


成为 LED 专家的秘籍应用篇第四章：LED 光条

第四章：LED 光条

随着贴片 LED 的发展，贴片 LED 应用越来越广泛，现在的贴片 LED 主要应用

还是在 LED 光条方面。让我们来一起了解一下 LED 光条。

LED 光条是指把 LED 组装在带状的 FPC（柔性线路板）或 PCB 硬板上的一种 L

ED 应用产品。

一：分类

LED 光条又分柔性 LED 光条和 LED 硬光条两种，其

区别如下：

1、柔性 LED 光条是采用 FPC 做组装线路板，用贴片

LED 进行组装，使产品的厚度仅为一枚硬币的厚度，

不占空间；普遍规格有 30cm 长 18 颗 LED、24 颗 LE

D 以及 50cm 长 15 颗 LED、24 颗 LED、30 颗 LED 等。

还有 60cm、80cm 等，不同的用户有不同的规格。并

且可以随意剪断、也可以任意延长而发光不受影响。而 FPC 材质柔软，可以任

意弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩

而不会折断。适合于不规则的地方和空间狭小的地方

使用，也因其可以任意的弯曲和卷绕，适合于在广告

装饰中任意组合各种图案。

2、LED 硬光条是用 PCB 硬板做组装线路板，LED 有用贴片 LED 进行组装的，

也有用直插 LED 进行组装的，视需要不同而采用不同的元件。硬灯条的优点是

比较容易固定，加工和安装都比较方便；缺点是不能随意弯曲，不适合不规则的

地方。硬灯条用贴片 LED 的有 18 颗 LED、24 颗 LED、30 颗 LED、36 颗 LED、

40 颗 LED 等好多种规格；用直插 LED 的有 18 颗、24 颗、36 颗、48 颗等不同

规格，有正面的也有侧面的。此教材版权归成为LED专家俱乐部所有，未经允许，不得转载！








上面有提到了 FPC 和 PCB，我想有些人不明白到底是什么意思，我在这里进

行简单的解释：FPC 是 Flexible Printed Circuit 的简称，又称软性线路板、柔性印

刷电路板,挠性线路板，简称软板或 FPC，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的

特点.主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM 等很多产品.

FPC 软性印制电路是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，

绝佳的可挠性印刷电路。产品特点：

1.可自由弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩。

2.散热性能好，可利用 F-PC 缩小体积。

3.实现轻量化、小型化、薄型化，从而达到元件装置和导线连接一体化。

FPC 应用领域 MP3、MP4 播放器、便携式 CD 播放机、家用 VCD、DVD 、数

码照相机、手机及手机电池、医疗、汽车及航天领域 FPC 成为环氧覆铜板重要

品种具有柔性功能、以环氧树脂为基材的挠性覆铜板(FPC)，由于拥有特殊的功

能而使用越来越广泛，正在成为环氧树脂基覆铜板的一个重要品种。但我国起步

较晚有待迎头赶上。

环氧挠性印制线路板自实现工业生产以来，至今已经历了 30 多年的发展

历程。从 20 世纪 70 年代开始迈入了真正工业化的大生产，直至 80 年代后期，

由于一类新的聚酰亚胺薄膜材料的问世及应用，挠性印制电路板使 FPC 出现了

无粘接剂型的 FPC(一般将其称为“二层型 FPC”)。进入 90 年代世界上开发出与

高密度电路相对应的感光性覆盖膜，使得 FPC 在设计方面有了较大的转变。由

于新应用领域的开辟，它的产品形态的概念又发生了不小的变化，其中把它扩展

到包括 TAB、COB 用基板的更大范围。在 90 年代的后半期所兴起的高密度 FPC

开始进入规模化的工业生产。它的电路图形急剧向更加微细程度发展，高密度

FPC 的市场需求量也在迅速增长。

FPC 也可以称为:柔性线路板

PCB 其全称为印刷线路板，由于其基板为硬的，所以又称为硬板。

硬光条跟我们的模组差不多，所以我在这里不再详细介绍，你可以到模组哪一节

去了解。我们这是主要对软光条进行详细的分析。






常以聚酰亚胺 PI 基材制作的柔性电路板为载体，通过串并联电路设计帖装高亮

度 LED 发光体芯片，配合连接电源与发光程序控制器达到多种炫目灯光效果的

LED 灯带，称之为 LED 软光条。由于柔性电路板良好的机械性能使 LED 软光条随意弯曲，任意固定在凹凸表面，

应用广泛。采用合理的工艺设计与焊接方式可以减少灯条不亮、微亮、闪断等质

量问题，同时提高产品的稳定性。选择功全、高效、低耗的 LED 芯片与电路板

的连接方式可以有效延伸灯带可控长度，创造五彩缤纷的光带世界。广泛应用

于立体发光子、招牌、标识、广告灯箱、汽车尾灯、照明灯饰、特殊服饰、工艺

品、手机背光、信号感应等方面。其结构组成：LED 软光条电路板一般为串并联电路,长度不一,常见的是 500MM一截的,可对接延伸,一定距离增加一个电源,可有效保持 LED 亮度不变弱. 常用

的对接方式是重叠焊接,插头对接制作效果很美观,但价格不菲。常用的材料：高柔性聚酰亚胺基材、覆盖膜与品牌压延铜箔。工艺控制的难点：超长板的材料收缩率导致的成品变形，高温压合的不稳定性导

致的层间松动，技术能力的薄弱导致工艺品种开发的缺乏，如白油板的稳定性生

产，高温不变色白油板的研发等。

LED贴片灯带是代替玻璃霓虹灯的一种户外线形装饰产品,有多种颜色可供选择,

它可以等易切割,能够做任何角度的弯曲,也可以根据设计去装饰不同的图案.它

可在短时间内安装成功,在使用中不会出现光斑.每三个LED可以沿着上面切线

任意截断由印制电路板组成，背面带进口 3M胶，用于粘贴。

我们在对软光条的生产流程和安装进行简单的介绍：

二：生产注意

生产流程：

柔性 LED 灯带，也就是 FPC 灯带的生产流程如下：

1、印刷锡膏。先把锡膏回温之后进行搅拌，然后放少量在印刷机钢网上，量

以刮刀前进的时候锡膏到刮刀的 3/2 处为佳。第一次试印刷后要注意观察 FPC 上






LED 焊盘位置的锡膏是否饱满，有没有少锡或多锡，还要注意有没有短路的情

况。这一关非常关键，把关不严就会造成后面的品质不良。

2、贴片。把印刷好的 FPC 放在治具上，自动送板到贴片位置。贴片机的程

序是事先编制好的，只要第一片板贴装没有问题的话，后面就会很稳定的生产下

去。这里需要注意的就是 LED 的极性、贴片电阻的阻值不要搞混就好了，另外

需要注意的就是贴装的位置不要偏移。

3、中间检查环节。需要注意检查 LED 灯带上 LED 的极性（有无反向）、贴

装有没有偏移、有无短路、电阻阻值是否正确等。

4、回流焊接。这里需要注意的是回流的温度一定要控制好，太低了锡膏熔化

不了，会出现冷焊；太高了 FPC 容易起泡。还有就是预热的温度要适当，太低

助焊剂挥发不完全，回流后有残留，影响外观；太高会造成助焊剂过早挥发掉，

造成回流时虚焊现象，同时有可能会产生锡珠。

5、成品检查。这里需要检查产品的外观，看有无焊接不良、锡珠、短路等等。

然后就是电气检查，测试产品的电气性能是否完好，参数是否正确。

6、包装。此书是一本电子文档的教材，可以让你在任何一台电脑上阅读学习，

使用方便，占用空间小，保存长久的包装一般是 5 米每卷，采用防静电防潮包装

袋进行包装。包装时有附件的还要注意把附件包装进去，以免到客户处因缺少附

件而不能使用。

三：组装和安装图解详细说明

柔性LED灯带因为线路板是采用的柔性线路板，也就是我们通常所说的FPC。

因为 FPC 本身软、薄（一般厚度为 0.15~0.2mm)，所以在组装的时候难度就很大。






1、印刷的难度。因为 FPC 太软，也太薄，所以定位就成了问题。以前很多

人是用双面胶来固定，但这样作业的弊病是印刷完之后很难取下来，影响生产的

效率和品质。再后来有人采用了治具，利用治具固定 FPC 的边来实现定位，这

样虽然比用双面胶要进步一些，但因为采用边定位不是很精确（FPC 太软，会跑

位），也是会影响品质。后来就采用了自沾性硅胶来做治具，利用硅胶的自沾性

实现 FPC 的平贴与定位，效率和品质都得到了保证。

2、贴片的难度。因为 LED 灯带一般都比较长，大部分是 50CM 长，短的

也有 30cm，一般的贴片机行程都不够，如果采用贴完一半再换过来贴另一半的

话，就会影响效率，同时因为移动了定位，所以贴片的精度也得不到保证。目前

能够一直贴完的自动贴片机好像只有 JUKI 的 2050、2060 可以。

3、回流的难度。因为 FPC 灯带长，加上薄，而无铅锡膏的回流温度又很高，

这就会造成 FPC 过热而翘曲，影响 LED 的贴装位置从而影响产品品质，而如果

把回流温度调低又达不到焊接的熔点而影响焊接效果。一般的做法是用治具，有

LED 的地方在治具下方开孔，使回流温度针对需要焊接的地方加热，而其他地

方则因治具的阻隔而降低温度，不会产生翘曲影响焊接精准度。

4、返修的难度。因为 FPC 比较薄，因此耐高温的时间就比较短。LED 灯带如

果在前面生产的过程中产生了不良品需要返修的话，就需要注意烙铁的温度（不

能超过 300 度）和焊接是时间（不能超过 5 秒），否则就会造成 FPC 起泡，一起

泡整个产品就报废了。所以维修的时候控制这两个环节很关键，维修人员的技巧

掌握也很关键。

后我以图示的方式对 LED 光条的连接进行介绍：


成为 LED 专家的秘籍应用篇





成为 LED 专家的秘籍应用篇第五章：LED 护栏管

第五章：LED 护栏管

由于 LED 灯带很能做出单点控制,制作出更加复杂的效果,也同时为了满足人们

对亮化工程的更高的效果的要求,从而出现一种新型的 LED 产品,----LED 护栏管.

首先让我们来了解一下什么叫做LED护栏管: LED护栏管

就是将 led 按一定的顺序排列在 PCB 线路板上面,加上一

定的控制电路,再加上防水防尘的罩子，罩子间以电线相连，

一般用在栏杆上面，用于城市亮化工程，所以叫护栏管.如

右图所示,我们在图片上面可以很清楚的看到上它的结构:

它是由: LED 发光体, PCB 线路板, 电子控制线路, 外壳,连

接线和接头组成.现在让我们对的每一部分来进行详细的介绍:

一：LED 护栏管组成：

1） LED 发光体 : LED 发光体的亮度是由LED芯片裸芯亮度和灯体

封装外形决定的，它的寿命是由LED芯片工作环境和品质决定的。这里要特

别说明的是，现在LED护栏管所用的LED芯片标准尺寸一般为：红色、黄色

12mil，蓝色、绿色 14mil，但也有用 8-10 mil芯片的。不同尺寸的芯片发光

亮度可以一样，但其寿命就完全不一样，因为单位面积芯片的过电量越大其

寿命越短，这也是同样亮度发光二极体价格不一样的原因。

2） PCB电路板

电路板作为光源的载体直接影响的灯具的寿命和

故障率。LED护栏管的所有电子线路都在PCB电

路板上，它的材质和加工工艺将直接影响产品的






品质和寿命。电路板材质分为全玻纤、半玻纤、纸板三种。LED护栏管的标

准材料应为全玻纤双面板，如采用半玻纤或纸板单面板其后期焊接品质和防

潮、抗老化能力以及电性都将大打折扣。

3）电子控制线路

电子控制线路在护管里面是比较复杂的技术,它决定 LED 的发光强

度,LED 发光寿命,护栏管的效果等关键方面. 控制方案按护栏管的要求

一般是单色常亮和七彩变化的亮灯形式。单色的方案我们加上一般的直

流电源电路就可以.七彩变化简单的控制方法常用 CD4060 加三极管

或是 CD4060 加 CD40174，频率时序用电网的 50Hz。也有用单片

机程序的方式，。根据我们制作经验，用单片机加 595 电路用串口形式

接线少，成本较低，而且使用灵活。，成本、可靠性、电磁兼容性等

问题都解决得较好.关于怎么设计电子控制线路我们将在<成为 LED 专

家的秘籍高级应用篇>中进行详细的分析,提供现有的控制方案让大家

去参考.

4) 外壳

外壳作为灯具产品的混光层和保护层，也影

响到灯具产品的效果和寿命。现在所用的工

程朔料一般是PC（聚碳酸脂），它的抗老化、

防紫外线、抗冲击效果是好的。也有用

PMMA（亚克力）的，其耐候性稍差一点，且脆性较大易碎。PC材

料本身是无色的，根据需要添加不同的色剂就可加工出不同顏色的

PC管。一般常用PC管为透明和乳白两种。透明管亮度较乳白色高，

但乳白色混色性优于透明管。






5) 连接线和接头

护栏管连接头我们通常要求要达到防水等级为 IP65 以上的要

求,不然就会对护栏管的质量产生影响.一般为二芯、三芯、四芯.

六芯的比较多.各个厂家生产的接头结构也会不一样,在选择线径

电源线的要求好能够在 1MM2 以上啊.

二：基本参数

以上就是 LED 护栏管的重要组成部分,下面让我们对 LED 护栏管的基本参数

进行分析:

1) 电压:

LED 护栏管的电压为 220V,110V,36V,24V,12V,几种,所以我们在选择电源的

时候就注意相对应的电压.

2) 工作温度:

因为护栏管通常用在户外比较多,所以这个参数就显得比较重要,对温度

的要求也比较高,一般情况我们要求的户外温度在-40℃+60℃都可以工

作.

3) LED灯珠数:

通常 LED 灯珠数就决定 LED 护栏管的价格,这个参数没有特殊的要求,如

果要求比高的地方,尽量选择 LED 比较多的护栏管.我们通常的规格有:

96 粒/108 粒/144 粒.

4) 壳体颜色:

这个我们在选择 LED 护栏管的时候要根据实际性来定,能常有乳白和透明两

种,,一般情况乳白看起来效果会好一点,也要看个人的喜好而定,.

5) 防护等级:









这个是护栏管的重要参数,也是影响目前护栏管质量的重要指标,我们要进

行严格的要求,我们在户外使用,要求防水等级都要在 IP65 以上是佳的.

还要要求有相关的耐压、耐碎裂、耐高低温、耐燃、抗冲击老化等级

6) 控制方式：

对护栏管来说目前有两种控制方式：内控和外控两种。内控就是不用外接控

制器，设计人员把控制系统设计在护栏管里面，程度效果是不能改变的。外

控就是外接控制器，其效果可以通调整主控的按键而改变效果。通常在大型

工程上面，客户要求可以自己改变效果，我们都是用外控这种方案。

7) 产品尺寸：

通常发为：T 型，D 型和圆型。按其长度可以分为：30mm，50MM、80MM、

100MM。

8) 颜色规格：

3 段、6 段、8 段、16 段、32 段全彩颜色、七彩颜色、红、黄、绿、蓝、紫、

白等颜色

以上的参数在我们选择 LED 护栏管的时候必须考虑的参数。我们在这里对护

栏管的一个新的名字对大家时行解说一下，我们在选择护栏管的时候能常会说

到 3、4、8，12，16，32 段这样的名词，那什么叫做段呢，又怎么区分有多少

段呢？

我们拿 12 段来做一个例子：我们的护栏管是 12 段的就是 12 点,12 点*RGB 的

像素点，简单来讲就是护栏管可以把它分 12 节，每一节是一个单独的单元，可

以进行单独的控制。如果用护栏管来做一个屏幕，我们就要求段数越多越好。如

果你是做技术的，要区分有多少段就很简单，做寄存器芯片的个数，就可以了，

如果你不是做技术的，哪怎么办呢，我告诉大家一个很简单的方法，只要找一个

能够实现流水效果的控制器，接一上一根护栏管，调到流水单色流水模式，把速

度调到慢，看分几节才流完整个护栏管，其中的几节就是就是几段。是不是很

简单，但你得有一个有流水效果的控制器啊。






三：LED护栏管可靠性方案：

下面让我们对提高护栏管可靠性问题的几个大的方面对大家进行一个详细的说

明：

1) 防水

LED护栏管一般是在外罩接口处用热熔胶或硅胶密封，内部LED、电

路板都是裸露的，由于昼夜温差大，外罩的端头与外罩热胀冷缩不同，导

致热熔胶或硅胶密封处出现缝隙，下雨后雨水渗进内部，造成电路短路而

烧毁LED。要解决这个问题，一定要求对内部电路和LED进行灌胶处理。

接头单用热熔胶或硅胶密封固然简单，但可靠性达不到在户外大规模应用

的要求。另一个就是电气连接的接头问题。很多厂家为了便宜往往选择

塑胶接头，或者选择质量较差的金属接头，短时间的测试和使用，塑胶还

没有变形，防水是没有问题，但是经过太阳的照射和昼夜温差变化，四季

气候变化，塑胶就会变形，从而导致防水胶圈失效，雨水渗进接头内部导

致电器短路，特别在带电状态，电线的腐蚀比不带电状态下高好几个数量

级。较差的金属接头的价格和合格品相比要差很多倍。

2) 防紫外线

LED护栏管由于要求混光防雨，外面都会有外罩，外罩的材料选择是

很多不规范公司降低成本的又一个手段，质量好的产品都会使用增加了抗

紫外线的材料，如GE，拜尔等材料，而质量不好的LED护栏管很多使用

混合了水口料的材料，谈不上抗紫外线，太阳光比较大的地方，不到一个

月，外罩就变成黄色的了，从而出光效果变差，透光率也大大减小。

3) 防热胀冷缩及内应力造成开裂

这是外罩的问题，如果选择的是带水口料的材料，材料内应力很难去

除，导致外罩容易开裂。即使选择比较好的材料，如果设计，生产工艺不

合理，也会产生很多内应力，有经验的公司都会在注塑时选择恒温保护，






尽量减少内应力，并采用很多物理的办法来消除内应力。LED护栏管一般

工作在室外，由于温差的影响，其热胀冷缩是外罩开裂的主要原因，目前

比较好的解决方法就是选用热胀冷缩系数小的材料来制作。

4) 线损

有色金属涨价很多，采用劣质材料和减小线径是一些厂家节省成本的

方法，大家都知道，一般好的生产厂家都会在内部使用 1mm2 以上的导

线，而且导线材料使用的是符合国标的产品。如果导线面积不够或材料的

杂质太多，电阻值就较大，前面的护栏管和后面的护栏管就有较大的电压

差，为了让后面的LED也能正常工作，就需要增加输入电压，这样无形中

就增加了功耗，很多电能不是用于驱动驱动LED，而是浪费在导线和恒流

芯片上。一般来说如果设计的产品前后电压超过 15%，问题就很严重了，

因为现在通用的恒流芯片都是有功耗要求的，电压高功耗就大，如果功耗

太大，热量散不出去就会导致芯片烧毁。这就是为什么很多级连的LED护

栏管都是前面损坏得多的原因了。

5) 散热

这不仅体现的是成本问题，更多是体现一个企业的技术实力。一般

LED护栏管外罩和低座完全是一体的，都是塑胶材料。当LED排布很密时，

在通电热平衡后，LED的结温已经很高了，就将造成LED的寿命急剧减少。

实力强的LED护栏管公司肯定会有热设计人员，在设计护栏管外罩时就会

想法把LED的热量和恒流芯片的热量有效的传导到大气中去。底座使用铝

材是比较好的解决方法，铝的导热系数高，能够将内部热量导出。另外在

设计时也要尽量将PCB靠近铝底座，好是在注塑时铝底座就一起压制在

里面不存在防水问题。

6) 灌封胶的选用

合格的灌封胶应具有以下的特点：

⑴、粘接力密封性能强，能提高产品的粘接性能。

⑵、对pc管无腐蚀和改性：市场上的有些胶水,在使用后可能改变pc管的






分子结构,大大削弱了pc管的硬度和抗外力性能,容易变脆、开裂，从而缩

短护栏灯的寿命。

⑶、环保无毒无害。满足目前出口电子产品对产品的环保要求越来越严格

的趋势。

⑷、粘度适中。防止在粘接过程中有流淌的现象，从而影响密封效果。

⑸、抗老化性能优良，长久使用本身不会变色或造成灯管变色。

⑹、耐温性能稳定。能保证产品的耐温性能，能解决长期在北方寒冷的天

气和南方湿热的环境下使用时的脱落问题。

⑺、要有优良的导热性能，能够把光珠或电路上的热量传导出去。

只要能够把上述的问题好好的处理了，那你的产品质量就会有很大的提高，现

在让我们再对工程安装方面的几个问题也来进行一次全面性的讨论：

我们必须的材料 LED 护栏灯；护栏灯安装卡子，防水变压器，LED 护栏灯主控器，LED

护栏灯分控器，公母插头，超五类网线，两芯电源线，自攻螺丝，膨胀螺钉等。

四：LED 护栏灯和控制器安装说明：

第一步：先将 LED 护栏灯安装到墙体上：在墙体上打孔，装膨胀螺钉，再装

LED 护栏灯，用自攻螺丝锁住；护栏灯之间的距离根据客户的要求而定；

一般是 1CM 到 3CM 之间。

第二步：然后将 LED 护栏灯的信号线、电源线对接起来，信号线一般是四芯

或五芯的公母插头；电源线是两芯的公母插；

第三步：安装电源（变压器或开关电源）；

根据变压器的功率以及护栏灯的功率来计算每台变压器可以带多少条护栏

灯；比如108灯的LED七彩护栏灯是10W/M；144灯的LED护栏灯是12W/M；






若用 400W 的防水变压器，则可以带 108 灯 36M 管；144 灯的则带 32 M 管。

若变压器可以带 36M 管；变压器则放在第 18 和 19 条中间，接两条线出来，

每边各带 18 条。

注：

1、变压器一般只用到 80%到 90%的功率；

2、不管变压器的功率再大，每边接的管好不要超过 25M；因为电源导线有

功率损耗；越到后面的 LED 护栏灯亮度越低；

第四步：LED 护栏灯控制器的安装；

先装分控器，直接将分控器接在 LED 护栏灯上；信号接信号（五芯公母插），

电源接电源（两芯公母插）；然后将分控器与主控器的信号对接，如果分控与主

控的距离将远时可以用超五类网线连接起来，这样信号比较好；每个分控只能带

固定数量的 LED 数码管，一般可以带到 100M；做楼体轮廓时，每一个分控带

一路；具体的情况根据 LED 效果图安装（生产厂家会帮您算好要多少分控，每

个分控带哪一路，一般会有安装图纸）。分控与主控之间亦采用超五线网线连接；

网线都是八条线的，采用公母信号插与网线对接起来，现接到分控上；不同回路

的数码管之间的信号线需要断开。

第五步：通电，通信号。

将变压器全部接到一条 220V 主电源上，然后采用一个空气开关和时间开

关；控制 LED 数码管（LED 护栏灯）统一通电；然后将主控器上的插头插在 220V

的电源上。

第六步：系统调试

控制器和 LED 数码管（LED 护栏灯）通电后；可能会有部分管的程序不动，或

个别管不能正常运作；将不良的 LED 护栏灯取下，换上后备管，直到正常运作。






注：

1、若 LED 数码管不能正常走程序，确认此管是否信号线有问题，请把不能

运作的管换下，若恢复正常，就确认是此管问题，若不行可以换个分控试试，若

无法解决安装中出现的问题请与厂家联系。

2、因为 LED 护栏灯为电子产品，总会有一些不良品，会出现虚焊漏焊现

像；另外防水处理很个很关键的因素，建议选购产品时把握好质量；若有不良品

时情退回厂家维修。

3、单色或是内控护栏灯的安装比较简单，直接接在对应的电源上就行了；

这里还要提到就是内控编号 LED 护栏灯的安装：内控编号护栏灯的安装必须按

管的顺序一个一个安装；如果不按顺序安装后会出现整体不同步现像。

4、LED 护栏灯，LED 护栏灯一般安装要的楼体上，安装成本比较高，具有

一定的危险性；如果有坏管了，需要吊人或架手脚架上去拆换；所以建议选购优

质的产品的，减少的维护成本


成为 LED 专家的秘籍应用篇第六章：LED 射灯




第六章：LED 射灯

我想大家对 LED 射灯并不陌生,我们在公园和一些公共场所都可以见到.那我们先对

LED 射灯进行一个定义:LED 射灯又叫 LED 投光灯、泛光灯,灯杯等等我们都统称为 LED 射

灯. 主要的应用于单体建筑、历史建筑群外墙照明；大楼内光外透照明、室内局部照明；

绿化景观照明、广告牌照明；医疗、文化等专门设施照明；酒吧、舞厅等娱乐场所气氛照明

等公共场所.

一：LED 射灯的基本参数

让我们来介绍一下 LED 射灯的基本参数：

1）电压:

LED 射灯的电压为 220V,110V,36V,24V,12V,几种,所以我们在选择电源


2）工作温度:

因为射灯通常用在户外比较多,所以这个参数就显得比较重要,对温度

的要求也比较高,一般情况我们要求的户外温度在-40℃+60℃都可以工作

3）防护等级:

这个是射灯的重要参数,也是影响目前护栏管质量的重要指标,我们要进行

严格的要求,我们在户外使用,要求防水等级都要在 IP65 以上是佳的.还

要要求有相关的耐压、耐碎裂、耐高低温、耐燃、抗冲击老化等级

4）控制方式:

对 LED 射灯来说大多是单色的比较多,所能通常是加上一个恒流驱动电源就

可以工作.但恒流源的质量对 LED 射灯的寿命影响很大,所以得等选用高效

的恒流驱动.



5）发光角度：

其发光角度一般有窄（20 度左右）、中（50 度左右）、宽（120 度左右）三种.

6）功率：

以前的 LED 射灯大多是用小功率 LED 做成,但现在随着大功率技术的发展,大功率 LED

射灯也越来越普通.高的大功率 LED 射灯可以做 20W 左右。但目前 1W,3W，5W 的应用

比较广范。

7）LED射灯灯条的规格：MR16、GU10、HR16E27、JDRE27、JDRE14、PAR20、

PAR30、PAR38、PAR56 等不同的规格。

二常见LED射灯灯头图解说明：

现在我把几种不同的灯条的图片给大家分享，以便大家辨认：

GU10 灯头




E27 灯头

MR-16 灯头



PAR 型灯头





成为 LED 专家的秘籍应用篇第七章：LED 洗墙灯

第七章：LED 洗墙灯

随着大功率 LED 技术的发展，大功率 LED 应用越来越广范，大功率 LED 洗墙

灯就是应用之一，让我们来了解一下 LED 洗墙灯

的详细情况：

洗墙灯源自于英文 wash wall,译成中文就

成了洗墙灯。LED 洗墙灯又叫线型 LED 投光灯等

等，因为其外形为长条形，也有人将之称为 LED

线条灯，主要也是用来做建筑装饰照明之用，还

有用来勾勒大型建筑的轮廓，其技术参数与 LED

投光灯大体相似，相对於 LED投光灯的圆形结构，

LED 洗墙灯的条形结构的散热装置显得更加好处

理一点。

一：LED 洗墙灯的基本参数

LED 洗墙灯和护栏管有很多的相同点，让我们来对它的参数进行介绍：

1）电压:

LED 洗墙灯的电压为 220V,110V,36V,24V,12V,几种,所以我们在选择电源


2）工作温度:

因为洗墙灯通常用在户外比较多,所以这个参数就显得比较重要,对温度

的要求也比较高,一般情况我们要求的户外温度在-40℃+60℃都可以工作.但洗

墙灯是用散热比较好的铝外壳做的，所以这个要求一般的洗墙灯都可以满足要

求。

3） LED 灯珠数:

通用洗墙灯的 LED 数量为 9/300mm，18/600mm，27/900mm，36/1000mm，

36/1200mm。

4）防护等级:






这个是洗墙灯的重要参数,也是影响目前护栏管质量的重要指标,我们要进

行严格的要求,我们在户外使用,要求防水等级都要在 IP65 以上是佳的.

还要要求有相关的耐压、耐碎裂、耐高低温、耐燃、抗冲击老化等级

5）控制方式

对 LED 洗墙灯来说目前有两种控制方式：内控和外控两种。内控就是不用

外接控制器，设计人员把控制系统设计在冼墙灯里面，程度效果是不能改变

的。外控就是外接控制器，其效果可以通调整主控的按键而改变效果。通常

在大型工程上面，客户要求可以自己改变效果，我们都是用外控这种方案。

也有很多的洗墙直接支持 DMX512 的控制系统。

6）颜色规格：

2 段、6 段、4 段、8 段全彩颜色、七彩颜色、红、黄、绿、蓝、紫、白等颜

色

7）发光角度：其发光角度一般有窄（20 度左右）、中（50 度左右）、宽（120 度左右）

三种，目前，大功率 LED 洗墙灯（窄角度）的远的有效投射距离为 20-50 米

二：连接方案图解

以上的参数在我们选择 LED 大功率洗墙灯的时候必须考虑的参数，为了第二次分配 LED 管

发出的光减少光损，让照度更好，洗墙灯每个 LED 管会带有一个由 PMMA 制成的高光效透镜。

我现在把洗墙灯的连接通过控制连接图让大家更加容易理解。




控制器






LED 洗墙灯的由于体积比较大，散热方面比较好，所以在设计方面也大大减

少了难度，但在实际应用中，也会出现恒流驱动做得不是太好，出现损坏的也不

少，所以怎么让洗墙灯能够更好的运行，重点就放在控制和驱动方面，控制和驱

动方面，让我们一起来学习一下 LED 恒流器。

关系到 LED 的大功率产品，我们都会提起到恒流驱动，那什么叫 LED 恒流驱

动呢？

无论负载的大小.的变化，LED 的电流保持不变的电路就叫 LED 恒流驱动。

如果洗墙灯里面用得是 1W 的 LED，我们通常是 350MA 的 LED 恒流驱动，用 LED

恒流驱动的目的就是为了提高 led 的寿命和光衰。恒流源好坏的选择是根据其效

率和稳定度来说，我尽可能选择效率高的恒流源，这样可以减少能量的损耗和温

度。

关于怎么能设计出高效率的恒流源我们在《成为 LED 专家的秘籍高级应用

篇》中将进行详细的分析。

三：LED 洗墙灯的应用

下面让我们来分析一下洗墙灯主要的应用场合及可实现的效果

LED 洗墙灯通过内置微晶片的控制，在小型工程应用场合中，可无控制器使

用，能实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交替等动态效果，也可以通

过 DMX 的控制，实现追逐、扫描等效果。目前，主要的应用场所有：单体建筑、

历史建筑群外墙照明。大楼内光外透照明、室内局部照明。绿化景观照明、广

告牌照明。医疗、文化等专门设施照明。酒吧、舞厅等娱乐场所气氛照明等


成为 LED 专家的秘籍应用篇第八章：LED 台灯

第八章：LED 台灯

随着LED在照明方面的应用，LED台

灯也悄悄的走进行了人们的生活，那就让

我们一起来了解一下LED台灯。 ! V6 N9 R( ]! |) t; d

一、台灯的使用要求m% D+ l" `

台灯一般用在阅读、书写、设计、批阅等

办公或学习照明等场所。对于做桌面工作的人来说，保证工作区的良好的视觉环

境，对提高学习和办公的质量，提高工作效率及保护身体健康有很大的好处。在

使用台灯的场所，如果灯光的照度低和显色性不佳，会导致阅读者视觉疲劳，而

灯光光线长期地频闪或有眩光会给人的视觉神经系统带来严重伤害，所以要特别

注意照明的质量。只有充分地分析照明的特点并选择合适的灯具，才能让我们的

学习和工作变得更加舒适，愉快，同时使生活变得更加丰富多彩，从满足人类照

明舒适、健康的角度出发并考虑到能源的节约，良好的照明应具备五个条件。

1: 桌面照明要有足够的照度

# g2 j- Q% _% V. I. M: J 目前，我国学校及写字楼等照明场所普遍采用的照明设计标准是８０年代制

定的，其中办公、学习的桌面照度标准仅为国际标准的１/２，国际标准为３０

０~５００（ｌｘ），而我国标准约１５０lx。新标准已达到国际标准水平，照

度太低或太高会导致阅读的困难，容易造成视觉疲劳，影响阅读和工作效率。

) n- g! k" |&









p! o/ c! R2:显色指数大于８０

5 O/ \ R8 W' g5 m* k: ~

显色指数即为光对颜色的还原程度——显色性。在显色指数较低的灯光下（一

般荧光灯为６０~７０）阅读，眼睛对颜色的分辨能力低，容易造成视觉疲劳。

一般台灯照明的显色指数应大于８０。0 L7 @& R8 R% U% _

３光线要稳定 5 t+ C0 Y1 E: U/ |4 H0 A

如果灯光足够“亮”，但却在不停地“闪烁”，光线不够稳定，我们说它存在

“频闪”。当频闪超过一定的范围时，会产生视觉疲劳，而长期的视觉疲劳会对

人的视觉系统造成损伤。长时间在这种照明环境阅读或工作会损伤眼睛，并有眼

胀头痛等不适症状。

在电脑日益普及的今天，许多人在灯光下使用电脑，通常电感镇流器荧光灯的频

闪和荧光屏的帧幅闪动（每秒更换画面５０~１００次）重叠，形成光共振，对

人的视觉系统伤害更大。所以，欧洲电工委员会早在１９９７年就禁止在有电脑

荧光屏的办公室安装使用电感镇流器的荧光灯，以保护电脑操作人员的健康。而

我国目前对此尚无相应法规，加之宣传较少，故未引起人们的重视，但随着“城

市灯光综合症”发病率的日益增高，相信与之对应的法规的出台只是时间问题

了。

. E3 b* L! d& c8 s* B3 |

４无眩光' f8 c

人眼受到眩光影响后，会感到刺激和压迫，失去明快舒适的感觉，时间稍长就会

产生心情厌烦、急躁不安等情绪，对阅读和工作都会带来严重的不利影响。






５使用绿色照明产品

推广采用节能光源一直是我国的节能政策，提倡绿色照明就是指对环境友好，要

使照明产品不对环境造成不利影响，同时又能体现现代文明的照明文化。绿色照

明的核心是选择高效、节能、环保的光源、附件及灯具。只有充分节约能源，才

能减少发电厂对大气ＣＯ２，ＳＯ２和ＮＯX的排放，从而减缓“温室效应”，

减少酸雨的产生，避免人类长期生活在一定浓度的ＳＯ２和ＮＯX空气中而产生

的呼吸道类的疾病。同时绿色照明产品制造过程和废弃过程对环境破坏要小。9 @+ r# a2 s; _+

T. v

0 F/ y+ k$ }6 {% Q

二：大功率ＬＥＤ台灯

大功率ＬＥＤ台灯产品的应用是一个多个学科的融合，影响产品的因素很多，主

要包括大功率ＬＥＤ的性能和参数、工业造型设计、光学设计、热设计、电路设

计、结构设计、加工工艺、生产工艺等环节。在设计和生产过程中必须充分考虑

相关因素，任何一个环节出现偏差都会影响产品的性能和效果。

ＬＥＤ是典型的绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品，由于目

前常见的支架式和片式ＬＥＤ热阻大、光衰大、光通量小，很难胜任作为照明光

源的重任，所以大功率白光ＬＥＤ光源是必然的选择。% q2 K3 J- i/ t

4 G9 o+ O' b P+ [

其产品特点如下：

7 c7 Z' {3 f- d8 e* U$ l

（1）效率高：大功率ＬＥＤ的发光效率已＞４５ｌｍ/Ｗ，更由于ＬＥＤ的光谱

几乎全部集中于可见光波段，光效远远大于白炽灯并逐步接近节能灯和荧光灯； y,

O) s1 C- ` V$ G

（2）光线质量高：由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有有害辐






射，不会给人眼带来负面影响，长时间阅读或工作不会有眼睛发疼发胀的现象；.

a# y) v8 ~+ l1 o7 l

（3）显色性好：与荧光灯相比，大功率ＬＥＤ台灯的显色指数高，通常在８０

左右。这样有利于减轻人眼的疲劳程度，对保护视力有很大帮助； z/ I& y" }4 q% m; G# t3 A

（4）维护成本低：ＬＥＤ寿命长，光通量半衰期寿命＞５万小时以上，一般正

常使用３０年以上。抗冲击和抗震能力强，没有钨丝、玻壳等易损坏的部件，非

正常报废的可能性很小；3 ?- f9 q4 \- h2 V' a3 X1 @

（5）体积小：可以使灯具小巧精致，更适合不同的使用场所；+ j9 H2 k" c" m1 X. u v( ^

（6）与蓄电池配合，很容易把台灯做成应急灯。当在停电或紧急情况下，能帮

助人们疏散和照明；

（7）绿色环保：废弃物可回收，没有污染；不含有汞成分。

1)：电源的选用和要求 I5 L% L. i- }7 Q

ＬＥＤ驱动方式有多种，在台灯产品中我们采用低压恒流驱动，这是比较理想的

ＬＥＤ驱动方式，它能避免ＬＥＤ正向电压的改变而引起电流变动，同时恒定的

电流使ＬＥＤ的亮度稳定。一般采用交流电驱动的光源具有频闪效应会使视觉神

经受到不断变化的强光刺激容易疲劳，采用恒流驱动的ＬＥＤ能够发出稳定的光

线，完全无频闪现象，阅读舒适。台灯为低电压输入，是安全电压，避免了普通

灯具因电路故障带来的安全隐患 ,关于恒流源的设计我们将在《成为LED专家的

秘籍高级应用篇》时行详细的分析和介绍，我们也会提供详细的原理图各相关的

参数。4 关于 p- |. C4 s1 H. w, R. `( O

2) 高效能的灯具光学系统

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一个优质的灯具还要有高效能的光学系统，而高效能的光反射器是有技术含量

的部件之一，也是不容易被人拷贝的部件之一。它应该具有高反射性、良好的

控光角度和反射出来光的均度。我们通过计算机模拟来设计灯具的光学系统，








使得从ＬＥＤ发出的光线通过反射器或透镜等光学器件重新分配，达到设计要

求，使之配光合理。采用反射效率高、耐久性好的反射器，反射器经过阳极氧化

处理使反光效率完全发挥出来，提高反光器的反光性和可靠性；用透光率高的混

光材料做灯罩。既保持了光学系统的高效率，又减少了眩光。

在平时选购台灯作为学习、工作的照明灯具时，我们应特别注意灯具的眩光问题，

不要让光线直线投射于眼睛。因为光线直接投射于眼睛，眼睛会有畏光感而容易

感到疲倦，且使瞳孔缩小因而感觉周围变暗，导致视线不清。长时间在这种照明

环境下看书、写字，视力就会大大受损，长此以往，会引起近视等各种眼疾。用

眼卫生，首先应从高质量的照明开始，这就要求我们在选购台灯时更要注意发光

质量。, C2 ~/ m' W% m- K" T! e9 p

- q! d9 Q1 e* a x" \

3) 灯散热系统

散热是影响台灯ＬＥＤ使用的主要因素，大功率ＬＥＤ应用过程中，器件和灯具

的散热显得很重要。我们对ＬＥＤ封装和二次散热进行充分设计时，保证提高所

有环节的散热性能。我们设计二次散热装置，来降低器件的热阻。整体考虑导热、

散热特性，以获得良好的整体热特性。

4）整体结构要求 5 ?4 Y7 B' k. c4 u

优秀的灯具不仅有高品质的ＬＥＤ、高品质的电器组件、高效能的反射器、合理

的结构，还要有好的产品造型设计。我们在大功率ＬＥＤ台灯产品设计时就充分

利用大功率ＬＥＤ的特点和优势，在满足实用需求和大限度地发挥光源光效的

前提下，对灯具进行小型化设计，将灯具整体设计成小巧精致使它可以适合不同

的使用场所。对灯具采用工业造型设计，使灯具在外观造型上具有美观、舒服、






耐用等美学效果又能够和环境相协调。灯具的结构件全部采用金属材质，金属材

料给人以结实耐用和高档次的感觉，体现出产品的档次和现代感。由于ＬＥＤ本

身的优势以及高品位的灯具结构，我们将大功率ＬＥＤ台灯定位为高档台灯产

品，广泛适用于办公和学习场所。2 M& r1 u- k: _, N! _" y

5）目前市场上的台灯状况

目前市场上的台灯按其种类可分为三种：一种是普通的白炽台灯，一种是卤素台

灯、另一种是荧光台灯。采用普通的白炽灯泡或卤素灯的台灯，其优点是价廉、

发光的连续性能好，缺点是耗能多，尤其夏天会使人感到热。由于灯丝发光较集

中，如果其功率稍大就会产生眩光，反之，又会造成照度不够。另一种普通荧光

灯的台灯，因荧光管发光面较大，从而被照射面光线较均，被照射物后影形较

小，对眼睛有较小干扰。但它的显色指数低，且其频闪效应使眼睛容易疲劳。" u! T; S$ E$ Z4

v" R- C

这里需要强调的是，对台灯要做系统和科学的评价，而不能轻信某些厂家达到了

某一项指标就自称为“护目灯”、“护眼光源”。

6 S. i, m8 K% O3 P

现在在市场中还没有其他厂家推出大功率ＬＥＤ台灯的应用产品，普通的顾客对

ＬＥＤ台灯的认识还需要进一步普及提高。

从照明产品的寿命全过程来看，目前产品制造过程和废弃过程完全没有受到重

视。至于寿命结束的含汞灯，不应该随便废弃和破碎，应集中处理以回收有害物

质。这一点国外有些国家已有立法，也希望中国这个灯具使用大国早一点提到日

程上来。

6)大功率ＬＥＤ台灯技术指标

。






/ K8 \$ V; b% H! F8 n

（1）节能：光源采用大功率ＬＥＤ，能耗低，效率高。功率：３Ｗ/４Ｗ； d

（2）环保：无污染、紫外线、红外线和热辐射；

（3）保健护眼：采用低压恒流电源，无频闪，无眩光，照射面积广，亮度均，

视觉效果好。真正做到了发光柔和、平稳、连续，接近自然光，是真正的理想光

源.

（4）经久耐用：ＬＥＤ灯的寿命长达５００００h。采用金属结构，金属质感强，

结实耐用。

（5）照度充足：在台灯发光部位距桌面３５０~４００ｍｍ条件下，桌面照度可

达到５００ｌｘ以上。+ Q+ Z/ E& |! u% `

$ J/ h7 g3 z% s& ]! j2 {: u6 b1 F$ R

7)大功率ＬＥＤ台灯的市场前景 0 K5 D* S6 t# ]& @# l

8 R _6 x6 }1 @+ {& b

由于目前大功率ＬＥＤ台灯正处在市场开拓阶段，价格偏高，且客户对其了解甚

少。但其市场潜力巨大。考虑到它的诸多优点，如护眼、省电、环保和寿命长，

可以预计，在不久的将来，随着大功率ＬＥＤ台灯成本的不断下降，它的市场会

有广阔的发展。到时，大功率ＬＥＤ台灯将进入千家万户，成为我们每天工作生

活的好伙伴。


成为 LED 专家的秘籍应用篇第九章：Led 散热处理方案




第九章：Led 散热处理方案

谈到LED，我想很多的朋友就想到了LED散热，尤其是大功率的LED。若热处理没

有做好的话，LED的亮度和寿命会下降很快，对于LED来说，如何做到有效的可靠

度和热传导，是非常重要。所以我们在设计LED产品的时候一定要考虑到散热的

处理。LED散热处理的方案很多，主要是从结构和性能两大方面改进，我们这里

对常用的LED散热处理方案总结如下：

一：小功率的环氧树脂散热法：

传统的小功率LED散热处理方案就是在封装的时候加上小量的环氧树脂，此种方

式比较简单，我们在这里不再详细的研究。主要在封装的时候选择好环氧树脂就

行。

二：可挠曲金属基板（铝基板）

环氧树脂耐热性比较差，可能会出现的情况是，在LED芯片本身的寿命未到达前，

环氧树脂就已呈现变色情况，因此，提高散热性已是重要关键。除此之外，不仅

因为热现象会对环氧树脂产生变化，甚至短波长也会对环氧树脂造成问题，这是

因为白光LED发光光谱中，也包含短波长光线，而环氧树脂却相当容易受白光LED

中的短波长光线破坏，即使是低功率白光LED，已能使环氧树脂

破坏现象加剧，更何况高功率白光LED所发出的短波长光线更多，恶化自然比低

功率款式更加快速，甚至有些产品在连续点亮后的使用寿命仅5 , 0 0 0 小时，

甚至更短！所以，与其不断克服因旧有封装材料“ 环氧树脂”带来的变色困扰，

不如朝寻求新1代的封装材料努力。

因此近几年逐渐改用高热传导陶瓷，或是金属树脂封装结构，就是为了解决散






热、与强化原有特性做的努力。LED芯片高功率化常用方式是：芯片大型化、改

善发光效率、采用高取光效率的封装、及大电流化。这类做法虽然电流发光量会

呈比例增加，不过发热量也会随之上升。

对高功率LED封装技术上而言，由于散热的问题造成了一定程度的困扰，在此背

景下具有高成本效益的金属基板技术，就成了LED高效率化之后另1个备受关心的

新发展过去由于LED输出功率较小，因此使用传统FR4等玻璃环氧树脂封装基板，

并不会造成太大的散热问题，但应用于照明用的高功率LED，其发光效率约为

20%~30%左右，虽芯片面积相当小，整体消费电力也不高，不过单位面积的发热

量却很大。一般来说，树脂基板的散热，只能够支持0.5W以下的LED，超过0.5W

以上的LED，多改用金属高散热基板进行封装，主要原因是，基板的散热性直接

影响LED寿命与性能，因此封装基板成为设计高辉度LED商品的开发重点。

关于LED封装基板散热设计，目前大致可以分成，LED芯片至封装体的热传导、及

封装体至外部的

热传达两大部分。使用高热传导材时，封装内部的温差会变小，此时热流不会呈

局部性集中，LED芯片整体产生的热流，呈放射状流至封装内部各角落，所以利

用高热传导材料，可提高内部的热扩散性。就热传导的改善来说，几乎是完全仰

赖材料提升来解决问题。多数人均认为，随LED芯片大型化、大电流化、高功率

化发展，会加速金属封装取代传统树脂封装方式。就目前金属高散热基板材料而

言，可分成硬质与可挠曲两种基板，结构上，硬质基板属于传统金属材料，金属

LED封装基板采铝与铜等材料，绝缘层部分，大多采充填高热传导性无机填充物，

拥有高热传导性、加工性、电磁波遮蔽性、耐热冲击性等金属特性，厚度方面通

常大于1mm，大多都广泛应用在LED灯具模块，与照明模块等，技术上是与铝质基

板具相同高热传导能力，在高散热要求下，相当有能力担任高功率LED封装材料。

可挠曲基板的出现，原期望应用在汽车导航的LCD背光模块薄形化需求而开发，

以及高功率LED可以完成立体封装要求下产生，基本上可挠曲基板以铝为材料，

是利应用铝的高热传导性与轻量化特性，制成高密度封装基板，透过铝质基板薄






板化后，达可挠曲特性，并且也能够具高热传导特性。一般而言，金属封装基板

热传导率大约是2W/m?K，但由于高效率LED的热效应更高，所以为了满足达到

4~6W/m?K热传导率的需要，目前已有热传导率超过8W/m?K的金属封装基板。由于

硬质金属封装基板主要目的是，能够满足高功率LED的封装，因此各封装基板业

者正积极开发可以提高热传导率的技术。虽然利用铝板质补强板可以提高散热

性，不过却有成本与组装的限制，无法根本解决问题。不过，金属封装基板的缺

点是，金属热膨胀系数很大，当与低热膨胀系数陶瓷芯片焊接时，容易受热循环

冲击，所以当使用氮化铝封装时，金属封装基板可能会发生不协调象，因此必需

克服L E D中，各种不同热膨胀系数材料，所造成的热应力差异，提高封装基板

的可靠性。高热传导挠曲基板，是在绝缘层粘贴金属箔，虽然基本结构与传统挠

曲基板完全相同，不过在绝缘层方面，是采用软质环氧树脂充填高热传导性无机

填充物，因此具有8W/mK的高热传导性，同时还兼具柔软可挠曲、高热传导特性

与高可靠性，此外可挠曲基板还可以依照客户需求，可将单面单层板设计成单面

双层、双面双层结构。根据实验结果显示，使用高热传导挠曲基板时，LED的温

度大约降低摄氏100度，这代表着温度造成LED使用寿命降低的问题，将可因变更

基板设计而大幅改善。

我们再对铝基板再进行一些详细的介绍：

铝基覆铜板是一种金属线路板材料、由铜箔、导热绝缘层及金属基板组成，它的结构分三层：

Cireuitl.Layer线路层：相当于普通PCB的覆铜板，线路铜箔厚度loz至10oz。

DielcctricLayer绝缘层：绝缘层是一层低热阻导热绝缘材料。

BaseLayer基层：是金属基板，一般是铝或可所选择铜。铝基覆铜板和传统的环氧玻璃布层

压板等。

电路层（即铜箔）通常经过蚀刻形成印刷电路，使元件的各个部件相互连接，一般情况下，

电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般35μm~280μm；导热绝

缘层是铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，热阻小，粘

弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。






高性能铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的

电气绝缘性能；金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用

铜板（其中铜板能够提供更好的导热性），适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。 PCB

材料相比有着其他材料不可比拟的优点。适合功率元件表面贴装SMT公艺。无需散热器，

体积大大缩小、散热效果极好，良好的绝缘性能和机械性能。

三：陶瓷基板

陶瓷基片具有优良的热传导性，可靠的电绝缘性，低的介电常数和介电损耗是新

一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料；是

提高高分子材料热导率和力学性能的陶瓷材料。陶瓷基板目前有3大类Al2O3(氧

化铝)、LTCC(低温共烧陶瓷)、AlN(氮化铝)，技术门槛性而言，但AlN 高、LTCC

次之。

由陶瓷烧结而成得LED基板，有散热性佳、耐高温、耐潮湿等优点。但是价格高

出传统基板数倍，所以至今仍不是散热型基板主要组件，但若不考虑价格因素，

陶瓷基板是为佳首选

首先让我们来了解一下陶瓷基板的特点：

1. 高热传导低热阻

2. .热膨胀系数匹配(TCE:6.2)

3. .抗UV

4. .抗腐蚀和黄化

5. 符合Rohs规定

6. .高气密性

7. 耐高温.



四：导热硅脂

导热硅脂是用来填充 LED 与散热片之间的空隙的膏状物质，其作用是用来向散热片

传导 LED 散发出来的热量，使 LED 温度保持在一个可以稳定工作的水平，防止 LED烧毁，延长使用寿命。

五：大功率散处理方案的计算与实例

我们在这里主要研究一下大功率LED的可挠曲金属基板（铝基板）的设计：大功率 LED 是个大电流的光电器件，其工作过程中只有 15%～25%的电能转换

成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使 LED 的温度升高。在大功率 LED 中，

散热是个大问题。例如，1 个 10W 白光 LED 若其光电转换效率为 20%，则有 8W 的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率 LED 的器芯温度会急速上升，

当其结温（TJ）上升超过大允许温度时（一般是 150℃），大功率 LED 会因

过热而损坏。因此在大功率 LED 灯具设计中，主要的设计工作就是散热设计。

另外，一般功率器件（如电源 IC）的散热计算中，只要结温小于大允许结温

温度（一般是 125℃）就可以了。但在大功率 LED 散热设计中，其结温 TJ 要求

比 125℃低得多。其原因是 TJ 对 LED 的出光率及寿命有较大影响：TJ 越高会

使 LED 的出光率越低，寿命越短。





http://www.21ic.com/news/upload/2007_12/071212160222693.jpg


图 2 K2 系列的内部结构图 1 是 K2 系列白光 LED 的结温 TJ 与相对出光率的关系曲线。在 TJ=25℃时，

相对出光率为 1；TJ=70℃时相对出光率降为 0.9；TJ=115℃时，则降到 0.8 了。表 2 是 Edison 公司给出的大功率白光 LED 的结温 TJ 在亮度衰减 70%时与寿命

的关系（不同 LED 生产厂家的寿命并不相同，仅做参考）。

图 3 NCCWO22 的内部结构在表 2 中可看出：TJ=50℃时，寿命为 90000 小时；TJ=80℃时，寿命降到 34000 小时；TJ=115℃时，其寿命只有 13300 小时了。TJ 在散热设计中要提出

大允许结温值 TJmax,实际的结温值 TJ 应小于或等于要求的 TJmax,即 TJ≤TJmax。








图 4 LED 与 PCB 焊接图大功率 LED 的散热路径. 大功率 LED 在结构设计上是十分重视散热的。图 2 是 Lumiled 公司 K2 系列的

内部结构、图 3 是 NICHIA 公司 NCCW022 的内部结构。从这两图可以看出：

在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫，它能使管芯的热量通过散热垫传到外

面去。

图 5 双层敷铜层散热结构大功率 LED 是焊在印制板（PCB）上的，如图 4 所示。散热垫的底面与 PCB的敷铜面焊在一起，以较大的敷铜层作散热面。为提高散热效率，采用双层敷铜

层的 PCB，其正反面图形如图 5 所示。这是一种简单的散热结构。












图 6 散热路径图热是从温度高处向温度低处散热。大功率 LED 主要的散热路径是：管芯→散热

垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。若 LED 的结温为 TJ，环境空气的温度

为 TA,散热垫底部的温度为 Tc（TJ＞Tc＞TA），散热路径如图 6 所示。在热的传导过程中，各种材料的导热性能不同，即有不同的热阻。若管芯传导到

散热垫底面的热阻为 RJC（LED 的热阻）、散热垫传导到 PCB 面层敷铜层的热

阻为 RCB、PCB 传导到环境空气的热阻为 RBA,则从管芯的结温 TJ 传导到空气

TA 的总热阻 RJA 与各热阻关系为： RJA=RJC+RCB+RBA 各热阻的单位是℃/W。可以这样理解：热阻越小，其导热性能越好，即散热性能越好。如果 LED 的散热垫与 PCB 的敷铜层采用回流焊焊在一起，则 RCB=0，则上式

可写成： RJA=RJC+RBA 散热的计算公式若结温为 TJ、环境温度为 TA、LED 的功耗为 PD,则 RJA 与 TJ、TA 及 PD 的

关系为： RJA=（TJ－TA）/PD (1) 式中 PD 的单位是 W。PD 与 LED 的正向压降 VF 及 LED 的正向电流 IF 的关系

为： PD=VF×IF (2) 如果已测出 LED 散热垫的温度 TC，则(1)式可写成： RJA=(TJ－TC)/PD+(TC－TA)/PD 则 RJC=(TJ－TC)/PD (3) RBA=(TC－TC)/PD (4) 在散热计算中，当选择了大功率 LED 后，从数据资料中可找到其 RJC 值；当确

定 LED 的正向电流 IF 后，根据 LED 的 VF 可计算出 PD；若已测出 TC 的温度，

则按（3）式可求出 TJ 来。在测 TC 前，先要做一个实验板（选择某种 PCB、确定一定的面积）、焊上 LED、输入 IF 电流，等稳定后，用 K 型热电偶点温度计测 LED 的散热垫温度 TC。



在（4）式中，TC 及 TA 可以测出，PD 可以求出，则 RBA 值可以计算出来。若计算出 TJ 来，代入（1）式可求出 RJA。这种通过试验、计算出 TJ 方法是基于用某种 PCB 及一定散热面积。如果计算

出来的 TJ 小于要求（或等于）TJmax，则可认为选择的 PCB 及面积合适；若

计算来的 TJ 大于要求的 TJmax，则要更换散热性能更好的 PCB，或者增加 PCB 的散热面积。另外，若选择的 LED 的 RJC 值太大，在设计上也可以更换性能上更好并且 RJC 值更小的大功率 LED，使满足计算出来的 TJ≤TJmax。这一点在计算举例中说

明。各种不同的 PCB 目前应用与大功率 LED 作散热的 PCB 有三种：普通双面敷铜板（FR4）、铝合

金基敷铜板（MCPCB）、柔性薄膜 PCB 用胶粘在铝合金板上的 PCB。 MCPCB 的结构如图 7 所示。各层的厚度尺寸如表 3 所示。

图 7 MCPCB 结构图其散热效果与铜层及金属层厚如度尺寸及绝缘介质的导热性有关。一般采用 35μm 铜层及 1.5mm 铝合金的 MCPCB。柔性 PCB 粘在铝合金板上的结构如图 8 所示。一般采用的各层厚度尺寸如表 4所示。1～3W 星状 LED 采用此结构。








采用高导热性介质的 MCPCB 有好的散热性能，但价格较贵。

图 8 散热层结构图计算举例这里采用了 NICHIA 公司的测量 TC 的实例中取部分数据作为计算举例。已知条

件如下： LED：3W 白光 LED、型号 MCCW022、RJC=16℃/W。K 型热电偶点温度计测

量头焊在散热垫上。 PCB 试验板：双层敷铜板（40×40mm）、t=1.6mm、焊接面铜层面积 1180mm2 背面铜层面积 1600mm2。 LED 工作状态：IF=500mA、VF = 3.97V。按图 9 用 K 型热电偶点温度计测 TC，TC=71℃。测试时环境温度 TA = 25℃. 1.TJ 计算 TJ=RJC×PD+TC=RJC（IF×VF）+TC TJ=16℃/W（500mA×3.97V） +71℃=103℃








图 9 TC 测量位置图 2.RBA 计算 RJA=（TC－TA）/PD =（71℃－25℃）/1.99W =23.1℃/W 3.RJA 计算 RJA=RJC+RBA =16℃/W+23.1℃/W =39.1℃/W 如果设计的 TJmax=90℃，则按上述条件计算出来的 TJ 不能满足设计要求，需

要改换散热更好的 PCB 或增大散热面积，并再一次试验及计算，直到满足 TJ≤TJmax 为止。另外一种方法是，在采用的 LED 的 RJC 值太大时，若更换新型同类产品 RJC=9℃/W(IF=500mA 时 VF=3.65V)，其他条件不变，TJ 计算为： TJ=9℃/W（500mA×3.65V）+71℃ =87.4℃ 上式计算中 71℃有一些误差，应焊上新的 9℃/W 的 LED 重新测 TC（测出的值

比 71℃略小）。这对计算影响不大。采用了 9℃/W 的 LED 后不用改变 PCB 材

质及面积，其 TJ 符合设计的要求。







PCB 背面加散热片若计算出来的 TJ 比设计要求的 TJmax 大得多，而且在结构上又不允许增加面

积时，可考虑将 PCB 背面粘在“∪”形的铝型材上（或铝板冲压件上），或粘在

散热片上，如图 10 所示。这两种方法是在多个大功率 LED 的灯具设计中常用的。

例如，上述计算举例中，在计算出 TJ=103℃的 PCB 背后粘贴一个 10℃/W 的散

热片，其 TJ 降到 80℃左右。

图 10 “∪”形铝型材这里要说明的是，上述 TC 是在室温条件下测得的（室温一般 15～30℃）。若

LED 灯使用的环境温度 TA 大于室温时，则实际的 TJ 要比在室温测量后计算的

TJ 要高，所以在设计时要考虑这个因素。若测试时在恒温箱中进行，其温度调

到使用时高环境温度，为佳。另外，PCB 是水平安装还是垂直安装，其散热条件不同，对测 TC 有一定影响，

灯具的外壳材料、尺寸及有无散热孔对散热也有影响。因此，在设计时要留有余

地。采用一定散热面积的 PCB、装上 LED 的试验板，在 LED 工作状态下测出 TC 再

计算的方法来作散热设计是一种简便、有效的方法，可以较好地设计出满足结温

TJmax 要求的散热结构（PCB 材质及面积）。这种散热设计方法除适用于大功率白光 LED 的照明灯具外，也适用于其他发光

颜色的大功率 LED 灯具，如警示灯、装饰灯等

六：热场分析仿真工具

现在再给大家介绍一个专业、精确的热场分析仿真工具










ThermNet 仿真对给定热源的温度分布进行仿真分析。ThermNet 和 MagNet

结合可以进行精确的电磁-热耦合仿真计算。

下面列举了 ThermNet 的部分特点，更多的功能和配置：

对给定热源产生的温度分布进行仿真分析，考虑导热材料存在的情况和对

流/辐射边界损失。

与 MagNet 的双向耦合分析由于涡流和磁滞损耗产生的热效应。

以密度的形式设定分布在每一个部件内的热能值。

方便的建模能力和直观的界面。

材料建模（可以是温度的函数）。

强大的参数化功能，可以在一个模型上实现多个工况的仿真。

七：几本精典的散热处理教材

如果你想学习更多关于散热处理技术方面的详细资料，我推荐给大家几本书去学

习： 1）《电子设备可靠性热设计手册》 GJB/Z27-92 中华人民共和国国家军用标准 2）《电子设备热设计名词术语》 GB/T14278-91 中华人民共和国国家标准 3）《军用设备环境试验方法》 GJB150-86 中华人民共和国国家军用标准 4）《传热学》杨世铭 1987 高等教育出...


成为 LED 专家的秘籍应用篇第十章：LED 日光灯

第十章：LED 日光灯

经济的飞速发展致使全球电力能源紧缺，传统的白炽灯和荧光灯的电能利用率

低，未来引导照明行业的将是 LED 半导体照明-----------LED 日光灯。

一：LED 日光灯的优势：

下面我们对LED的优势进行分类说明：

1）环保型灯具:

传统的日光灯中含有水银蒸气，LED日光灯则根本不使用水银，LED日光灯为二十

一世纪的绿色照明。发热现象少,传统灯具会产生大量的热能，而LED灯具把电能

大部分转换为光能，不会造成能源的浪费。

2）没有噪音

LED灯具不会产生噪音，为使用精密电子仪器的场合首选。









3）保护眼睛

启动快，无闪烁。适合于图书馆，办公室之类的场合。

4）无蚊虫烦恼

LED日光灯不会产生大量的紫外光、红外光等辐射，不含汞等有害物质，发热少。

不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。环境会变得更加干净卫生整

洁。

5）电压范围宽

传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。

而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮.目前高压的日光灯电压范围可以达

到85V-260V。

6）省电寿命长

LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一左右，寿命也是传统日光灯的10倍，

亮度与传统日光灯基本一致，正常使用寿命为3万小时以上，可以长期使用而无

需更换，减少人工费用。更适合于难于更换维修的场合。

7）坚固牢靠

LED灯管本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，砸在地板上LED

也不会轻易损坏，可以放心地使用。

8）通用性好

LED日光灯外型、尺寸与传统的日光灯一样，可替代传统灯具。






二：普通日光灯与 LED 日光灯图解对照：

这个是普通日光灯和 LED 日光灯的等效对比表：

T8 日光灯功率

（W）

LED 日光灯功率

（W）主要参数

LED 个数：108 个环境湿度: ＞95%

功率：100LM/W 显色指数: 84Ra 输入电压： AC85-265V 功率因素: ≥0.92 输出电压: DC9.8V-36V 短路: ＜5mA 光通量: 486-648LM 相当于传统日光灯: 20W

20W 6W

工作频率: 50-60HZ 尺寸: 长 600mm 管径 30mm

材料：PC 环境温度: -20-50℃

LED 数量: 168 个环境湿度: ＞95%


30W 9W



LED 个数: 216 个环境湿度: ＞95%

功率：100LM/W 显色指数: 84Ra 输入电压： AC85-265V 功率因素: ≥0.92

输出电压: DC9.8V-36V 短路: ＜5mA 光通量: 972-1296LM 相当于传统日光灯: 40W

40W 12W



LED 个数: 288pcs 环境湿度: ＞95%


60W 18W

工作频率: 50-60HZ 尺寸:长 1200mm 管径 30mm



LED 日光灯管与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度有 60cm 和 120cm、

150cm 三种，其功率分别为 10W、16W 和 20W，而 20W 传统日光灯实际耗电约为 53W，

40W 传统日光灯实际耗电约为 68W，16WLED 日光灯亮度要比传统 40W 日光灯还要亮，

现在随着 LED 技术的发展，像 0.1W ,0.2W,0.35W,0.5W 的中功率 LED 也做到了 LED

灯管里面。

三：LED 日光灯替换普通日光灯的常见方法：

LED 日光灯安装非常简单，安装时只需将原有的日光灯取下换上 LED 日光

灯，并将镇流器和起辉器去掉即可，让 220V 交流市电直接加到 LED 日光灯两端

即可。下面我们把常用的电子式和电感式两种替换方法对在大家说一下：

一：电感式传统日光灯替换法说明

A）直接替换法接线方式：

1、安装前先切断电源；

2、取下启辉器；

3、取下传统日光灯，直接装入LED 日光灯（如右图，此安装方法非常简便、不

需专业电气人员对原日光灯线路作任何改动，便可以直接替换使用；但只适用电

感镇流器日光灯）。如下图：






B）节能型接线方式（比直接替换法接线方式节电10VA 左右）,见下图：


2、取下启辉器（电感镇流器可移开）；

3、将电感镇流器接电源端a、b 两端拆除后直接连接在一起。

二：电子式传统日光灯替换法说明：


2、取下电子镇流器；

3、把传统日光灯灯座每一端的两根线 A、B；C、D分别联在一起；

4、将 LED 日光灯座两端（A、B；C、D）接入 220V 电源。

我们通常所说的 LED 日光灯以 T8 的规格来进行分析的，新出来 T5,T4 的 LED

日光灯也有新的新的生命力，它的体积少，安装方便，使用更加灵活。









LED驱动对LED日光灯的寿命和性能影响很大，良好的驱动让LED日光灯不会闪

烁，寿命也会达到 50000 个小时以上，光衷度比较很小。目前市场上面的LED日

光灯恒流源IC大多是用PT4107,HV9910,LNK306 等，我们将在《成为LED专家秘籍

高级应用篇》中将对以上芯片的IC应用电路进行设计和分析。




成为 LED 专家的秘籍应用篇第十一章：LED 控制系统




第十一章：LED 控制系统

近几年来，作为半导体照明领域的一部分，城市景观照明及室内外装饰照明

的霓虹灯和部分传统光源必将逐步被具有节能、环保、寿命长、可靠性高及可实

现的 LED 光源所取代。随着亮化工程增加，控制效果也要求越来越复杂，所以

控制系统就成为了我们必须研究的对象了：

目前对于 LED 控制系统我们可以按其工作性质来分，可以分为三类：

一网络控制系统：

由于网络技术的普及和成熟, LED装饰照明控制系统中应用 TCP/IP 网络技术己

成了一种明显的趋势。用 TCP/IP 协议可使整个系统的宽带、距离、可靠和双向

等功能的实现，这意味着在一个网络里可同时连接的设备更多，且连接的距离更

长，传输控制协议使 LED 装饰照明系统的控制质量和可靠性更高，双向通讯使

设备的远程监测和控制更有效，因而构筑大规模可靠的 LED 装饰照明系统的网

络成本更低，这是以现代计算机网络技术为支持的必然结果。

那就让我们从 TCP/IP 协议开始了解：

TCP/IP 协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输

控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是 Internet 国际互联网络的基础。

TCP/IP 是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看 TCP/IP 包括两

个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但 TCP/IP 实际上是一组协议，

它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而 TCP协议和 IP 协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说 TCP/IP 是

Internet 协议族，而不单单是 TCP 和 IP。

TCP/IP 是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为 TCP/IP 协议族。

它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议

标准，以它为基础组建的 INTERNET 是目前国际上规模大的计算机网络，正

因为 INTERNET 的广泛使用，使得 TCP/IP 成了事实上的标准。






二：总线控制系统：

总线控制系统我们又包括四种：

1） DMX512 控制系统：

目前 DMX512 也是应用广泛的 LED 控制系统，实际上是 LED 市场单独的标

准。由于 DMX512 也要设定地址，而 DMX512 多只能控制 512 个通道也就

是 170 个全彩 LED 灯具，所以只能应用在小规模 LED 控制系统中。

什么是 DMX512：

DMX512 是传统的舞台灯光控制协议，由美国剧场技术协会（United State Institute for Theatre Technology，Inc）于 1986 年 8 月提出的一个能在一对线上传

送 512 路可控硅调光亮度信息的标准。 DMX512 通信方式是采用了异步通信格式，每个调光点由 11 位组成，其中

一个是起始位，8 位调光数据，两个停止位。每一次传输能 512 个调光点。 DMX512 控制线采用 5 针 XLR（有时候是 3 针）连接设备；母接口适用

于发送器，而公接口适用于接收器。规范中建议用一条两对导线（4 个连接口）

来实现屏蔽，虽然只是需要其中一对。第二对导线用于未指定的可选场合中。必

须注意的是一些调光器使用这些线来指示故障和状态信息。如果调光器用第二个

信道，则需要专门配置的分路器和中继器。但是在建筑光亮工程中，由于直流的

线路衰弱大，要求在 50 米左右就要安装一个中继器，控制总线为并行方式. 由于 DMX512 协议要对每个接收设备设定地址，通常是每个接收设备有一

个二进制或十进制拔码开关设定地址，而在 LED 灯光控制应用中有些灯具对防

水有较高的要求，比如水下灯，地埋灯等是无法通过拔码开关设定地址的，这样

就加大工程安装和维护过程中的难度。但是随着技术的发展，现在也出现了自己

写地址的的控制系统啊，只是多加了两根地址线。多个控制器互联来控制复杂的照明方案，软件比较复杂。所以 DMX512 比

较适合灯具集中在一起的场合，如舞台灯光方面。 .

2）串行 SPI 控制系统

以级联的方式进行控制。由于这种控制方式的芯片是专为 LED 显示屏设计

的，而为显示屏设计的ＬＥＤ驱动芯片是多路的，如８路，１６路，所以这种控

制方式应用较多的是在 LED 轮廓灯上。如果当中有一个ＬＥＤ驱动芯片出现故






障，将导致整条总线通信中断，因为是级联方式。由于出线过多等各方面原因并

不适合在 LED 点光源上应用。

3）485 总线控制系统

以 RS485 联网控制方式，每个 LED 灯具内置一片单片机进行控制并连接到

RS485 总线上，通过一台控制器对 RS485 总线上的每个单片机进行控制。由

于这种控制方式需要对每个灯具设定地址，在工程应用中很不方便。而目前各个

控制器厂商虽然都是用 RS485 协议，但应用层标准还未统一，所以造成各个厂

商的产品无法兼容。

4）DALI 总线控制系统

DALI 是欧洲提出来的一种灯光控制总线方案，在 DALI 系统中，每个灯具

有一个地址，并有一组控制命令。可寻址范围是 144 个灯，并能实现群控的能力。每个 LED 灯具中使用一单片机完成了 DALI 数据的接收和 DALI 命令的控

制.

三驱动型控制系统：

驱动型控制系统相对前面两种控制系统，就简单了一些。我们把驱动型系统分

成两种类型来分析：

1）LED 串行移位控制器

低压型 LED 产品串行控制器的特点是控制路数多，利用串行信号传输达到控制

的目的，TTL 电平信号控制，一般 512 单元的控制只需要 4 条控制连线,DA 数据、

CK 时钟、ST 锁存、GND 地线，串行 LED 控制器需要在 LED 的光源板配有移位寄存器，超过 512 路需要加分控器

2）低压/高压型 LED 产品控制器

低压型 LED 产品一般设计电压 12V-36V,每个回路 LED 数量 3-6 个串联，用电阻

降压限流，每个回路电流 20mA 以下。一个 LED 产品由多个回路的 LED 组成，

优点是低压，结构简单，容易设计；缺点是：产品规模大时电流很大，需要配置






低压开关电源。由于产品的缺点所限，低压不可能远距离输电，都是局限于体积

不大的产品上，如招牌文字、小图案等。根据这个特点，控制器设计规格：12V的选用 75A/30V MOS 功率管控制，输出电流 8A/路；24-36V 选用 60A/50V MOS功率管控制，输出电流 5A/路。LED 的必须是共阳(+)极连接法，控制器控制阴(-)极，控制器不包括低压电源。高压型 LED 产品设计电压是交流/直流 220V 电压，每个回路 LED 数量 36-48 个

串联，每个回路电流 20mA 以下，限流方式有两种，一种是电阻限流，这种方式

电阻功耗较大，建议使用每 4 个 LED 串接一个 1/4W 金属模电阻，均分布散

热，这种接法在目前是稳定可靠；另一种是电阻电容串联限流，这种接法大部

分电压降在电容上，电阻功耗小，只能用在稳定的长亮状态，如果闪动电容储能，

反而电压加倍，LED 容易损坏。

四 LED 控制功能分类：

1）七彩 LED 控制器(跳变)

七彩 LED 控制器(跳变) 这一款非常成熟、高性价比的跳变 LED 控制器，此控制器可以控

制 1248-5000 个 LED，每个 LED 都单独受控，由设计软件总体设计花样，多台控制器可以

组网以显示任意大的平面. 1,各个控制器可以联合显示以组成整体动画和连接无限支 LED 灯管。 2,各个控制器都可以单独设置速度选择和花样选择。 3,可以通过一台电脑或另一台主机控制所有控制器的速度和花样，以达到即时修改花样和速度，而无需逐台控制器设置。 4,单台控制器可控制 1248-5000 个 LED。 5,整体动画/单独控制器均大可走 29000 步动作。 6,取用网络同步，同步可靠稳定。 7,花样刷新(播放)速度高，高可达到 100HZ。 8,有专用 LED 动画设计软件支持动画设计，可以方便设计任意动画,如:文字、图案、变幻等

等 9,配备控台操作软件，以便实时在电脑上改变各个控制器的花样和速度。 10,性能可靠，电路均经优化设计和保护设计。 11,性价比高，价格一定会让您满意。

2）渐变 LED 控制器(幻彩渐变 LED 控制器(幻彩)






这一款非常成熟、稳定、艳丽的 LED 渐变控制器，此控制器可以控制 1440 个 LED 独立/各自产生 16 级颜色灰度，也就是每个 LED 都单独受控，由设计软件总体设计花样，控制的

整体效果柔和，平滑，梦幻，绝无任何闪烁。多台控制器可以组网以显示任意大的平面. 1,渐变 LED 控制器具有上述 7 色(跳变)LED 控制器的所有功能. 2,采用大容量存储器设计. 3,具有 16 级渐变(灰度)控制功能，可使动画的色彩更加艳丽. 4,采用优化的渐变技术,渐变效果柔和,过渡平滑,无闪烁. 5,刷新速度高，每屏播放速度达到 100HZ. 6,单台渐变控制器可以控制 30 支灯管，即 1440 个 LED. 7,多台控制器可以联合组网，以控制无限支 LED 灯管. 8,控制器可以使用电源同步或网络同步，同步精确可靠. 9,可以显示任意动画、图案、文字、效果花样等. 10,电路采用高速度，高集成度处理器为基础设计，稳定可靠. 11,配备专业的 LED 渐变设计软件和便利的控台操作软件.

3）CF 卡(插卡式)LED 灯控制器

CF 卡(插卡式)LED 灯控制器此款控制器采用 CF 卡来存储花样,CF 卡具有可热插拨、容量

大、更换方便、速度快，工作稳定等等优点，用户使用此控制器可以达到随时随地的更换已经安装好的灯光工程的花样的目的。举例

如下，灯饰工程公司已经安装好了 LED 广告，运行过了几个月，用户要求修改花样，那么做法如下：

1，用设计软件设计出用户要求的效果,2,输出 LED 文件,3,通过电脑把 LED 文件 COPY 进 CF 卡,4,把CF 卡快递给用户让其更换旧的 CF 卡.到此，新效果更新完毕。功能如下： 1,使用标准 CF 卡为花样存储体. 2,CF 卡容易购买、价格便宜、容量大、体积小、热插拨、更换容易. 3,支持 16 级渐变(幻彩，灰度)、纯 7 色颜色变化. 4,具有海量多的花样，花样的多少由 CF 卡的容量决定，容量越大，变化花样就可以做得越

多. 5,每台渐变控制器可以控制 30 支灯管(1440 个 LED)/每台跳变控制器可以控制 96 支灯管

(4608 个 LED) 6,多台控制器可以联合显示以组成整体的显示平面。 7,使用多台控制器时取用网络同步，同步可靠稳定。 8,有专用 LED 动画设计软件支持动画设计,用户可以随时设计/编辑/更新动画. 9,可以方便设计任意动画,如:文字、图案、变幻、幻彩等等. 10,提供廉价的 CF 卡读写器，免驱动，免安装，支持 WIN98/WIN2K/WINXP/WIN2003。






4）通用 LED 控制器

1,带 LCD 显示屏，以显示当前花样，速度，灯管数。 2,带 3 个功能按键，以选择花样，速度，灯管数。 4,一台控制器多可以连接 2700 支灯管，每管 16 组 RGB。 5,内置 20 个多个常用 LED 效果,如七彩流动,七彩对流,七彩变换交错倒流等等. 6,带掉电设置保存功能,重新启动控制器后,可以记忆关机前的设置,无需重复设定.

5）柱形音频声控 LED 控制器(频谱)

能根据输入的音频/音乐的节奏产生对应的等比 LED 跳跃,类似于音乐喷泉.特别适用于歌厅,舞台,舞厅,酒吧等娱乐场所使用,以此产生随音乐频谱变幻的动感 LED 效果. 音频 LED 控制器分两种:单段和多段.它们不同的是输出频段数量不同,其它都有如下特点: 1,控制器输出基于频谱变化,所以输出的LED节奏效果不受音量大小而影响,避免了普通声控

控制器的通病 2,频率跳跃的 LED 数不受限制,可以连接任意支灯管. 3,频率动态响应范围:25HZ---20KHZ. 4,频谱段分为 8 段,如有特别需要可以定制任意段. 5,响应/表现的小时间:<1MS. 6,音频输入具备过压/过流保护. 7,可以与跳变 LED 控制器混合使用.

五 LED 控制系统的结构与组成

以上就是 LED 控制系统的基本分类，现在我们再对 LED 控制系统的组成和结构进

行介绍：

整个控制系统分为两个部分：控制部分和 LED 驱动部分。

1）控制系统

控制器部分是系统的核心部分，它基本的功能是将每个控制单元的颜色数据

发送给相应控制单元，使所有单元相互配合，产生用户预想的效果；控制系统也

就决定了控制器的应用范围。我们通用的控制部分比较复杂，关系到软件和硬件。

LED 控制内置高性能单片微型控制芯片，控制器通过内部控制程序向 LED 驱动芯






片发送控制信号和数据，LED 驱动芯片根据控制信号和数据的要求，产生相应的

动作，从而对每一路红、绿、蓝 LED 实现单独的控制。若微控制器连续地向一串

LED 驱动芯片发送控制信号和数据，则可使各 LED 受到连续的协调控制。可将预

想的变化效果转化成 LED 控制器可处理的数据格式及适当的控制指令，再连续地

发送给各个 LED 驱动芯片，则可使整体灯饰表现出想要的效果。此处，和控制器

紧密配合，操作简便，功能强大的软件系统成为必要。

软件系统是控制系统和灯光效果设计师的交互窗口，它具有十分重要的作用。软

件系统的作用是让光效设计师通过简便的，人性化的操作编辑出预想的效果，并

转化为控制系统可接受的数据格式和控制指令。这些效果包含常规的颜色跳变，

渐变，彩虹滚动等，也可能包含文字，图片的显示，视频，动画的播放等。软件

系统根据特定的效果，计算每个控制单元的颜色数据，终生成用于控制器的光

效文件。根据系统的联机或脱机特性，软件的使用略有不同。控制系统具有一套

完善的配套软件，可极大的简化光效的编辑，甚至完成一些人工无法完成的效果。

2）驱动系统

LED 驱动部分的功能是接收颜色数据并驱动 LED 按该数据所表示的亮度值显示。

我们的驱动方式通常分成恒压，恒流，恒压-恒流三种方式。

1）恒流式：

1、恒流驱动电路驱动 LED 是很理想的，缺点就是价格较高。

2、恒流电路虽然不怕负载短路，但是严禁负载完全开路。

3、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大

小不同在一定范围内变化

4、要限制 LED 的使用数量，因为它有大承受电流及电压值。

2）稳压式：

1、稳压电路确定各项参数后，输出的是固定电压，输出的电流却随着负

载的增减而变化。

2、稳压电路虽然不怕负载开路，但是严禁负载完全短路。

3）先恒压再恒流

这种方式是比较理想的，即要检测 LED 的电流也要检测 LED 的电压，两个






同时进行控制，这样有于提高 LED 的寿命，但这种成本相对比较高，主要

应用于大功率方面和高档的 LED 产品中。

六 LED 控制系统控制方案

我们把常用的几种方案跟大家介绍一下：

1）常规变压器降压：

这种电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、电源效率也很低，一般

在 45%～60%，因为可靠性不高，所以一般很少用。

2）电子变压器降压：

这种电源结构不足之处是转换效率低，电压范围窄，一般 180～240V，波

纹干扰大。

3）电容降压：

这种方式的 LED 电源容易受电网电压波动的影响，电源效率低，不宜 LED

在闪动时使用，因为电路通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作

用，通过 LED 的瞬间电流极大，容易损坏芯片。

4）电阻降压：

这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠也较低。因为电路通过电阻

降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，并且降压电阻

本身还要消耗很大部分的能量。

5）RCC 降压式开关电源：

这种方式的 LED 电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可在

70%～80%，应用较广。缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹係数

较大，异常情况负载适应性差。






6）PWM 控制式开关电源：

目前来说，PWM 控制方式设计的 LED 电源是比较理想的，因为这种开关电

源的输出电压或电流都很稳定。电源转换效率极高，一般都可以高达 80%～

90%，并且输出电压、电流十分稳定。这种方式的 LED 电源主要由四部分

组成它们分别是：输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM 稳压控制

部分、开关能量转换部分。而且这种电路都有完善的保护措施，属于高可

靠性电源。

PWM 的认识和运用

我想先和大家解释一下 PWM 这个名词，因为 PWM 在我们的驱动里面经常用

到。

PWM Dimming (脉宽调制),是 LED 佳的灰度调节方式.PWM 说的容易理解些,就是控制 LED开和关的时间比例,将开和关的时间比例划分为若干等级,LED就会

显示出相应数量的灰阶. PWM频率:刚才说了PWM就是打开和关闭 LED的时间比例实现的,但是开关次数

不能使太低, 起码要欺骗过眼睛.借鉴电视机的经验一般大于 100Hz,有些 LED显示屏会受到摄像机的拍摄,有条件的建议设计在 300-500Hz 较为合理. 在三基色设计应用中通常是,通过调节LED电流来达到白平衡和大的期望亮度,通过控制 PWM 来实现灰阶等级.LED 领域灰度等级数目分别有 7 色、8 级、16级、32 级、64 级、128 级、256 级、512 级等几种方式.也可以是不同的数量级,这些数量等级主要是便于数字线路数据处理而已.比如非要划分为 100级,那也是

可以的. 三基色的灰度等级乘积,是产品理论可以再现的颜色数量,通常我们说多少种颜色.例如:单色是 256 色,红 256(级)×绿 256(级)×蓝 256(级)= 16777216(16KK 种颜

色).






七 LED 与 LED 驱动器的搭配设计及其运用

LED 已经广泛应用于照明、装饰类灯产品，在设计 LED 灯时，需要考虑选用什么

样的 LED 驱动器，以及 LED 作为负载采用的串并联方式，合理的配合设计，才能

保证 LED 正常工作。

1、LED采用全部串联方式

要求 LED 驱动器输出较高的电压。当 LED 的一致性差别较大时，分配在不同

的 LED 两端电压不同，通过每颗 LED 的电流相同，LED 的亮度一致。

当某一颗 LED 品质不良短路时，如果采用稳压式驱动(如常用的阻容降压方

式)，由于驱动器输出电压不变，那么分配在剩余的 LED 两端电压将升高，驱动

器输出电流将增大，导致容易损坏余下所有 LED。如采用恒流式 LED 驱动，当某

一颗 LED 品质不良短路时，由于驱动器输出电流保持不变，不影响余下所有 LED

正常工作。当某一颗 LED 品质不良断开后，串联在一起的 LED 将全部不亮。解决

的办法是在每个 LED 两端并联一个齐纳管，当然齐纳管的导通电压需要比 LED

的导通电压高，否则 LED 就不亮了

2、LED采用全部并联方式

要求 LED 驱动器输出较大的电流，负载电压较低。分配在所有 LED 两端电压

相同，当 LED 的一致性差别较大时，而通过每颗 LED 的电流不一致，LED 的亮度

也不同。可挑选一致性较好的 LED，适合用于电源电压较低的产品(如太阳能或

电池供电)。

当某一个颗 LED 品质不良断开时，如果采用稳压式 LED 驱动(例如稳压式开

关电源)，驱动器输出电流将减小，而不影响余下所有 LED 正常工作。如果是采

用恒流式 LED 驱动，由于驱动器输出电流保持不变，分配在余下 LED 电流将增大，

导致容易损坏所有 LED。解决办法是尽量多并联 LED，当断开某一颗 LED 时，分

配在余下 LED 电流不大，不至于影响余下 LED 正常工作。所以功率型 LED 做并联

负载时，不宜选用恒流式驱动器。

当某一颗 LED 品质不良短路时，那么所有的 LED 将不亮，但如果并联 LED

数量较多，通过短路的 LED 电流较大，足以将短路的 LED 烧成断路。






3、LED采用混联方式

在需要使用比较多 LED 的产品中，如果将所有 LED 串联，将需要 LED 驱动

器输出较高的电压。如果将所有 LED 并联，则需要 LED 驱动器输出较大的电流。

将所有 LED 串联或并联，不但限制着 LED 的使用量，而且并联 LED 负载电流较大，

驱动器的成本也会大增。解决办法是采用混联方式。

如图 4所示，串并联的 LED 数量平均分配，分配在一串 LED 上的电压相同，

通过同一串每颗 LED 上的电流也基本相同，LED 亮度一致。同时通过每串 LED 的

电流也相近。

当某一串联 LED 上有一颗品质不良短路时，不管采用稳压式驱动还是恒流

式驱动，这串 LED 相当于少了一颗 LED，通过这串 LED 的电流将大增，很容易就

会损坏这串 LED。大电流通过损坏的这串 LED 后，由于通过的电流较大，多表现

为断路。断开一串 LED 后，如果采用稳压式驱动，驱动器输出电流将减小，而不

影响余下所有 LED 正常工作。

如果是采用恒流式 LED 驱动，由于驱动器输出电流保持不变，分配在余下

LED 电流将增大，导致容易损坏所有 LED。解决办法是尽量多并联 LED，当断开

某一颗 LED 时，分配在余下 LED 电流不大，不至于影响余下 LED 正常工作。

混联方式还有另一种接法，即是将 LED 平均分配后，分组并联，再将每组串

联一起，

当有一颗 LED 品质不良短路时，不管采用稳压式驱动还是恒流式驱动，并

联在这一路的 LED 将全部不亮，如果是采用恒流式 LED 驱动，由于驱动器输出电

流保持不变，除了并联在短路 LED 的这一并联支路外，其余的 LED 正常工作。假

设并联的 LED 数量较多，驱动器的驱动电流较大，通过这颗短路的 LED 电流将增

大，大电流通过这颗短路的 LED 后，很容易就变成断路。由于并联的 LED 较多，

断开一颗 LED 的这一并联支路，平均分配电流不大，依然可以正常工作，哪么整

个 LED 灯，仅有一颗 LED 不亮。

如果采用稳压式驱动，LED 品质不良短路瞬间，负载相当少并联 LED 一路，

加在其余 LED 上的电压增高，驱动器输出电流将大增，极有可能立刻损坏所有

LED，幸运的话，只将这颗短路的 LED 烧成断路，驱动器输出电流将恢复正常，

由于并联的 LED 较多，断开一颗 LED 的这一并联支路，平均分配电流不大，依

然可以正常工作，哪么整个 LED 灯，也仅有一颗 LED 不亮。

通过对以上分析可知，驱动器与负载 LED 串并联方式搭配选择是非常重要

的，恒流式驱动功率型 LED 是不适合采用并联负载的，同样的，稳压式 LED 驱动

器不适合选用串联负载。



八 LED 大功率恒流源和 LED 控制系统应用实例

下面我再对常用的几种控制的规格和图片列举出来供大家选择使用：

大功率 LED 恒流驱动系列：

规格要求产品图片规格要求产品图片 AC/DC12v 1W MR16

320MA

AC85-265V

3*1W GU10,E27

320MA

AC/DC12v 3*1W MR16

320MA

AC85-265V

-PAR30 5*1W

320MA

AC/DC12v 1*3W MR16

640MA

AC85-265V

-PAR30 3*2W

600MA

AC/DC12v 1*5W MR16

640MA

AC85-265V

-PAR30 7*1W

320MA

AC85-265V 1*1W

GU10,E27 320MA

AC110V,AC220V 恒定电流可以

调整电阻而定

( 大电流可以

达到 2A) 多用于日光灯的驱动






微控控制器系列:

采用CMOS技术芯片设计制造,体积小、

安装简单、寿命长、花样多,广泛应用于

各种彩虹管、圣诞灯串、DISCO灯串、广

告灯、陈列装饰,可产生美妙的动感光影

效果。可控制二线、三线、四线、五线灯带及灯串，电压范

围涉及 12V~220V,灯带长度 10 米至 100 米不等。功能花样大

致有三类---不带记忆、带记忆、同步渐变 ,功能如下:

不带记忆（断电不记忆）带记忆（断电记忆）: 1）自动循环 1）自动循环 9）单灯跑马 2）波浪前进 2）全亮 10）波浪前进 3）跑马 3）波浪前进 11）多段变化 4）单灯渐变 4）双灯跑马 12）顺亮反灭 5）跑马闪烁 5）跑马闪烁 13）闪烁 6）四灯渐变 6）跑马渐变 14）全闪 7）四灯闪烁 7）单灯渐变 15）双闪 8）全亮 8）四灯渐变 16）扫描

额定电压 AC12V AC24V AC120V AC240V

额定总功率 50W 100W 500W 1000W

防触电保护节别 I I I I

额定电流 4.2A 4.2A 4.2A 4.2A

大控制长度 5m 10m 50m 100m






大功率控制器系列

负载功率 1000W 以上，采用微电脑数字

电路,性能更稳定,可以根据要求设定功

能。单数码、双数码以及声控满足不同需

求。主要负载为彩虹管.彩灯，LED

灯带，LED 彩虹灯等配用可产生奇妙生动的光

影效果。

二：主要技术参数

额定电压 AC12V AC24V AC110V AC220V

额定总功率 100W 200W 1000W 2000W

防触电保护节别 I I I I

额定电流 8.3A 8.3A 8.3A 8.3A

大控制长度 20m 40m 100m 200m

以上是控制 LED 灯带。

三：操作面板介绍

ON CHANNEL MODE SPEED

a b c d ZC-5CB

OFF Mcu Flexilighting Controller

a:电源开关 b:显示灯 c:功能选择码 d:速度调节码

*：c 选择 0 时 d 为定色功能。

四:具体功能如下（B 参考扁三，扁四线；A 参考扁五线） A:1．功能为自动循环，功能依次循环。 B: 1．功能为自动循环，功能依次循环。






2．功能为两灯靠中相互闪动。 2. 功能为反向流水。 3．功能为两灯交替相互闪动。 3．功能为正向流水。

4．功能为四灯正向追逐。 4．功能为三色正反向流水。 5．功能为四灯反向追逐。 5．功能为三色依次各闪动两下。 6．功能为四灯扫描。 6．功能为三色依次灭流水。 7．功能为四灯左右覆盖。 7．功能为三色依次左右覆盖。 8．功能为四灯从左到右递进明灭。 8．功能为彩色跳变。 9．功能为彩色渐变。 9．功能为彩色渐变。

五：接线方法

Ch5 ch4 ch3 ch2 ch1 com

a.检查灯带查看其电压与控制器的标示电压是否一致,只有在电压一致的条件下才能接驳;

b.计算灯带的长度,其长度不能超出额定大控制长度;

c.弯曲灯带两端,使锡脚线露出 2~3mm 长,用剪刀剪去毛刺,不能留有任何毛刺,否则将会引起

短路,烧毁控制器;

d.将扁的灯带电源尾插的导源尖针准确插入灯带内的锡脚线(电线),盖上扁盖锁紧锥度螺母;

e.将电源扁插尾线分好公共线接在如上图所示的 com 位置锁紧电线 ,其它几线按

ch1,ch2,ch3,ch4，ch5 顺序接好,分开各线不能留有任何毛刺,准备工作做好后,方可让控制器工

作。

六:功能使用方法 a.MODE 操作,按动调节开关上的“+”或“-”键，可以模式变化在 0~9 之间切换; b.SPEED 操作,按动调节开关上的“+”或“-”键，可以速度变化在 0~9 之间切换,数字越大

则速度越快,反之减慢。






大电流驱动控制器：

本控制器是低压大电流多功能控

制器，即能按本机模式工作，也可

以接收 DMX 控制信号，实现 DMX

控制台的效果。本控制器使用方

便，安装简单，具有断电记忆功能。

一：技术参数：

输入电压防水等级工作温度范围输出电压输出电流（单路电流）输出功率（总功率）

DC 12V 无 -30℃~45℃ 12V 10A 360W

二：功能说明：

1：MODE （模式）：模式拔码开关用于改变模式，共有 10 种模式，依次如下： 0：红色 1：红绿色（黄色） 2：绿色 3：蓝绿色（青色） 4：蓝色 5：红蓝色 6：红蓝绿色（白色） 7：跳变（七种颜色快速轮流显示） 8：渐变（七种颜色慢速轮流显示）






9：流水灯（三种颜色的跳变模仿一种流水的效果） 10：在任何本机模式下，当按检测到 DMX 信号时，自动转换为外控接收模

式。 2： STEED（速度调节）：共有 10 个级别，从 0—9 逐渐变慢。

三：使用方法 1：端口说明： POWER IN 12V（电源输口端）：接 12V 直流电源 DRIVE OUT （驱动输出端）：可以驱动四线灯体（如 12V 模组 RGB 模组） SIGNAL IN （信号输入端）：接收来自 DMX 控制台的信号 SIGNAL OUT （信号输出端）把来自 DMX 控制台的信号传输给另外的控制器。 2：接上 12V 电源，合上电源开关。

MODE 操作,按动拔码开关上的“+”或“-”键，可以模式变化在 0~9 之间切

换; SPEED 操作,按动拔码开关上的“+”或“-”键，可以速度变化在 0~9 之间切

换,数字越大则速度越慢,反之减快。

485 总线和 DMX 控制器：

能够输出标准 DMX 信号，具有和分控制器级联通过调整相关

的按键能够改变不同的效果和速度。其效果可以根据客户要求

而改变

一．技术要求 1 工作电压: AC220V 工作电流:≦10mA 2 工作环境： -10℃~+45℃ 3 控制功能要求：发出控制信号控制 DMX 信号产品和 485 总线信号类的控制器二功能： 1 单色功能 2 跳变功能 3 流水功能 4 渐变功能









5 自动运行功能 6 能够自己写入 DMX 地址和 485 地址，和设定灯体的数量。

显示屏控制系统

目前做显示屏系统的公司很多，我们以中庆的显示系统

为例给大家一个简单的说明：

控制系统包括两个部分：主控系统（发送控制器、接收控制器）和屏体控制系统（数据分配器及 HU

B 板），主控系统将从 PC 机 DVI 显卡接收的信号进行转换和长距离传输。屏体控制系统将需要显示的数据

送到每一个灯具进行显示。

系统特点：

1、支持所有基于驱动芯片的 LED 灯具；

2、亮度深度可以达到 1024 级；

3、色彩调整能力 R、G、B各 256 级独立调整；

4、显示频率可达 85HZ;

5、数据分配器级联时钟为 20M；

6、100 级亮度调整，16 级无灰度损失的亮度调整功能；






7、自检测功能在系统中的各控制器都可做到对输入接口信号的检测（指示灯报

告）；

8、支持灯具行偏移和列偏移排列；

9、支持隔行显示，解决楼宇亮化的灯具安装中，避开窗户的问题，保证显示内

容无形变；

10、支持异形非标准矩阵型屏体控

11、支持用户自行配置屏体信息；

12、供电方式 DC5V/AC110V-220V；

13、支持远程控制，串口通讯；

14、支持各种屏体连接方工；“S”型、“Z”字型、纵横型。


成为 LED 专家的秘籍应用篇第十二章：让你在很短的时间内学会做 LED 工程




第十二章：让你在很短的时间内学会做 LED

工程

有很多的朋友在面对一个 LED 的工程项目时，都不知道选择什么样的产品

比较适合当前的工程，也有一些朋友不知道完成一个 LED 工程需要哪些步骤。

其实这些东西并不复杂，只要细心的观察和学习，就会在很短的时候熟悉整个步

骤。我们在这一章针对 LED 工程方面的经验跟大家一起分享一下：

（—）根据工程场地选择相应的 LED 产品

随着 LED 的发展，LED 的应用也越来越广泛，也应用在不同的工程场地，我

们现在它进行一个分类：

1）立交桥，河道，花园护栏，建筑外墙，室内外装饰：

像这样的轮廓性的亮化，我们一般用LED护栏管和LED彩虹管和LED霓虹灯的比

较多，要求的效果比较复杂的地方，还是护栏管比较合适，也容易控制。但是在

护栏管使用的时候要注意护栏管的密封，接头的防水，级联的长度等到一些要

求。不然就会给后面的工程方案增加麻烦。LED灯带控制效果相对来说比较简单，

只能实现一些跳变，渐变等一些效果，相造价的成本比较低，安装比较方便，容

易维护。如果客户要求的效果不是太复杂，可以选择此产品。

2）发光字和灯箱：

LED模组和LED软光条，和LED硬光条就比较合适。它们的柔软性比较强，安装比

较灵活，根据不同的亮度可以选择不同功率的LED，加上不同的驱动和控制系统

也可以实现复杂的单点控制的效果。LED的模组目前技术比较成熟，防水方面也






可以单独的的处理。但是目前LED模组的质量出现了不同的等级，价格方面也有

很大的差异。大家可以根据性价比方面去选择。

3）建筑群外墙照明，大楼内光外透照明，室内局部照明，绿化景

观照明，酒吧、舞厅等娱乐场所气氛照明：

像这样需要局部照明和亮化的场所，我个人建议是用 LED 投光灯和 LED 洗墙灯是

比较合适的，发光角度可以通过透镜很容易的控制，照射的距离也比较远，联上

控制器也可以实现很多种不同的效果啊。

4）工厂生产流水线、展厅壁柜、商场橱窗以及家用照明：

随着白光 LED 的发展，LED 用于照明也很快得到发展，LED 日光灯，和 LED

灯泡也会很快取代以往的产品。但是目前的 LED 白光的成本还是比较高，散光

性能方面还要很大的必改进。

5）交通和交通照明：

这方面我就不再详细说明，交通灯和 LED 路灯是典型的应用。

6）信息显示：

各种大型的，小型的电子显示屏也是 LED，成为信息显示的一个主要的方面。

大型的信息显示屏控制比较复杂，尤其是户外防水也是一个比较关键的地方。

（二）制作效果图：

选择好产品后，对一些装饰性的工程我们还要做效果图。目前做效果图的软

件也比较多，其中通用的就是 FLASH，这个也比较容易学习。一个优秀的 FLA

SH 设计师，并不一定能设计出很好的 LED 效果图。LED 效果图并不仅仅是在






电脑上面显示出来，而是要通过控制器控制 LED 灯体来实现 LED 效果。所发建

议在大家在做 LED 效果图的时候，一定要考虑控制系统能不能实现。不然电脑

显示出来的效果和真正的效果会出现不统一的结果，引起不必要的纠纷。

（三）确定详细方案：

方案如果你的产品和效果图都让客户通过了，除了你的价格，那么你的

订单也基本上让你搞定了，哈哈。但是接下来就是比较复杂一项---------

方案的确定。我们首先要了解具体场地的尺寸和场地的环境，来决定我们的

方案怎么做。

1）确定场地：

确定是户外还是户内，所用的产品的数量，以及整体方案，这个比较重要，

决定我们的产品方案是否要考虑防水，防晒，等一些相关的指标。

2）怎么设计合理的控制方案和选择合理的电源系统：

选择要用多少量的产品，怎么的连接方式，控制系统的设计，如果不是交流市电

产品，还要选择电源以及电源配线方面的安案。这是一个比较复杂的环节，我们

在这里进行详细的分析。

A. 首先确定所要LED产品的数量，以及排列方式。好是按效果图一模

一样的排列，这们有利用效果的设计。

B. 如果是低压产品，我们就要选择电源，我们在选择电源的时候应该

注意如下几个方面：

1．高可靠性：特别像 LED 路灯的驱动电源，装在高空，维修不方

便，维修的花费也大。






2．高效率：LED 是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安

装在灯具内的结构，尤为重要。因为 LED 的发光效率随

着 LED 温度的升高而下降，所以 LED 的散热非常重要。

电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，

也就降低了灯具的溫升。对延缓 LED 的光衰有利。

3．高功率因素：功率因素是电网对负载的要求。一般 70 瓦以下的

用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电

器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点

灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。

对于 30 瓦~40 瓦的 LED 驱动电源，据说不久的将来，

也许会对功率因素方面有一定的指标要求。

4．驱动方式：现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流

源，每个恒流源单独给每路 LED 供电。这种方式，

组合灵活，一路 LED 故障，不影响其他 LED 的工作，

但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED

串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活

性差，还要解决某个 LED 故障，不影响其他 LED

运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多

路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。

也许是以后的主流

5．浪涌保护：LED 抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压

能力。加强这方面的保护也很重要。有些 LED 灯装

在户外，如 LED 路灯。由于电网负载的启甩和雷击

的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会

导致 LED 的损坏。因此 LED 驱动电源要有抑制浪涌

的侵入，保护 LED 不被损坏的能力。






6．保护功能：电源除了常规的保护功能外，好在恒流输出中增

加 LED 温度负反馈，防止 LED 温度过高。

7 防护方面：灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。

8 驱动电源的功率：我们在选择电源的功率的时候一定要记得给电

源留余量，不能超载。我在这里给大家一个经

验公式：电源的功率=LED 灯具的功率ⅹ1.2

9 要符合安规和电磁兼容的要求。

LED 的电源选择很重要，决定整个工程是否能够正常稳定的工作。

所以在选择里一定要慎重。

C. 如果我们的产品是高压产品，那么我们就要对电源线进行合理的设

计。我在这里把平时的一些经验给大家分享一下：我们在考虑配制

电源线的时候一定要考虑两个指标：线路损耗及线路压降。如果这

两个参数没有考虑周到，就会造成尾部的 LED 的产品的亮度偏暗，

从而影响整个工程的效果。我们这里有一些关于线路损耗和线路压

降的计算方法供大家供考：

P 电线=I R V 电线=IR

R 电线=σ (备注:L 为电线长度;S 为电线横截面积;σ为电线电导率)也

可以查电工手册.

例:用长度为 10 米(正、负极电线各 5 米),24AWG 的铜芯电线,通过电

流为 2A,其损耗的功率及线路压降为多少?

查电工手册可知:R 电线 = 0.737W

V 电线 = 2×0.737 =1.474V






P 电线 = 2 ×0.737 = 2.948W

从以上计算可以看出,线路电流较大时,要注意选择合适的导线截面,

否则线路损耗及线路压降是相当大的。

有很多朋友知道 LED 产品的整体功率，但是不知道选择多大电源线，

我在这里给大家一个经验公式：

对于 220V 单相交流电

1： I＝P/220 〔P 为所带设备功率〕

2：电源线面积 S＝I/2.5（mm2）

我们在选择电源线的时候还要从这几个方面多加留意：

按机械强度允许的导线小截面选择

按允许温升来选择

按经济电流密度选择

按允许电压损失选择

电源线通常是动力线，因其负荷电流较大，一般应按照发热（温

升）条件来选择。因为如果不加限制的话，导线的绝缘就会随温度升

高迅速老化和损坏，严重时会引发电气火灾。

D: 我们在确定详细方案的时候我们一定要注意，尽量要想办法让连接简单，

这样安装、调试和维护就会减少很多的麻烦。后我们就确定控制器，

关于控制的选择和实例方案我们在控制系统哪一节有详细的介绍，在这

里我不再详细介绍。

3）把所有的产品生产后，如果条件允许的话，尽量可以做一下现场的模拟，

整体的调试一下系统的各种技术参数和系统的完整性。






（四）工程的安装和调试

LED 的安装和调试是工程完成的尾声环节，也是容易出问题的一个环节，

因为安装的时候并不一定全部是我们的工程技术人员去安装，很多的时候是由于

一些普通的工人去安装，所以很容易造成产品安装错误和损坏。所以在安装的时

候尽量安排工程技术到现场跟进和指导。我现就安装的一些问题给大家列举一

下：

(1)电源配置。

电源电压应当与灯具标示的电压相一致，特别要注意输入电源是直流还是交流，

电源线路要设置匹配的漏电及过载保护开关，确保电源的可靠性。

(2)防水问题。

LED灯具在户外安装时，必须做好产品的防水措施，仔细检查各个有可能进水的

部位，特别是线路接头位置。LED灯具均自带公母接头，在灯具相互串接时，先

将公母接头的防水圈安装妥当，然后将公母接头对接，确定公母接头已插到底部

后用力锁紧螺母即可。有闪烁、追逐、动画、字幕等显示效果的灯具安装时，电

源公母接和信号公母接要分别连接好

(3)加强产品检测工作。

产品拆开包装后应认真检查灯具外壳是否有破损，如有破损，请勿点亮LE D灯具，

并采取必要的修复或更换






(4)严格控制灯具串接数量。

可延伸的LED灯具，要注意复核可延伸的大数量，不可超量串接安装和使用，

否则会烧毁控制器或灯具。

(5)灯具的固定：

灯具安装时，如果遇到玻璃等不可打孔的地方，切不可使用胶水等直接固定，必

须架设铁架或铝合金后用螺钉固定；螺钉固定时不可随意减少螺钉数量，且安装

应牢固可靠，不能有飘动、摆动和松脱等现象；切不可安装于易燃、易爆的环境

中，并保证LED灯具有一定的散热空间。

(6)轻拿轻放：

灯具在搬运及施工安装时，切勿摔、扔、压、拖灯体，切勿用力拉动、弯折延伸

接头，以免拉松密封固线口，造成密封不良或内部芯线断路。

(7)针对目前工程中使用较普遍的LED灯带，在安装时还要注意以下事项：

①在整卷灯带未拆离包装物或堆成一团的情况下，切勿通电点亮LED灯带；

②根据现场安装长度需裁剪灯带时，只能在印有剪刀标记处剪开灯带，否则会造

成其中一个单元不亮，一般每个单元长度为1．5—2米；

③接驳电源或两截灯带串接时，先向左右弯曲丽彩灯头部，使灯带内的电线露出

约2—3mm，用剪钳剪干净，不留毛刺，再用公针对接，以避免短路；

④只有规格相同、电压相同的丽彩灯带才能相互串接，且串接总长度不可超过

大许可使用长度；

⑤ 灯带相互串接时，每连接一段，即试点亮一段，以便及时发现正负极是否接

错和每段灯带的光线射出方向是否一致；

⑥ 灯带的末端必须套上PVC尾塞，用夹带扎紧后，再用中性玻璃胶封住接口四周，

确保使用安全；






⑦ 因LED具有单向导电性，若使用带有交直流转换器的电源线，应在完成电源

连接后，先进行通电试验，确定正负极连接正确后再投入使用。

在完成所有的安装后，我们就开始进行调试的阶段。在开始调试之前，一定

要仔细检查所有的连线是否正确、安装是否牢固、电源功率是否正确。如果以上

所有条件都正常，我们就可以进行调试。调试是一个比较技术的工作，好是由

专业的工程技术人员调试。我把我的一些现场经验供大家参考：

（1）我们采取分模块的调试：不要一次性把所有的电源送上，能够细分模块的

我们调试，这样可以减少我们的误操作的损失，在充电前仔细检查电源的

极性，负载是否存在短路，好随身携带一个万用表，以便检查方便。

（2）调试电源模块：系统的工作首先是电源的正常工作，所以我们第一步要检

查的就是电源模块。如果发现电源不正常，一定要检查是电源的问题还是

负载的问题，不要盲目的更换。好也随身携带一个备用的电源和灯体。

以便用替换法快速找出故障点。记住不要带电操作，这样不仅会造成产品

损坏，重者还会造成人身安全。

（3）调试信号控制模块：如果电源正常工作后，就可以接上信号控制器，进行

系统的全面调试。如果系统以前通过测试，信号测试就比较简单。我们可

以通过目测法和更换法进行测试法。我们以护栏管为例进行一个简单的说

明：我们通过接上信号控制器，发现系统不能正作。这们的问问题可能存

在两个地方：

一信号控制器本身：我们可以找一个好的护栏管接上信号控制器，如果能够

正常工作，就说明是护栏管的问题，反之就是控制器

的问题，我们就直接更换控制器就行了。

二 LED 灯具问题：对于灯真的问题我们先不急着更换，可以先检测一下连接

头是接触良好，电源是否正常，这两个正常后，才进行






更换。通常我们的信号是采取级联的方式，如果信号到

那里流不去了，我们只要检查本身管和下一支管就行

了。

（五）完成工程和定期的维护：

完成以上所有的工作就可以投入正常的运行了，我们可以在维护中发现问

题，不断地改进和升级自己的产品，让我们的 LED 产品的功能，效果和稳定性

更加的完美。


成为 LED 专家的秘籍应用篇第十三章：LED 电子显示屏

第十三章：LED 电子显示屏

随着 LED 应用技术的发展，LED 电子显示屏也出现了新的革命。为发更多的 LED 行业的

朋友，更好的了解显示屏，我们特写了此文章，供大家学习。首先让我们从 LED 电子显示

屏的基本概念来了解它。

一：什么电子 LED 电子显示屏

LED 电子显示屏是由几万--几十万个半导体发光二极

管像素点均排列组成。利用不同的材料可以制造不

同色彩的 LED 像素点。目前应用广的是红色、绿色、

黄色。而蓝色和纯绿色

LED 的开发已经达到了实用阶段。

LED 显示屏（LED panel）：LED 就是 light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称

LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、

行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LED 显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由 LED 矩阵块组成。图文显示屏可与计算机

同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，

以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、

VCD 节目以及现场实况。LED 显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，

广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、






工业企业管理和其它公共场所。

LED 显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室

外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。

LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点

概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED

的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光

均性，可靠性、全色化方向发展。

二：LED显示屏的常用术语：

1) LED亮度

发光二极管的亮度一般用发光强度(Luminous Intensity)表示,单位是坎德拉cd；1000ucd（微

坎德拉）=1 mcd（毫坎德拉）, 1000mcd=1 cd。室内用单只LED的光强一般为 500ucd-50 mcd，

而户外用单只LED的光强一般应为 100 mcd-1000 mcd，甚至 1000 mcd以上。

2) LED象素模块

LED排列成矩阵或笔段，预制成标准大小的模块。室内显示屏常用的有 8*8 象素模块、8 字

7 段数码模块。户外显示屏象素模块有 4*4、8*8、8*16 象素等规格。户外显示屏用的象素

模块因为其每一象素由两只以上LED管束组成，固又称其为集管束模块。

3) 象素(Pixel)与象素直径

LED显示屏中每一个可被单独控制的LED发光单元(点)称为象素(或象元)。象素直径∮是指

每一象素的直径，单位是毫米。


http://ledlights.net.cn/zhishi/mcd.html





对于室内显示屏，一般一个为单个LED，外形为圆形。室内显示屏象素直径校常见的有∮3.0、

∮3.75、∮5.0、∮8.0 等，其中以∮3.75 和∮5.0 多。

在户外环境，为提高亮度，增加视距，一个象素含有两只以上集束LED；由于两只以上集束

LED一般不为圆形，固户外显示屏象素直径一般用两两象素平均间距表示：□10、□11.5、□16、

□22、□25。

4) 点间距、象素密度与信息容量

LED 显示屏的两两象素的中心距或点间距(Dot Pitch)；单位面积内象素的数量称为象素密

度；单位面积内所含显示内容的数量称为信息容量。这三者本质是描述同一概念：点间距是

从两两象素间的距离来反映象素密度，点间距和象素密度是显示屏的物理属性；信息容量则

是象素密度的信息承载能力的数量单位。

点间距越小，象素密度越高，信息容量越多，适合观看的距离越近。

点间距越大，象素密度越低，信息容量越少，适合观看的距离越远。

5) 分辨率

LED显示屏象素的行列数称为LED显示屏的分辨率。分辨率是显示屏的象素总量，它决定了

一台显示屏的信息容量。

6) LED显示屏(LED Panel)

将LED象素模块按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示驱动电路，直流稳压电源，

软件，框架以及外装饰等，即构成一台LED显示屏。

7) 灰度

灰度是指象素发光明暗变化的程度，一种基色的灰度一般有 8 级至 1024 级。例如，若每种






基色的灰度为 256 级，对于双基色彩色屏，其显示颜色为 256×256=64K色，亦称该屏为 256

色显示屏。

8) 双基色

现今大多数彩色LED显示屏是双基色彩色屏，即每一个象素有两个LED管芯：一为红光管芯，

一为绿光管芯。红光管芯亮时该象素为红色，绿光管芯亮时该象素为绿色，红绿两管芯同时

亮时则该象素为黄色。其中红，绿称为基色。

9) 全彩色

红绿双基色再加上蓝基色，三种基色就构成全彩色。由于构成全彩色的蓝色管和纯绿色管芯

较贵，故目前全彩色屏相对较少。

10) 显示速度

是指 LED 显示屏更新和转换画面的速度，通常用帧/秒来表示。

11) 通讯距离

一般 LED 显示屏的信号输入是微机或其它设备，显示屏离信号输入设备都有一段距离，

所以要求 LED 显示屏必须支持远距离信号的输入并还原，基本所有的 LED 显示屏都支持

10 米以上的信号输入。

12) 寿命

通常 LED 显示屏都在室外使用，所以要求 LED 显示屏能适应户外多变的使用环境，在抗老

化和无故障运行要比其它显示设备都要稍胜一筹。一般正常无故障的使用时间都可以达到

5000 小时以上。

13) 接口


http://ledlights.net.cn/zhishi/leddisplay.html

http://ledlights.net.cn/zhishi/ledquancaiping.html





接口是所有显示设备的一个重要参数指标，LED 显示屏作为一种显示设备也不例外，下面

我们对常用的接口做一个简要解释：

VGA 输入接口：

VGA 接口采用非对称分布的 15pin 连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储

的图像( 帧) 信号在 RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到等离子成

像，这样 VGA 信号在输入端(LED 显示屏内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解

码电路的换算。从前面的视频成像原理可知 VGA 的视频传输过程是短的，所以 VGA 接

口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。

DVI 输入接口：

DVI 接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的 RGB 信

号。DVI（Digital Visual Interface）数字显示接口，是由 1998 年 9 月，在 Intel 开发者论坛上

成立的数字显示工作小组（Digital Display Working Group 简称 DDWG），所制定的数字显示

接口标准。

DVI 数字端子比标准 VGA 端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，

保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图

像。

标准视频输入（RCA）接口：也称 AV 接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的

视频接口，它通常采用 RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准 AV 线

缆与相应接口连接起来即可。AV 接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/

视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于 AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混

合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再

分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从

而影响终输出的图像质量。AV 还具有一定生命力，但由于它本身 Y/C 混合这一不可克服

的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。

S 视频输入：

S-Video 具体英文全称叫 Separate Video，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种

更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的 S-Video(也称二分量视频接

口)，Separate Video 的意义就是将 Video 信号分开传送，也就是在 AV 接口的基础上将色度






信号 C 和亮度信号 Y 进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪 90

年代后期通常采用标准的 4 芯(不含音效) 或者扩展的 7 芯( 含音效)。带 S-Video 接口的显

卡和视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频

投影设备等) 当前已经比较普遍，同 AV 接口相比由于它不再进行 Y/C 混合传输因此也就无

需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备

内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，但 S-Video 仍要将两路色差信

号(Cr Cb)混合为一路色度信号 C，进行传输然后再在显示设备内解码为 Cb 和 Cr 进行处理，

这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进

行测试时仍能发现) ，而且由于 Cr Cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以 S

-Video 虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远，S-Video 虽不是好的，但考虑到目前的市

场状况和综合成本等其它因素，它还是应用普遍的视频接口。

视频色差输入接口：目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影

碟机等家电上看到有 YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y 等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外

形各异但都是指的同一种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr

两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知，我

们只需知道 Y Cr Cb 的值就能够得到 G 的值( 即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出

和颜色处理过程中就统一忽略绿色差 Cg 而只保留 Y Cr Cb ，这便是色差输出的基本定义。

作为 S-Video 的进阶产品色差输出将 S-Video 传输的色度信号 C 分解为色差 Cr 和 Cb，这样

就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的大带宽，只需要经过

反矩阵解码电路就可以还原为 RGB 三原色信号而成像，这就大限度地缩短了视频源到显

示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出

的接口方式是目前各种视频输出接口中好的一种。

BNC 端口：

通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器，标准专业视频设备输入、输出端口。BNC 电

缆有 5 个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC 接头有别于普通 15

针 D－SUB 标准接头的特殊显示器接口。由 R、G、B 三原色信号及行同步、场同步五个独

立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC 接头可以隔绝

视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号频宽较普通 D－SUB 大，可达到佳信号






响应效果。

RS232C 串口:

RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)

代表美国电子工业协会，RS（ecommeded standard）代表推荐标准，232 是标识号，C 代表

RS232 的新一次修改（1969），在这之前，有 RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机

械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有 EIARS-232-C、

EIARS-422-A、EIARS-423A、EIARS-485.这里只介绍 EIARS-232-C（简

称 232，RS232）。计算机输入输出接口，是为常见的串行接口，RS-232C 规标准接口有

25 条线，4 条数据线、11 条控制线、3 条定时线、7 条备用和未定义线，常用的只有 9 根，

常用于与 25-pin D-sub 端口一同使用，其大传输速率为 20kbps，线缆长为 15 米。RS232C

端口被用于将计算机信号输入控制 LED 显示屏

三 LED 显示屏的构成：

简单地讲LED(LargeElectronicDisplay),显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元(单元

显示板或单元显示箱体)构成屏体，再加上一套适当的控制器(主控板或控制系统)。所以多种

规格的显示板(或单元箱体)配合不同控制技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满

足不同环境，不同显示要求的需要。

仔细分解一个LED显示屏，它由以下一些要素构成(以较为复杂的同步视频屏为例):

①金属结构框架：户内屏一般由铝合金(角铝或铝方管)构成内框架，搭载显示板等各种

电路板以及开关电源，外边框采用茶色铝合金方管，或铝合金包不锈钢，或钣金一体化制成。

户外屏框架根据屏体大小及承重能力一般为角钢或工字钢构成，外框可采用铝塑板进行装


http://www.66led.cn/news/200812510362968.shtml

http://www.66led.cn/News/200742394325899.Shtml





饰。

②显示单元：是LED显示屏的主体部分，由发光材料及驱动电路构成。户内屏就是各种

规格的单元显示板，户外屏就是单元箱体。

③扫描控制板：该电路板的功能是数据缓冲，产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信

号。

④开关电源：将 220V交流电变为各种直流电提供给各种电路。

⑤双绞线传输电缆：主控仪产生的显示数据及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏体。

⑥主控制仪：将输入的RGB数字视频信号缓冲，灰度变换，重新组织，并产生各种控

制信号。

⑦专用显示卡及多媒体卡：除具有电脑显示卡的基本功能外还同时输出数字RGB信号

及行，场，消隐等信号给主控仪。多媒体除以上功能外还可将输入的模拟Video信号变为数

字RGB信号(即视频采集)。

⑧电脑及其外设

⑨其他信息源：电视机，DVD/VCD机,摄录像机及切换矩阵等。

普通视频 LED 显示屏通常由主控制器、扫描板、显示控制单元和 LED 显示屏体组成，主控

制器从计算机显示卡获取一屏各像素的各色亮度数据，然后分配给若干块扫描板，每块扫描

板负责控制 LED 显示屏上的若干行（列），而每一行（列）上的 LED 显示信号则用串行方

式通过本行的各个显示控制单元级联传输，每个显示控制单元直接面向 LED 显示屏体。


http://www.66led.cn/News/2007121716382589.shtml


主控制器所作的工作，是把计算机显示是配卡的信号转换成 LED 显示屏所需要的数据和控

制信号格式。

显示控制单运的作用，和图像显示屏的情况类似，一般由带有灰度级控制功能的移位寄存器

锁存器构成。只是视频 LED 显示屏的规模往往更大，所以应该使用集成规模更大的集成电

路，像我公司的等芯片。

扫描扳所起的作用正所谓承上启下，一方面它接受主控制器的视频信号，另一方面把属于本

级数据传送给自己的各个显示控制单元，同时还要把不属于本级的数据向下一个级联的扫描

扳传输。视频信号和 LED 显示数据，在空间、时间、顺序等各方面的差别，都要有扫描板

来协调.

我们再以图示连接的方法让你们更加深入的了解：









四常见的功能模块：

视频播出

通过多媒体视频控制技术和 VGA 同步技术，可以方便地将多种形式的视频信息源引入计

算机网络系统，如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机 VCD 视频信号、计算

机动画信息等，因而可以实现下列功能：

支持 VGA 显示，显示各种计算机信息、图形、图像

支持各种输入方式；支持 PAL、NTSC 等各种制式

实时显示彩色视频图像，实现现场转播

转播广播电视、卫星电视及有线电视信号

电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放（VCR、VCD、DVD、LD）

具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能

计算机播出

图文特技显示功能：具有对图文进行编辑、缩放、流动、动画功能

显示各种计算机信息、图形、图像及 2、3 维计算机动画并叠加文字

播出系统配有多媒体软件，可以灵活输入及播出多种信息






有多种中文字体和字型可供选择，同时还可输入英文、西班牙文、法文、德文、希腊文、俄

文、日文等多种文字

有多种播出方式，如：单/多行平移、单/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋转、无级缩放

等

通知、通告、公告和新闻的编辑、和播放即时发布，并有多种字体供选择

网络功能

配有标准网络接口，可与其它标准网络连网（信息查询系统、市政宣传网系统等）。

采集播出各数据库实时数据，实现远程网络控制。

通过网络系统可以进入 Internet 网。

具有声音接口，可接入音频设备，达到声像同步

屏幕控制机

屏幕控制机控制其对应的显示屏显示效果。它可以自动运行一个不断循环的程序，根据给定

的节目单去服务取得相关的显示数据，也可以人工干预，产生屏幕上的显示效果。屏幕上像

素和屏幕控制机显示器相应区域上的像素——对应，直接映射。

通过屏幕控制机可以手动调节显示屏的亮度，选择适合当前环境的灰度非线性校正数据，屏

幕控制机也可以通过网络系统根据环境亮度自动调节显示屏亮度和选择不同的灰度非线性

校正数据。






通过屏幕控制机可以调节图像显示的对比度、色度等。屏幕控制机将要显示的信息传送到视

频处理和控制单元进行视频处理。

视频处理和控制单元

视频处理和控制单元完成显示数据的图像处理，这些处理包括：

第二级灰度非线性校正，可以自动或手动调节

自动或手动无级亮度调节

灰度级控制系统可以控制显示屏显示每基色各 8 位的 24 位数据，即各基色 256 级灰度。

图像降噪处理：保证图像更加干净和平滑。

图像增强技术，图像边缘增强技术

运动补偿技术，色度调节功能

视觉处理：

在系统中，可以分别调整单个模组每基色的亮度，调整色平衡，基本消除马赛克现象，所有

模组和显示模块亮度一致性好，单色显示无视觉差。

视频处理和控制单元将处理好的显示信息传送到通信模块以便长距离传送到显示屏上。

通信模块






通信模块保证屏幕控制机的显示内容准确无误地长距离传输到显示屏上。通信模块对传输的

信息进行编码解码处理，进行长距离传输和接收数据处理。通信模块将显示信息传送到数据

分配和扫描单元上。

五LED显示屏的分类

1、按显示颜色分类

根据 LED 屏的色彩，可分为单色屏（包括单红、单绿等），双色屏（红、绿双基

色，256 级灰度 64K 色）和全彩色屏三种。

◆ 单色屏：一般只能显示文字信息，图表和很简单的图案，不能显示三维动态效果

和视频信息。

◆ 双色屏：的两基色一般由红、绿两色组成，双色屏能显示所有的图文，动态和视

频信息，且灰度级数多，能满足人的视觉需求。

◆ 全彩色屏：由红、绿、蓝三色组成，全彩色屏完全逼真地反映各种宣传信息的原

本色彩、真实、艳丽。

2、按显示亮度分类

根据 LED 发光管的亮度，可分为一般亮度屏、高亮度屏、和超高亮度屏。LED 发

光管的亮度要求一般根据 LED 屏的安装位置和对亮度的特别要求来选择。一般低亮度屏

用于室内，而高亮度屏用于室外。

3、按使用环境分类






根据 LED 屏的安装位置，可分为室内屏和室外屏两种。

◆ 室内屏：室内屏一般只能安装在室内，或安装在避风雨，避免直接日照的地方。

其发光点较小，亮度较低。

◆ 室外屏：室外屏可安装在任何恶劣的天气环境中。它的发光点一般较大，亮度较

高，可视距离远。根据安装的屏体面积的大小和对画面分辨率的要求，可选择不同

点距的发光管直径。

4、按使用功能分类

根据 LED 显示屏的使用功能，可分为：文字显示屏、多媒体视频显示屏、行情显

示屏、条型显示屏及其它类型显示屏。

5、按显示器件分类

LED 数码显示屏：显示器件为 7 段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电

子显示屏。

LED 点阵图文显示屏：显示器件是由许多均排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适

于播放文字、图像信息。

6、按发光点直径分类

室内屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、

室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm

室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑

料筒内共同发光。






六 LED 显示屏技术参数

1.室内屏系列

室内屏面积一般在十几平米以下,点密度较高，在非阳光直射或灯光照明环境使用，观看

距离在几米以外，屏体不具备密封防水能力。根据控制方式和显示颜色，又可分为以下几种：

● 室内全彩色视频屏

★ 采用独立研发的逐点矫正技术，保证点与点之间均一致。

★ 显示面板的发光点采用柱状平头的发光二极管，经测试，

纵向横向全视角均可达到 150 度。

★ 构成灯板的反射罩经开模制作，与发光点无缝吻合，成品可

作到表面高度误差极小。

★ 采用发光二极管，发光亮度为发光晶片亮度的 6-8 倍。

★ 发光二极管的热量主要从金属管脚散失，决定了显示面板

具有良好的散热性能。

★ 不良发光二极管可逐个更换，不影响其他发光管的使用，

降低维护成本。

★ 采用新技术水平的视频控制系统，显示颜色艳丽清晰。

★ 主要技术参数

基色 RGB（全彩色）像素直径〔mm〕 5.00 8.00

像素间距〔mm〕 7.62 10.00

像素组成 1R1G1B 2R1G1B 虚拟像素

单元面板点数〔点〕 32×32 32×16

单元面板尺寸〔mm〕 245×245 320×160

单元面板重量〔g〕 1100 850

物理像素密度〔点/m2〕17200 10000

虚拟像素密度〔点/m2〕16384 40000

峰值功耗〔W/m2〕 850 750

平均功耗〔W/m2〕 350 320






重量〔Kg/m2〕 <36 <36

水平可视角度 150°

垂直可视角度 150°

高亮度〔cd/m2〕 1700 800

● 室内双基色视频屏

★ 显示模块采用大厂产品，整屏亮度和发光一致性好。

★ 系统稳定成熟，安装简单无需调试，故障率极低。



基色 RG（红、绿双基色）

像素直径〔mm〕 3.75 5.00

像素间距〔mm〕 4.75 7.62

像素组成 1R1G 1R1G

单元面板点数 64×32（或 80×32）80×32

单元面板尺寸〔mm〕

306×153（或 382×153）

612×245

单元面板重量〔g〕800 1500

像素密度〔点/m2〕

43000 17200

峰值功耗〔W/m2〕 700 350

平均功耗〔W/m2〕 300 200

可视角度 150°

通讯距离（m） 100（无中继）

● 室内单色屏

★ 显示模块采用大厂产品，整屏亮度和发光一致性好。

★ 系统稳定成熟，安装简单无需调试，故障率极低。

★ 根据不同使用要求，可采用同步或异步方式。







基色单色

像素直径〔mm〕 3.0 3.75 5.00

像素间距〔mm〕 4.0 4.75 7.62

像素组成 1R 1R 1R

单元面板点数〔点〕

64×32 64×32 80×32


306×153 612×245

单元面板重量〔g〕

700 900 1500


62500 43000 17200

峰值功耗〔W/m2〕

500 350 200

平均功耗〔W/m2〕

350 200 100

可视角度 150°

通讯距离（m） 100 （无中继）

2.半室外屏系列

半室外屏一般使用发光单灯组成发光点，适用于亮度较高又可以防水的环境，例如：房

檐下、橱窗内、光线强烈的大厅等。点间距一般在 7.62mm－10mm 左右；发光颜色一般为

单红色或红/绿双基色；控制方式根据使用要求，有异步、同步图文、视频等。


基色单色/双基色

像素直径〔mm〕 5.00 5.00






像素间距〔mm〕 7.62 10.00

像素组成 1R 1R

单元面板点数〔点〕 80×32 32×16

单元面板尺寸〔mm〕 612×245 320×160

单元面板重量〔g〕 1700 1000

像素密度〔点/m2〕 17200 10000

峰值功耗〔W/m2〕 400 300

平均功耗〔W/m2〕 250 200

水平可视角度 60-70°

垂直可视角度 45-60°

高亮度〔cd/m2〕 3000 1800

3.室外屏系列

室外屏面积一般在十平米以上,亮度较高，可以在阳光直射环境使用，观看距离在一般在

十几米以外，屏体具备密封防水能力。根据控制方式和显示颜色，又可分为以下几种：

● 室外全彩色视频屏

★ 显示面板的发光点采用纯色超高亮度的发光二极管，显示

效果真实自然。

★ 灯板为箱体结构，安装方便，外观平整。



基色 RGB（全彩色）

像素直径〔mm〕 15.00 18.00

像素间距〔mm〕 20 25

像素组成 2R1G1B 2R1G1B


32×16 32×16







640×320 800×400

单元面板重量〔g〕 1500 1000

像素密度〔点/m2〕 2500 1600

峰值功耗〔W/m2〕 1000 800

平均功耗〔W/m2〕 380 350

重量〔Kg/m2〕 <42 <40

水平可视角度 70°

垂直可视角度 45°

高亮度〔cd/m2〕 7000 800

● 室外双基色视频屏

★ 灯板为箱体结构，安装方便，外观平整。



基色 RG（双基色）

像素间距〔mm〕

11.5 16.0 22.0

像素组成 2R1G 2R1G 2R4G


32×16 32×16 32×16


368×184 512×256 704×352

单元面板重量〔g〕

1000 1500 2300


7600 4096 2048

峰值功耗〔W/m2〕

800 600 500






平均功耗〔W/m2〕

300 250 150

可视角度 70°

通讯距离（m） 100

七室外 LED 显示屏技术规范

室外屏发光材料

室外屏 LED 须采用超高亮发光材料，亮高度（UHB）是指发光强度达到或超过 100mcd

的 LED，又称坎德拉（cd）级 LED。高亮度 A1GaInP 和 InGaN LED 的研制进展十分迅速，

现已达到常规材料 GaA1As、GaAsP、GaP 不可能达到的性能水平。1991 年日本东芝公司和

美国 HP 公司研制成 InGaA1P 620nm 橙色超高亮度 LED，1992 年 InGaA1p590nm 黄色超高

亮度 LED 实用化。同年，东芝公司研制 InGaA1P 573nm 黄绿色超高亮度 LED，法向光强达

2cd。1994 年日本日亚公司研制成 InGaN 450nm 蓝（绿）色超高亮度 LED。至此，彩色显

示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的 LED 都达到了坎德拉级的发光强度，实

现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实。发光亮度已高于 1000mcd，

可满足室外全天候、全色显示的需要，用 LED 彩色大屏幕可以表现天空和海洋，实现三维

动画。新一代红绿、蓝超高亮度 LED 达到了前所未有的性能。

室外屏象素目前均由红/绿/兰三种基色的若干个单管 LED 构成，常用成品有象素筒和象

素模组两种结构。象素尺寸多为 12-26 毫米，象素组成：单色以 2R/3R/4R、伪彩以

1R2YG/1R3YG/1R4YG、真彩以 2R1G1B 等组成形式居多。

室外屏系统方案设计原则（内容不做叙述）

△结构设计原则

△亮度与配色依据






△可靠性设计原则

△安全性设计原则

△易管理及可操作性设计原则

屏体安装方式

△墙挂式：即显示屏背靠墙面，并固定在墙面上。此方式为常见方式，而且校易实现。

△坐立式：即显示屏坐立在平台上。此方式易实现，在条件许可的场合应优先采用这种安

装方式。

△镶嵌式：即显示屏镶嵌在一个墙框内。此方式不多见，如果墙面凹陷深度不够，须考虑其

维护性。

△侧挂式：即显示屏两侧受力，侧挂在两建筑物或立柱之间。此方式常用于空旷场地的屏体

悬挂，两立柱依据屏体的悬挂要求搭建。

显示控制系统

显示控制系统由采集/发送子系统和接收/灰度处理子系统两部份组成，其前端为计算

机的 VGA 特征输出接口或带有数字化分量输出的多媒体卡，传输由超五类双绞线实现，后

端为电子显示屏显示单元。采集/发送子系统以每秒不少于 60 幅的帧频采集 24 Bits 真彩色

信号，并以双存贮器交替工作的方式平稳地写入到自带的显示缓存中，在中心处理单元的

控制下完成灰度的权值变换，通过 LVDS 差分至超五类双绞线通道上。超五类双绞线实现

采集/发送子系统与接收/灰度处理子系统之间的连接，完成信号的传输。在不带中继的情

况下，长传输距离可达 300 米。

灰度实现描述

接收/灰度处理子系统自超五类双绞线上接收 24 Bits 真彩色信号，权值分别为 20、21、22、

存 23、24、25、26、27，每个基色有八个权值分量，通过 CPLD 控制从而实现 256 级灰度

控制信号。在视频接收电路、储电路、高速度写电路、显示屏控制扫描电路中都进行了抗

干扰处理，且有 150Hz 的显示屏刷新频率，因而具有极强的稳定性与实时性，保证真正 24

位真彩效果。

红绿兰三种基色各 256 级灰度的不同组合能产生的颜色数为：256×256×256 = 16777216

种颜色(即 16M 色)

非线性 γ校正






视频信号是为满足电视机的发光特性和电特性而设计的，它可以在电视上或显示器上

播放。如果对电视信号不作校正，就会产生严重的色彩失真。因此我们对输入的视频信号

前端须进行非线性 γ 校正，校正后的色度空间会有了明显改善。对应于 LED 大屏幕，物

理亮度与灰度值成正比，如不作校正，明显不能满足色彩还原的要求，具体在显示效果上就

是：低级灰度跳变很大，而高级灰度又分不清楚。众所周知，人眼对光强的感受是非线性的，

弱光时，光强增加一倍，人眼感觉到的增强多于一倍；强光时，光强增加一倍，人眼感觉到

的增强不足一倍，因此需要把灰度做非线性变换，使低灰度时时间距小，高灰度时时间距大。

所以为保证 LED 大屏幕色彩完整还原，必须进行反伽玛校正，经过校正以后，使它的特性

与 CRT 相近。我们可以明显看出，经灰度校正后的显示画面会显得纹理清晰，层次感强，

亮度柔和，明暗过渡平缓。

真彩屏白平衡、色偏差及色彩丰富性的技术保证

白平衡是指当每种基色都达到高一级的亮度时，在一定的距离以外视觉上呈现出色

温为 6500K 的白色色偏差是指 LED 发光管尤其是红色发光管的亮度随温度变化而改变的一

种现象。色偏差的存在，说明了一个在特定温度下生产调试达到白平衡的显示屏，随着工

作温度的变化会失去平衡，或者由于屏内的温度分布不均使得整个显示屏播放一段时间后

会呈现"花脸"现象。本公司针对真彩显示屏的色偏差而引起的问题，有一套全面的解决方案

它能有效地保证真彩显示屏的色彩丰富性和一致性。

智能监控与保护系统

智能监控系统由各类传感器、监测系统和控制计算机构成，用于监测显示屏工作环境参

数，适时控制相关保护系统，确保显示屏正常工作，性能参数不发生校大的偏移。保护系统

包括：散热系统、防水系统、配电系统避雷系统等。

控制软件

显示屏系统的正常运行，须有相关软件的支持。根据软件作用的不同，我们把它们划归

为两类：一类为显示控制软件，主要完成文字、动画和视频图像的播放与切换控制，它们是

显示屏工作的基本软件；另一类为内容编辑软件主要用于创意制作和图文编辑，它们可使显

示屏的显示内容得到不断更新和变换






八常见的 LED 电子显示屏的解决方案

1、发光管

发光管主要的部分是发光管内的发光管芯的选用，目前中高档发光管管芯的生产厂家

主要有***的日亚公司，丰田公司，美国的科瑞公司，惠普公司，德国的西门子公司，台湾

的国联公司，鼎元公司和光磊公司，其中***美国及欧洲的公司主要以生产纯蓝纯绿发光管

芯为主，而台湾公司则以生产红绿管管芯为主，从目前的实际应用及红绿色彩搭配看，一红

四绿其中红管采用的是四元素的红，而绿管采用的是三元素的绿，在管芯的使用上建议采用

红管管芯台湾国联公司的 712SOL，绿管管芯采用台湾鼎元公司的 113YGU。这种管芯的采

用及搭配是目前双基色室内显示屏配置较高的一种。另外还有 2 红有 1 纯绿的配置。（室外

双色）

2、集成元器件

光电驱动电路接收来计算机传至分配卡中的数字信号，驱动发光体的亮与暗，从而形成

我们需要的文字或者图形，其质量是否可靠稳定，直接决定了发光体能否正常工作，从目前

室外屏的运行来看，故障率出现多就在光电驱动部分，因为所选用的集成 IC 器件的质量

直接决定了光电驱动部分的质量。目前室外显示屏采用的通用芯片是 4953 和 HC595 配对。

在清泰外国语电厂室外显示屏中我们建议采用专用驱动芯片，美国德州生产的 6B 系列的

595，它具有通用芯片一倍的驱动电流，同时具有锁存和驱动的功能。

3、电源

我公司使用的电源要求保证在 5 年故障低于 1%，即每年故障低于 0.02%，电源质量的好

坏在其元器件的筛选上和电源生产厂家的质量控制上，目前市场上电源的品牌也比较多，国

产的有常州创联，思达，上海衡孚等，进口的主要是台湾明伟，这几家的产品我公司都用过，

从实际使用上看，国产电源常州思达的电源稳定性好，使用寿命长，并且电源品牌比较响。

本显示屏我公司采用通过 3C 认证的电源。

4、生产工艺和施工工艺

系统的工艺主要是焊接工艺和安装工艺。对焊接工艺来讲，本显示系统有多达 10 万个焊


http://www.mcu99.com/

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接点，一个虚焊就可造成至少一个象素筒的不亮，因此焊接工艺十分重要，我们采用目前先

进的波峰焊接，整个焊接过程均由设备完成，以避免人工的过失。

如果室外显示屏，故对屏体的安装工艺提出了更高的要求，即要求屏体的整体结构抗台、

防水、防高温。这是由于系统工作时间长、功耗大再加室外工作环境相对恶劣，要求屏体具

有一定防高温、防尘、防雾功能。显示屏面积在 20 平方米以上时，建议采用双支撑，在 20

平方米以下时，建议采用单体支撑、本显示屏是安装在电厂的第二大门上有天然的支架。显

示屏的整体结构采用钢结构，外立面采用台湾吉祥工业铝塑板包边。为了保证显示屏结构的

安全可靠，建议结构的设计与施工由有专业施工资质的企业完成。

5、生产工艺

5.1 电源、线路板的“三防”处理

室外电子显示屏长期处于露天环境，临海地处沿海，所以要求电路印制板、电源、焊点

等能抗水雾、防腐蚀。我公司对室外电子显示屏系统中电路印制板、元器件、焊点等全面进

行“三防”处理，采用军工技术，按海军舰载雷达“三防”标准进行三防处理，我公司是省内同

行中真正按军工标准进行“三防”处理的企业。大家知道，“三防”的材料优劣对显示屏的“三

防”效果至关重要，其特殊的配比使得显示屏能经得起恶劣条件的考验，我公司按军工级生

产工艺采用“浸防”，能够确保显示屏的元器件都可靠地经过三防处理。我公司认为对显示屏

这种使用寿命较长、使用环境较差、元器件数量繁多的系统，为保证显示屏的使用可靠性，

要对显示屏的三防进行严格的过程控制，要采取“侵防”工艺。另外，采用载流焊接技术，客

观上消除了手工焊锡中遗留的松香对三防的破坏，做到真正的全“三防”工艺。

5.2 整体结构抗台、防水、防高温

全天候工作环境要求室外屏具备防水功能,故该屏一定要选择单元箱体结构，每个箱体都

是一个独立单元。箱体材料采用 1.5 冷轧板，表面黑色磷化处理。

海宁地处台风多发区,每平方米显示屏在 12 级台风时需承受正面压力为 80kg/平方米，显

示屏的钢架按承受 12 级以上台风计算,并给出一定余量。

室外电子显示屏面积大，系统工作时间长、功耗大再加工作环境相对恶劣，要求屏体具

有一定防高温、防尘、防雾功能。

我公司根据屏体大小安装若干轴流风机，既能保持屏体内空气对流，起到降温作用，又

能起到净化作用。






整个钢结构四边采用钢板折边，能有效防止水滴渗透，表面装潢采用台湾吉祥双面塑铝

板，色彩选择与周边环境相协调。

保证屏体表面平整度及安装间隙，我公司对箱体加工采用数控设备，框架设计委托杭州

轻纺设计院设计，框架委托杭州中电十二局制作，确保整体结构可靠性、安全性、美观性。

箱体尺寸：704×352×150mm

5.3 防雷接地

电子显示屏中电子元器件集成度高，其对抗干扰的敏感度也越来越高。雷电可以通过各

种方式危害显示系统，一般情况下，它直接集中屏体然后经接地装置泄放入地。在雷电流经

过之处造成机、电、热破坏。解决方案是等电位连接，即将未接地或未良好接地的金属外壳、

电缆的金属外皮、显示屏内的金属框架与接地装置相接，防止在这些物件上由于感受高压或

接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。在面积大的显示

屏系统中增添避雷器，避雷器能降低反击时出现在设备上的过电压，限制雷电侵入波。

6、编辑系统和播放系统的软件

系统软件的总体要求是提供简单和交互的节目制作／播放环境，实现中采用层次化，模

块化的设计方法，有良好的可靠性和可扩充性。

该软件系统包括支撑环境、计算机图文显示或多媒体节目播放软件、特技软件、多媒体

数据库等几个部分，以下分别就功能和性能加以说明。

支撑环境

支撑环境包括操作系统、中文环境和设备驱动程序三大部分：

操作系统：Windows 系列

中文环境：使用先进的 TrueType 字体，有近百种字体，字体无级放大，不产生锯齿、变

形。

硬件驱动软件：在 Windows 下，系统以动态链接库的形式，支持应用软件操作。






九 LED 显示屏测试方法

1998 年 5 月，LED 显示屏专委会在北京召开成立大会之际，大家提出有必要把 LED 显示屏

的主要光电性能检测方法标准化。会后，专委会根据大家提议，委托南京洛普股份有限公司

负责起草《LED 显示屏检测方法》，并先后组织了昆明、海口、南京三次会议认真讨论，广

泛征求各方面意见、修改补充，于 2000 年 9 月在厦门第二次全体成员大会上，把《方法》

印发给全体会员单位开始试行，以促进行业规范发展。在试行过程中成立的技术组，接受当

时北京奥申委等单位的委托，先后对北京首体、工体、奥体中心和黄山体育馆等多块全彩屏，

参照《方法》进行了检测。2001 年 4 月，在杭州召开检测技术研讨会，讨论了《方法》试

行情况；并由西安青松、北京蓝通等单位对《方法》的实施作了重点发言。当年 9 月，在北

京国际大屏幕显示设备展上，技术组对参展的多块显示屏进行了现场实测，并用中国计量院

标定过的检测仪器对各种仪器做了比对。以后又在北京两次开会对《方法》进行了讨论修改；

于 2002 年底上报信息产业部。原计划于今年 5、6 月召开全体成员大会时，宣贯《方法》，

但由于尚未批印，加之“非典”肆疟取消了大会，而许多会员单位又迫切希望尽快见到《方法》，

为满足广大会员单位的要求，先将《方法》讨论修改稿在该刊上刊登以供大家参考。

1 范围

本标准对 LED 显示屏的机械、光学、电学等主要技术性能进行了分级，并严格规定了测试

方法。

本标准适用于各类 LED 显示屏（以下简称显示屏）。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其

随后所有修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本部分

达成协议的各方研究是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版

适用于本部分。

GB4208-1993 电工电子产品外壳防护标准

SJ/T11141-XXXX LED 显示屏通用规范






3 分级

接检测结果，将指标分为三个等级。

A 级：显示屏应达到的基本指标。

B 级：指标高于 A 级。

C 级：指标高于 A 级和 B 级。

4 测试环境和测试仪表

4.1 测试环境

除特殊规定外，测试环境如下：

环境温度：15℃～35℃;

相对湿度：40%～80%；

大气压力：86kpa～106kpa；

电源电压：220V±10%、50Hz±lHz。

4.2 测试仪表及软件

彩色电视信号发生器:S/N 大于 52dB；

彩色分析仪：精度大于±5%（用于测量亮度、

色度等光学性能的同类仪器也可）；

游标卡尺：分辨度 0.02mm；

量角器：精度 2°；

温度计：精度±1℃；

光强仪：精度大于±10%；

照度计：精度大于±10%；

示波器：100MHz；

钢尺：长度大于 1m；

塞规：精度大于 1/100mm;

亮度鉴别测试软件；

灰度测试软件；

帧频测试软件。

5 测试方法






5.1 电性能

5.1.l 换帧频率

a)定义

画面信息更新的频率 FHO

b）要求

c)测量

--启动帧频测试软件，并在显示屏上开四个区域：A1、A2、A3 和 A4。第一帧画面在区域

A1 内显示一个“●”，第二帧画面在区域 A2 内显示一个“■”，第三帧画面在区域 A3 内显示一

个“▲”，第四帧画面在区域 A4 内显示一个”★“。以上四画面为一组，并从第五帧开始按此

规律循环显示；

--在显示屏上显示该测试软件，若显示屏在四个区域中都有完整的圆形，则换帧频率 FH

就等于计算机帧频 FF，即 FH=Fr；

--在显示屏上显示该测试软件，若显示屏只在区域 A1 和区域 A3 中有完整的图形，或只在

区域 A2 和区域 A4 中有完整图形，则换帧频率 FH 就等于计算机帧频的一半，即 FH=FF/2；

--在显示屏上显示该测试软件，若显示屏只在任意一个区域中有完整图形，则换帧频率 FH

就等于计算机帧频的四分之一，即 FH=Fr/4；

--在显示屏上显示该测试软件，若显示屏在四个区域中都有图形，但图形不完整被抽行或抽

列，则换帧频率 FH 就等于计算机帧频的一半，即 FH=FF/4；

--用示波器测出计算机帧频 FF，并根据上面测试结果算出换帧频率 FH；

--根据表 1 的规定，将该指标归入相应级别。

5.1.2 刷新频率

a)定义

显示屏每秒种显示数据被重复的次数 FC

b）要求

c）测量

--显示屏亮度置高级，灰度级置为变换的 1 级，双墓色显示屏为组合色，全色屏为白色；

SJ/T11141-XXXX






--用示波器观察任-象素一种颜色的 LED 驱动电流波形，并测出一组驱动电流波形的周期 T，

则刷新频率 FC=1/T；

--按表 2 的规定，归入相应级别。

5.1.3 占空比

a)定义

在大灰度级和大亮度级情况下，任意一个象素在一个扫描同期内的导通时间（To）与扫

描周期(Ts）之比，以 ZQ 表示。当 ZQ≥l 时，定义为静态驱动，当 ZQ<l 时，定义为动态驱

动。

b)要求

驱动占空比通常有 1/32、1/l6、1/8、1/4、1/2 和 1 等。

c）测量

--统计出显示屏一个模块的驱动电路路数 Q；

--数出显示屏一个模块的象大数 X；

--若显示屏基色数为 JC；

--驱动占空比 ZQ=Q（X×JC）。

5.1.4 模组负载变化率

a）定义

在高灰度和大亮度级情况下，显示模组全亮和局部亮两种状况的亮度变化率 BL。

b）要求按表 3。

c）测量

1）测量条件：

环境照度变化率小于±10%。

光探头采集范围不得小于 16 个相邻象素。

2）测量步骤：

在全屏黑情况下，用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度 BD;

以模组的 1/16 方块为单位，将模组划分为若干个区域，任选一个区域作为测试区域；

模组置于高亮度级、高灰度级并且整个模组全亮的状况下，测量该模组的亮度 BQ；

将被测模组置于高亮度级、高灰度级，但模组中只有一个区域全亮，测量该区域的亮度






BB；

用下式算出模块亮度的变化率：

BL=（BB-BQ）/（BB+BQ-2BD）X100%；

用上法分别测量计算红、绿、蓝、黄、白的亮度变化率，取其中大值即为模组的负载变化

率；

按表 3 规定，归入相应级别。

5.1.5 灰度等级

a）定义

显示屏在同一级亮度中从零灰度到高灰度之间的等级 G。

b）要求

标定灰度等级 G 一般分为无灰度（l-bit 灰度技术）、4 级（2-bit 灰度技术）、8 级（3-bit 灰度

技术）、16 级（4-bit 灰度技术）、32 级（5-bit 灰度技术）、64 级（6-bit 灰度技术）、128 级（7-bit

灰度技术）、256 级（8-bit 灰度技术）等级别。在任何一种级别中，亮度随灰度等级数应呈

单调上升。

c）测量

1）测量条件：

环境照度变化率小于±10%；

在整个测试过程中，彩色分析仪的采集范围不变。

2）测试步骤

启动灰度测试软件，逐级增加灰度级，显示屏的亮度应随着灰度级的上升呈单调上升；

实际友度级

1<G≤2 显示屏具有 l-bit 灰度技术；

2<G≤4 显示屏具有 2-bit 灰度技术；












依此类推。

5.1.6 信噪比

a）定义

在播放视频信号的情况下，信号有效值 S 与噪声有效值 N 之比（S/N）。


c）测量

用光强仪的光探头罩住某一象素（防止外界光的干扰），并在其后测试过程中光强仪采光探

头的状况保持不变；

将显示屏置于高亮度、大灰度，测出此状况下光强 IEM;

将显示屏置于高亮度级、50%灰度，测出此灰度级的光强 IEH；

用彩色电视信号发生仪（信噪比大于 52dB），给控制系统送入白信号（PAL 制）；调节彩色

电视信号发生仪的输出幅度，使象素光强等于 IEH，然后在此状态下让显示屏连续工作半小

时；

将视频画面冻结，测出画面冻结后该象素的光强 IDi，共重复该步骤 20 次测出 ID1、

ID2…ID20，找出其中三个大的 IDi，求算术平均得到 IDmax，再找出其中三个小的 IDi

求算术平均得到 IDmin；

按下式算出信噪比

S/N=20lg［2√2IEM/（IDmax-IDmin）］；

按表 4 的规定，归入相应级别。

5.1.7 象素失控率

a）定义

象素失控分为盲点和常亮点两类。整屏象素失控率 Pz 等于整屏盲点数与整屏常亮点数之和

对整屏象素数之比。区域象素失控率 PQ 等于盲点数与区域常亮点数之和对区域象素数之比

（区域指 100×100 的象素矩阵）。


c）测量






1）整屏象素失控率 PZ 的测量：

整屏显示高灰度级红色，用目测法数出不亮的象素数 PF；

清屏，用目测法数出红色常亮象素数 PL;

用下式算出红色象素失控率

PTR=（PF+PL)/P；

式中，P 为全屏象素总数（P 若小于一万，则按一万计算）；

用同样的方法可测算出蓝色象素失控率 PTB 和绿色的象素失控率 PTG；

取 PTR、PTB、PTG 中高值认定为整屏象素失控率 PT，并按表 5 的要求，纳入相应级别。

2）区域象素失控率 PQ 的测量

用软件做一个 100×100 象素的可移动红色方块（高灰度级）；

移动该方块找出红色盲点稠密的区域 AP；

用目测法数出方块内红色盲点数 M；

清屏，用目测法数出 AP 内的红色常亮点数 N；

区域红色象素失控率等于 M、N 之和除以区域象素数（PAR=（M+N）/10000）

用同样方法可测出区域绿色象素失控率 PAG 和区域蓝色象素失控率 PAB。

取 PTR、PRB、PTG 中的高值认定为区域象素失控率 PQ，并按表 5 的要求，纳入相应级

别。

5.2 光学性能

5.2.1 大亮度

a）定义

显示屏在一定环境照度下，在高灰度级和高亮度级下测量的亮度 B。

b）测量

1）测量条件:

环境照度变化小于±10%;

测量区域不得少于 16 个相邻象素。

2)测量步骤：

显示屏全黑情况下，用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度 BD；

显示屏在高亮度级、高灰度级情况下，用彩色分析仪测量显示屏的大亮度度 Bmax；






实际大亮度：B=Bmax-BD；

用上述方法在白平衡情况下，分别按需测量红、绿、蓝、黄、白等的大亮度。

5.2.2 视角

a）定义

假定显示屏发光象素法线方向的亮度为 BF，从显示屏左右两侧检测显示屏的亮度。当左右

两侧亮度值下降到 BF/2 时，称两条观测线之间的夹角 θＳ（θＳ＜ｌ８０°）为显示屏水平

方向的视角。从显示屏上下两侧检测显示屏的亮度，当上下两侧的亮度值下降到ＢＦ／２时，

称两条观测线之间的夹角 θＣ（θＣ＜１８０°）为显示屏垂直方向的视角。

b）视角的测量

１）测量条件

环境照度变化小于±10%，且不存在明显的有色光源；

光探头采集范围不得小于 16 个相邻象素；

2）水平视角测量步骤：

显示屏全屏显示高亮度级、高灰度级的某一基色；

用彩色分析仪测量方块内法线方向的亮度 BF；

以显示屏中心亮块为圆心，在转动半径不变的情况下，沿着水平方向向左右两侧分别转动彩

色分析仪，当亮度值下降到 BB=BF/2 时量出两条观测线之间的夹角 θＳＸ；

按同样方法量出每一种基色的水平视角，取小值即为该显示屏的水平视角 θＳ。

３）垂直视角测量步骤：

显示屏全屏以高亮度级和高灰度级显示某一基色；

其余步骤和水平视角的测量方法基本相同，只是彩色分析仪的转动方向不同，若条件许可，

也可以采用转动显示屏的方式进行测量；

按同样方法测量出每一种基色的垂直视角，取小值即为该显示屏的垂直视角 θＣ。

5.2.3 高对比度

a）定义

显示屏在一定的环境照度下，其大亮度与背景亮度之比 C。

b）测量

１）测量条件：






室内显示屏屏面法线方向的照度为１００×（ｌ±１０％）ＬＸ；

室外显示屏屏面法线方向的照度为１０　０００×　１±１０％）ＬＸ　

测量区域不得少于１６个相邻象素。

2)测量步骤：

按照５．２．１大亮度测量方法分别测出Ｂｍａｘ和ＢＤ；

按下式算出对比度 C

C=（Bmax-BD）/BD；。

5.2.4 基色主波长误差

a）定义

显示屏各基色主波长的实际值与标称值的误差△λD。


c）测量

１　测量条件：

环境照度变化小于 10LX；

不允许周围存在有色光源；

光探头采集范围不得少于 16 个相邻象素。

2)测量步骤：

用彩色分析仪，分别测量红、绿、蓝等各基色的色品坐标；

根据其色品坐标，在色度图上查找出各基色的主波长；

算出实测主波长与标称主波长的差值，取大值即为基色波长误差△λD；

按表 6 的规定，归入相应级别。

5.2.5 白场色坐标

a）定义

由三基色组成的全色显示屏在显示白场时，对应于 CIE1931 色度图中的 X、Y 坐标。






十五大因素决定 LED 显示屏质量

LED（发光二极管）对显示屏的重要性就好比汽车的引擎、空调的压缩机。选择一款性能优

良的LED是完成一个高性能LED显示屏的基本条件。然而，即使同样的配菜、同样的调料、

同样的灶具，不同水平的厨师也可能烹饪出千差万别的菜肴。因此，能否用好LED更是检验

显示屏制造商的试金石。一般认为显示屏有以下五大关键性能指标与LED品质参数息息相

关：亮度与视角、均性与清晰度、像素失控率、寿命、能耗与能效。

1、亮度与视角

.显示屏亮度主要取决于LED发光强度和LED密度

.显示屏视角应解决光通量浪费问题

显示屏亮度主要取决于LED的发光强度和LED密度。近几年LED在衬底、外延、芯片及

封装等方面的新技术层出不穷，尤其是氧化铟锡(ITO)电流扩展层技术及工艺的稳定与成熟，

使LED的发光强度有了大幅提高。目前，国际一流品牌小功率LED在水平视角为 110 度、垂

直视角为 50 度的情况下，绿管的发光强度已高达 4000mcd，红管达 1500mcd，蓝管达

1000mcd。在像素间距为 20mm时，显示屏亮度可达到 10000nit以上。显示屏可在任何环境

下全天候工作。

在谈到显示屏视角时，有一个值得我们思考的现象：LED显示屏尤其是室外显示屏，人

们的观察角度基本是从下而上，而以现有LED显示屏的产品形态来看，有一半的光通量消失

在茫茫天空中。在能源紧张的今天，我们是否有更合理的解决之道？值得深思。

2、均性与清晰度








.LED各项性能参数不一致是影响均性的主要原因

.制约LED显示屏清晰度改善的主因是均性而不是物理像素间距

LED显示屏技术发展到今天，均性已成为衡量显示屏优劣的重要指标。人们常说

LED显示“点点灿烂，片片辉煌”，就是对像素之间和模块之间严重不均的一种形象比喻。

专业一点的说法是“灰尘效应”和“马赛克现象”。

造成不均现象的根源主要有：LED各项性能参数的不一致；显示屏在生产、安装过程

中组装精度的不足；其他电子元器件的电参数一致性不够；模块、PCB设计的不规范等。

其中“LED各项性能参数的不一致”是主因。这些性能参数的不一致主要包括：光强不一

致、光轴不一致、色坐标不一致、各基色光强分布曲线不一致以及衰减特性不一致等。如何

解决LED性能参数的不一致现象，目前业内主要有两种技术途径：一是通过对LED规格参数

的进一步细分，提高LED各项性能的一致性；二是通过后续校正的方式来改善显示屏均性。

后续校正也从早期的模组校正、模块校正，发展到今天的逐点校正。校正技术则从单纯的光

强校正，发展到光强+色坐标校正。

但是，我们认为后续校正并不是万能的。其中，光轴不一致、光强分布曲线不一致、衰

减特性不一致、拼装精度差以及设计的不规范等是无法通过后续校正来消除的，甚至这种后

续校正会使光轴、衰减、拼装精度方面的不一致更加恶化。

因此，通过实践我们的结论是：后续校正仅仅是治表，而LED参数细分才是治本，才是

LED显示产业未来的主流。

而论到显示屏均性与清晰度的关系，业界则常常存在一个认识上的误区，即以分辨率

替代清晰度。其实显示屏清晰度是人眼对显示屏分辨率、均性(信噪比)、亮度、对比度等

多项因素综合的主观感受。单纯缩小物理像素间距提高分辨率，而忽视均性，对提高清晰







度是毫无疑义的。试想一个存有严重“灰尘效应”和“马赛克现象”的显示屏，即使它的物理像

素间距再小，分辨率再高，也不可能得到一个良好的图像清晰度。

因此，从某种意义上讲，目前制约LED显示屏清晰度改善的主因是“均性”而不是“物

理像素间距”。

3、显示屏像素失控

.造成显示屏像素失控的主要原因是LED失效

.静电放电是失效大诱因

造成显示屏像素失控的原因很多，其中主要的原因就是“LED失效”。

LED失效的主因又可分为两个方面：一是LED自身品质不佳；二是使用方法不当。通过

分析我们归纳出LED失效模式和上述两个主因之间的对应关系。

上述我们谈到很多LED的失效通常在LED的常规检验测试中是无法发现的。除了在受到

静电放电、大电流(造成结温过高)、外部强力等不当使用外，很多LED失效是在高温、低温、

温度快速变化或其他恶劣条件下，由于LED芯片、环氧树脂、支架、内引线、固晶胶、PPA

杯体等材料热膨胀系数的差异，引发其内部应力的不同而产生的，因此，LED的质量检测是

一项十分复杂的工作。

再者，对于GaN基LED而言，静电放电是其失效的大诱因。静电放电导致LED失效的

机理非常复杂，设备、工具、器皿及人体均有可能带有静电并对其放电，这种静电少则几百

伏，高则几万伏，放电时间在纳秒级水平。我们在显示屏生产、安装、使用过程中出现的蓝

绿管失效，往往就是LED-PN结被静电放电击穿所至。国际静电协会严格规定了标准静电放

电模式，主要分为人体放电模式(HBM)和机器放电模式(MM)。我国对器件的静电放电敏感






度(ESDS)分为三个等级(人体模式)：1 级为 0～1999V；2 级为 2000～3999V；3 级为 4000V

以上。一般情况下LED的静电放电敏感度在人体模式下在几百伏～上万伏之间，而在机器模

式下只有几十伏到五百伏左右。LED显示屏由于生产过程繁杂，静电放电防不胜防，因此，

LED静电放电敏感度应选择 2 级或以上为妥(人体模式)，而静电防护必须贯穿生产全过程。

4、寿命

LED显示屏的寿命是由多种因素决定的，但是，由许多因素造成的寿命终结是可以通过零

部件(比如开关电源)的更换来不断地延续寿命。而LED则是不可能被大量更换的，因此，一

旦LED寿命终结，则意味着显示屏寿命的终止。一定意义上LED的寿命决定了显示屏的寿命。

LED的寿命通常以发光强度衰减到初始值 50%的时间为寿命期。LED作为一种半导体材料，

人们常说有 10 万小时寿命，但那是在理想条件下的评估。而在实际使用状况下是达不到的。

我们有一个简单的实验方法和计算公式可以测算LED的寿命：将LED放置于与实际工作环境

相同的条件下工作 1000 小时，并测得光强的初始值和终值，然后通过公式就可推出LED的

寿命期。我们选定某著名品牌蓝管在环境温度为 50℃、电流为 20mA的环境下工作 1000 小

时后测得终值为 0.88×初始值，根据公式我们可算出该蓝管在该环境下的寿命为 5422 小时。

我们说LED寿命决定显示屏的寿命，但并不是说LED寿命等于显示屏寿命。由于显示屏

在工作时并不是每只LED每时每刻都在满负荷工作，显示屏在正常播放视频节目的情况下，

显示屏的寿命期应该是LED寿命期的 6～10 倍，当LED工作在小电流的状况下寿命可以更

长。因此，选用该品牌LED的显示屏寿命期可达 5 万小时左右。

怎样使LED寿命期更长？一般情况下我们可以从器件制造和器件应用两方面着手。从器

件制造方面来讲：选择优质的外延材料；加大芯片面积，减小电流密度；均衡电流密度；降

低热阻；选择性能优良而抗紫外能力强的封装材料等都可以使LED寿命更长。

从器件应用方面讲：将散热作为从模块设计到工程实施甚至将来系统维护的一个中心工

作；降低LED工作电流；正确配置LED，使各基色LED同步衰减等都是可以延长LED使用寿

命的。







5、能耗与能效

.提高LED光效，降低显示屏能耗是发展方向

.LED作为一种绿色、节能光源日益受到青睐

提高LED光效，降低显示屏能耗是LED显示屏技术一个重要的发展方向，它具有如下积

极意义：一是节能、减排，保护环境；二是降低电力增容、动力设备及散热设备的投入；三

是节省电费降低运营成本；四是降低显示屏温升；五是延缓LED衰减速度；六是提高系统可

靠性；七是延长显示屏寿命；八是减小显示屏光电参数的温漂，稳定图像效果。

LED的发光效率(即外量子效率)是由LED内量子效率和逃逸率决定的。现今，LED的内

量子效率已高达 90%以上，但是由于逃逸率较低，因此外量子效率成为提高LED光效的瓶颈。

为了突破这个制约行业发展的瓶颈，许多新颖的解决方案被提出，同时得到了理论验证，其

中大多数已进入试验阶段，部分已获得了成功，并且为终的产业化奠定了坚实的基础。

LED作为一种绿色、节能光源受到人们的青睐，也必将作为一种主流媒体，引领显示技

术的未来。

总之，器件制造与器件应用本身是一个相辅相成的统一体，器件技术的进步给应用市场

带来繁荣，而应用市场的需求则是器件技术进步的永恒动力。让我们上下游企业共同努力，

开创LED显示技术新的未来。

十一：在设计屏体大小时，有三个重要的因素：






（1）显示内容的需要

（2）场地空间条件

（3）显示屏单元模板尺寸（室内屏）或像素大小（户外屏）。

普通LED显示屏的分辨率一般大为 480 行×768 列。特殊显示屏可超出此限，常用办法是

用两块屏来组合而成；另外就是用超高速芯片设计电路，但成本较高。

以下是寅屏的设计参考尺寸：

φ3.0mm的点间距是 4.00mm，屏体大尺寸约为：2.0 米（高）×3 米

φ3.75mm的点间距是 4.75mm，屏体大尺寸约为：2.5 米（高）×4 米

φ5.0mm的点间距是 7.62mm，屏体大尺寸约为：3.7 米（高）×6 米。在设计寅显示屏的几

何尺寸时，应以显示屏单元模板的尺寸为基础。一块单元模板分辨率一般为 32 行×64 列，

即共有 2048 个像素，其几何尺寸如下：

φ3.75mm单元模板尺寸为：152mm（高）×304mm（宽）

φ5mm单元模板尺寸为：244mm（高）×487mm（宽）

室内显示屏体外边框的尺寸可按要求确定，一般应与屏体大小成比例。外边框的尺寸通常为

5cm-10cm（每边）。

对于户外屏而言，首先要确定像素尺寸。像素尺寸的选定除了应考虑前面提到的显示内容的

需要和场地空间因素外，还应考虑安装位置和视距。若安装位置与主体视距越远，则像素尺






寸应越大，因为像素尺寸越大，像素内的发光管就越多，亮度就越高，而有效视距也就越远。

但是，像素尺寸越大，单位面积的像素分辨率就越低，显示的内容也就越少。

耗电与电源要求

显示屏的耗电量分为平均耗电量和大耗电量。平均耗电量又称工作电量是平时实际耗电

量。大耗电量是启动时或全亮等极端情况时的耗电量，大耗电量是交流电供电（线径，

开关等）必须考虑的要素。

φ5mm显示屏耗电量：

平均耗电量：200W/平方米；大耗电量：450W/平方米

φ3.75mm显示屏耗电量=φ5mm显示屏耗电量×2.5 倍

显示屏属大型精密电子设备，为了安全使用及可靠工作，其AC220V电源输入端或与其相连

微机的AC220V电源输入端必须接大地。

注：微机的AC220V电源输入接地端已与微机机壳相连。

十二：户外屏须特别考虑的问题






（1）户外屏的主要问题如下：显示屏安装在户外，经常曝晒雨淋，风吹尘盖，工作环境恶

劣。电子设备被淋湿或严重受潮会引起短路甚至起火，引发故障甚至火灾，造成损失。

（2）显示屏可能会受到雷电引起的强电强磁袭击。

（3）环境温度变化极大。显示屏工作时本身就要产生一定的热量，如果环境温度过高而散

热又不良，集成电路可能工作不正常，甚至被烧毁，从而使显示系统无法正常工作。

（4）受众面宽，视距要求远、视野要求广；环境光变化大，特别是可能受到阳光直射。

针对以上特殊要求，户外显示屏必须做到：

（1）屏体及屏体与建筑的结合部必须严格防水防漏；屏体要有良好的排水措施，一旦发生

积水能顺利排放。

（2）在显示屏及建筑物上安装避雷装置。显示屏主体和外壳保持良好接地，接地电阻小于

3 欧姆，使雷电引起的大电流及时泄放。

（3）安装通风设备降温，使屏体内部温度在-10℃-40℃之间。屏体背后上方安装轴流风机，

排出热量。

（4）选用工作温度在-40℃-80℃之间的工业级集成电路芯片，防止冬季温度过低使显示屏

不能启动。

（5）为了保证在环境强烈的情况下远距离可视，必须选用超高亮度发光二极管。

（6）显示介质选用新型广视角管，视角宽阔，色彩纯正，一致协调，寿命超过 10 万小时。






显示介质的外封装为目前流行的带遮沿方形筒体，硅胶密封，无金属化装配；其外形精致

美观，坚固耐用，具有防阳光直射、防尘、防水、防高温、防电路短路“五防”特点。

十三：怎样评估LED屏的好坏

·失控点室内LED显示屏的失控点不大于万分之三，室外LED显示屏的失控点应不大于

千分之三，且为离散壮；

·一致性 LED屏的一致性要好，整屏的亮度要均衡，无明显色块；

·安全性无安全隐患、漏电流，对地漏电流应不超过 3.5mA（交流有效值）；抗点强度，

LED显示屏可 50Hz、1500V（交流有效值）的实验电压Lmin不应发生绝缘击穿；同时LED

显示屏在熔断器和开关电源处应有警告标志；

·外观，LED显示屏外框无明显划痕。室外LED显示屏象素管安装应一致，无松动及管壳

破裂；

·结构，LED显示屏部分可采用钢、铝、木等材料，要求结构坚固，美观。


成为 LED 专家的秘籍应用篇第十四章：OLED




第十四章：OLED

我们后来介绍一种不常见的和新型的 LED，就是 OLED。我们首先从什么叫 OLED 开始

来了解：

第一节、OLED 名词解释

OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示

（Organic Electroluminesence Display, OELD）。因为具备轻薄、省电等特性，因此从 2003 年

开始，这种显示设备在 MP3 播放器上得到了广泛应用，而对于同属数码类产品的 DC 与手

机，此前只是在一些展会上展示过采用 OLED 屏幕的工程样品，还并未走入实际应用的阶

段。但 OLED 屏幕却具备了许多 LCD 不可比拟的优势，因此它也一直被业内人士所看好。

OLED 显示技术与传统的 LCD 显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂

层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且 OLED 显示屏幕可以做得

更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。

目前在 OLED 的二大技术体系中，低分子 OLED 技术为日本掌握，而高分子的 PLEDLG

手机的所谓 OEL 就是这个体系，技术及专利则由英国的科技公司 CDT 掌握，两者相比 PLED

产品的彩色化上仍有困难。而低分子 OLED 则较易彩色化，不久前三星就发布了 65530 色

的手机用 OLED。

不过，虽然将来技术更优秀的 OLED 会取代 TFT 等 LCD，但有机发光显示技术还存在

使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。目前采用 OLED 的主要是三星如新上市的 SCH-X339

就采用了 256 色的 OLED，至于 OEL 则主要被 LG 采用在其 CU8180 8280 上我们都有见到。

为了形像说明 OLED 构造，可以将每个 OLED 单元比做一块汉堡包，发光材料就是夹

在中间的蔬菜。每个 OLED 的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED 与 LCD

一样，也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下，

OLED 单元后有一个薄膜晶体管（TFT），发光单元在 TFT 驱动下点亮。主动式的 OLED 比

较省电，但被动式的 OLED 显示性能更佳。






第二节、OLED 的结构、原理

OLED 的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与电力之正极相

连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：电洞传输层(HTL)、

发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时，正极电洞与阴极电荷就会在发

光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝 RGB 三原色，构成基本色彩。OLED

的特性是自己发光，不像 TFT LCD 需要背光，因此可视度和亮度均高，其次是电压需求低

且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等，被视为 21 世纪具

前途的产品之一。

有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电（Direct Current；

DC）所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子（Electron）与电洞（Hole）分别由

阴极与阳极注入元件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子 -电洞复合

（Electron-Hole Capture）。而当化学分子受到外来能量激发後，若电子自旋（Electron Spin）

和基态电子成对，则为单重态（Singlet），其所释放的光为所谓的萤光（Fluorescence）；反

之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态（Triplet），其所释放的光

为所谓的磷光（Phosphorescence）。

当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时，其能量将分别以光子（Light

Emission）或热能（Heat Dissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用当作显示功能；

然有机萤光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光，故 PM-OLED 元件发光效率之理论极

限值仅 25%。

PM-OLED 发光原理是利用材料能阶差，将释放出来的能量转换成光子，所以我们可以

选择适当的材料当作发光层或是在发光层中掺杂染料以得到我们所需要的发光颜色。此外，

一般电子与电洞的结合反应均在数十纳秒（ns）内，故 PM-OLED 的应答速度非常快。

P.S.：PM-OLEM 的典型结构。典型的 PM-OLED 由玻璃基板、ITO（indium tin oxide；

铟锡氧化物）阳极（Anode）、有机发光层（Emitting Material Layer）与阴极（Cathode）等

所组成，其中，薄而透明的 ITO 阳极与金属阴极如同三明治般地将有机发光层包夹其中，






当电压注入阳极的电洞（Hole）与阴极来的电子（Electron）在有机发光层结合时，激发有

机材料而发光。

而目前发光效率较佳、普遍被使用的多层 PM-OLED 结构，除玻璃基板、阴阳电极与有

机发光层外，尚需制作电洞注入层（Hole Inject Layer；HIL）、电洞传输层（Hole Transport

Layer；HTL）、电子传输层（Electron Transport Layer；ETL）与电子注入层（Electron Inject

Layer；EIL）等结构，且各传输层与电极之间需设置绝缘层，因此热蒸镀（Evaporate）加工

难度相对提高，制作过程亦变得复杂。

由于有机材料及金属对氧气及水气相当敏感，制作完成後，需经过封装保护处理。

PM-OLED 虽需由数层有机薄膜组成，然有机薄膜层厚度约仅 1,000～1,500A°（0.10～0.15

um），整个显示板（Panel）在封装加干燥剂（Desiccant）後总厚度不及 200um（2mm），具

轻薄之优势。

第三节、有机发光材料的选用

有机材料的特性深深地影响元件之光电特性表现。在阳极材料的选择上，材料本身必需

是具高功函数（High work function）与可透光性，所以具有 4.5eV-5.3eV 的高功函数、性质

稳定且透光的 ITO 透明导电膜，便被广泛应用于阳极。在阴极部分，为了增加元件的发光

效率，电子与电洞的注入通常需要低功函数（Low work function）的 Ag、Al、Ca、In、Li

与 Mg 等金属，或低功函数的复合金属来制作阴极（例如：Mg-Ag 镁银）。

适合传递电子的有机材料不一定适合传递电洞，所以有机发光二极体的电子传输层和电

洞传输层必须选用不同的有机材料。目前常被用来制作电子传输层的材料必须制膜安定性

高、热稳定且电子传输性佳，一般通常采用萤光染料化合物。如 Alq、Znq、Gaq、Bebq、

Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT 等。而电洞传输层的材料属于一种芳香胺萤光

化合物，如 TPD、TDATA 等有机材料。

有机发光层的材料须具备固态下有较强萤光、载子传输性能好、热稳定性和化学稳定性

佳、量子效率高且能够真空蒸镀的特性，一般有机发光层的材料使用通常与电子传输层或电

洞传输层所采用的材料相同，例如 Alq 被广泛用于绿光，Balq 和 DPVBi 则被广泛应用于蓝

光。






一般而言，OLED 可按发光材料分为两种：小分子 OLED 和高分子 OLED（也可称为

PLED）。小分子 OLED 和高分子 OLED 的差异主要表现在器件的制备工艺不同：小分子器

件主要采用真空热蒸发工艺，高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺。小分子材料厂商

主要有：Eastman、Kodak、出光兴产、东洋 INK 制造、三菱化学等；高分子材料厂商主要

有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化学等。目前国际上与 OLED 有关的专利已经超过

1400 份，其中基本的专利有三项。小分子 OLED 的基本专利由美国 Kodak 公司拥有，高

分子 OLED 的专利由英国的 CDT（Cambridge DisPlay Technology）和美国的 Uniax 公司拥

有。

第四节、OLED 关键工艺

一、氧化铟锡(ITO)基板前处理

(1) ITO 表面平整度：ITO 目前已广泛应用在商业化的显示器面板制造，其具有高透射

率、低电阻率及高功函数等优点。一般而言，利用射频溅镀法(RF sputtering)所制造的 ITO，

易受工艺控制因素不良而导致表面不平整，进而产生表面的尖端物质或突起物。另外高温锻

烧及再结晶的过程亦会产生表面约 10 ~ 30nm 的突起层。这些不平整层的细粒之间所形成的

路径会提供空穴直接射向阴极的机会，而这些错综复杂的路径会使漏电流增加。一般有三个

方法可以解决这表面层的影响?U 一是增加空穴注入层及空穴传输层的厚度以降低漏电流，

此方法多用于 PLED 及空穴层较厚的 OLED(~200nm)。二是将 ITO 玻璃再处理，使表面光滑。

三是使用其它镀膜方法使表面平整度更好。

(2) ITO 功函数的增加：当空穴由 ITO 注入 HIL 时，过大的位能差会产生萧基能障，

使得空穴不易注入，因此如何降低 ITO / HIL 接口的位能差则成为 ITO 前处理的重点。一般

我们使用 O2-Plasma 方式增加 ITO 中氧原子的饱和度，以达到增加功函数之目的。ITO 经

O2-Plasma 处理后功函数可由原先之 4.8eV 提升至 5.2eV，与 HIL 的功函数已非常接近。

加入辅助电极，由于 OLED 为电流驱动组件，当外部线路过长或过细时，于外部电路

将会造成严重之电压梯度，使真正落于 OLED 组件之电压下降，导致面板发光强度减少。

由于 ITO 电阻过大(10 ohm / square)，易造成不必要之外部功率消耗，增加一辅助电极以降






低电压梯度成了增加发光效率、减少驱动电压的快捷方式。铬(Cr：Chromium)金属是常被

用作辅助电极的材料，它具有对环境因子稳定性佳及对蚀刻液有较大的选择性等优点。然而

它的电阻值在膜层为 100nm 时为 2 ohm / square，在某些应用时仍属过大，因此在相同厚度

时拥有较低电阻值的铝(Al：Aluminum)金属(0.2 ohm / square)则成为辅助电极另一较佳选择。

但是，铝金属的高活性也使其有信赖性方面之问题因此，多叠层之辅助金属则被提出，如：

Cr / Al / Cr 或 Mo / Al / Mo，然而此类工艺增加复杂度及成本，故辅助电极材料的选择成为

OLED 工艺中的重点之一。

二、阴极工艺

在高解析的 OLED 面板中，将细微的阴极与阴极之间隔离，一般所用的方法为蘑菇构

型法(Mushroom structure approach)，此工艺类似印刷技术的负光阻显影技术。在负光阻显影

过程中，许多工艺上的变异因子会影响阴极的品质及良率。例如，体电阻、介电常数、高分

辨率、高 Tg、低临界维度(CD)的损失以及与 ITO 或其它有机层适当的黏着接口等。

三、封装

⑴ 吸水材料：一般 OLED 的生命周期易受周围水气与氧气所影响而降低。水气来源

主要分为两种：一是经由外在环境渗透进入组件内，另一种是在 OLED 工艺中被每一层物

质所吸收的水气。为了减少水气进入组件或排除由工艺中所吸附的水气，一般常使用的物

质为吸水材(Desiccant)。Desiccant 可以利用化学吸附或物理吸附的方式捕捉自由移动的水分

子，以达到去除组件内水气的目的。

⑵ 工艺及设备开发：封装工艺之流程如图四所示，为了将 Desiccant 置于盖板及顺利

将盖板与基板黏合，需在真空环境或将腔体充入不活泼气体下进行，例如氮气。值得注意的

是，如何让盖板与基板这两部分工艺衔接更有效率、减少封装工艺成本以及减少封装时间以

达佳量产速率，已俨然成为封装工艺及设备技术发展的 3 大主要目标。

第五节、OLED 的形色化技术

显示器全彩色是检验显示器是否在市场上具有竞争力的重要标志，因此许多全彩色化技

术也应用到了 OLED 显示器上，按面板的类型通常有下面三种:RGB 象素独立发光，光色转






换(Color Conversion)和彩色滤光膜(Color Filter)。

一、RGB 象素独立发光

利用发光材料独立发光是目前采用多的彩色模式。它是利用精密的金属荫罩与 CCD

象素对位技术，首先制备红、绿、蓝三基色发光中心，然后调节三种颜色组合的混色比，产

生真彩色，使三色 OLED 元件独立发光构成一个象素。该项技术的关键在于提高发光材料

的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。

目前，有机小分子发光材料 AlQ3 是很好的绿光发光小分一于材料，它的绿光色纯度，

发光效率和稳定性都很好。但 OLED 好的红光发光小分子材料的发光效率只有 31m/W，

寿命 1 万小时，蓝色发光小分子材料的发展也是很慢和很困难的。有机小分子发光材料面临

的大瓶颈在于红色和蓝色材料的纯度、效率与寿命。但人们通过给主体发光材料掺杂，已

得到了色纯度、发光效率和稳定性都比较好的蓝光和红光。

高分子发光材料的优点是可以通过化学修饰调节其发光波长，现已得到了从蓝到绿到红

的覆盖整个可见光范围的各种颜色，但其寿命只有小分子发光材料的十分之一，所以对高分

子聚合物，发光材料的发光效率和寿命都有待提高。不断地开发出性能优良的发光材料应该

是材料开发工作者的一项艰巨而长期的课题。

随着 OLED 显示器的彩色化、高分辨率和大面积化，金属荫罩刻蚀技术直接影响着显

示板画面的质量，所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

二、光色转换

光色转换是以蓝光 OLED 结合光色转换膜阵列，首先制备发蓝光 OLED 的器件，然后

利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光，从而获得全彩色。该项技术的关键在于提高

光色转换材料的色纯度及效率。这种技术不需要金属荫罩对位技术，只需蒸镀蓝光 OLED

元件，是未来大尺寸全彩色 OLED 显示器极具潜力的全彩色化技术之一。但它的缺点是光

色转换材料容易吸收环境中的蓝光，造成图像对比度下降，同时光导也会造成画面质量降低

的问题。目前掌握此技术的日本出光兴产公司已生产出 10 英寸的 OLED 显示器。

三、彩色滤光膜

此种技术是利用白光 OLED 结合彩色滤光膜，首先制备发白光 OLED 的器件，然后通

过彩色滤光膜得到三基色，再组合三基色实现彩色显示。该项技术的关键在于获得高效率和

高纯度的白光。它的制作过程不需要金属荫罩对位技术，可采用成熟的液晶显示器 LCD 的






彩色滤光膜制作技术。所以是未来大尺寸全彩色 OLED 显示器具有潜力的全彩色化技术之

一，但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成光损失高达三分之二。目前日本 TDK 公司和美

国 Kodak 公司采用这种方法制作 OLED 显示器。

RGB 象素独立发光，光色转换和彩色滤光膜三种制造 OLED 显示器全彩色化技术，各

有优缺点。可根据工艺结构及有机材料决定。

第六节、OLED 的驱动方式

OLED 的驱动方式分为主动式驱动(有源驱动)和被动式驱动(无源驱动)。

一、无源驱动（PM OLED）

其分为静态驱动电路和动态驱动电路。

⑴ 静态驱动方式：在静态驱动的有机发光显示器件上，一般各有机电致发光像素的阴

极是连在一起引出的，各像素的阳极是分立引出的，这就是共阴的连接方式。若要一个像素

发光只要让恒流源的电压与阴极的电压之差大于像素发光值的前提下，像素将在恒流源的驱

动下发光，若要一个像素不发光就将它的阳极接在一个负电压上，就可将它反向截止。但是

在图像变化比较多时可能出现交叉效应，为了避免我们必须采用交流的形式。静态驱动电路

一般用于段式显示屏的驱动上。

⑵ 动态驱动方式：在动态驱动的有机发光显示器件上人们把像素的两个电极做成了矩

阵型结构，即水平一组显示像素的同一性质的电极是共用的，纵向一组显示像素的相同性质

的另一电极是共用的。如果像素可分为 N 行和 M 列，就可有 N 个行电极和 M 个列电极。

行和列分别对应发光像素的两个电极。即阴极和阳极。在实际电路驱动的过程中，要逐行点

亮或者要逐列点亮像素，通常采用逐行扫描的方式，行扫描，列电极为数据电极。实现方式

是：循环地给每行电极施加脉冲，同时所有列电极给出该行像素的驱动电流脉冲，从而实现

一行所有像素的显示。该行不再同一行或同一列的像素就加上反向电压使其不显示，以避免

“交叉效应”，这种扫描是逐行顺序进行的，扫描所有行所需时间叫做帧周期。

在一帧中每一行的选择时间是均等的。假设一帧的扫描行数为 N，扫描一帧的时间为 1，






那么一行所占有的选择时间为一帧时间的 1/N 该值被称为占空比系数。在同等电流下，扫描

行数增多将使占空比下降，从而引起有机电致发光像素上的电流注入在一帧中的有效下降，

降低了显示质量。因此随着显示像素的增多，为了保证显示质量，就需要适度地提高驱动电

流或采用双屏电极机构以提高占空比系数。

除了由于电极的公用形成交叉效应外，有机电致发光显示屏中正负电荷载流子复合形成

发光的机理使任何两个发光像素，只要组成它们结构的任何一种功能膜是直接连接在一起

的，那两个发光像素之间就可能有相互串扰的现象，即一个像素发光，另一个像素也可能发

出微弱的光。这种现象主要是因为有机功能薄膜厚度均性差，薄膜的横向绝缘性差造成的。

从驱动的角度，为了减缓这种不利的串扰，采取反向截至法也是一行之有效的方法。

带灰度控制的显示：显示器的灰度等级是指黑白图像由黑色到白色之间的亮度层次。灰

度等级越多，图像从黑到白的层次就越丰富，细节也就越清晰。灰度对于图像显示和彩色化

都是一个非常重要的指标。一般用于有灰度显示的屏多为点阵显示屏，其驱动也多为动态驱

动，实现灰度控制的几种方法有：控制法、空间灰度调制、时间灰度调制。

二、有源驱动（AM OLED）

有源驱动的每个像素配备具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管（LowTemperature

Poly-Si Thin Film Transistor, LTP-Si TFT），而且每个像素配备一个电荷存储电容，外围驱动

电路和显示阵列整个系统集成在同一玻璃基板上。与 LCD 相同的 TFT 结构，无法用于

OLED。这是因为 LCD 采用电压驱动，而 OLED 却依赖电流驱动，其亮度与电流量成正比，

因此除了进行 ON/OFF 切换动作的选址 TFT 之外，还需要能让足够电流通过的导通阻抗较

低的小型驱动 TFT。

有源驱动属于静态驱动方式，具有存储效应，可进行 100%负载驱动，这种驱动不受扫

描电极数的限制，可以对各像素独立进行选择性调节。

有源驱动无占空比问题，驱动不受扫描电极数的限制，易于实现高亮度和高分辨率。

有源驱动由于可以对亮度的红色和蓝色像素独立进行灰度调节驱动，这更有利于 OLED

彩色化实现。

有源矩阵的驱动电路藏于显示屏内，更易于实现集成度和小型化。另外由于解决了外围






驱动电路与屏的连接问题，这在一定程度上提高了成品率和可靠性。

三、主动式与被动式两者比较

被动式主动式

瞬间高高密度发光（动态驱动/有选择性）连续发光（稳态驱动）

面板外附加 IC 芯片 TFT 驱动电路设计/内藏薄膜型驱动 IC

线逐步式扫描线逐步式抹写数据

阶调控制容易在 TFT 基板上形成有机 EL 画像素

低成本/高电压驱动低电压驱动/低耗电能/高成本

设计变更容易、交货期短（制造简单）发光组件寿命长（制程复杂）

简单式矩阵驱动+OLED LTPS TFT+OLED

第七节、OLED 的优缺点

一、OLED 的优点

1、厚度可以小于 1 毫米，仅为 LCD 屏幕的 1/3，并且重量也更轻；

2、固态机构，没有液体物质，因此抗震性能更好，不怕摔；

3、几乎没有可视角度的问题，即使在很大的视角下观看，画面仍然不失真；

4、响应时间是 LCD 的千分之一，显示运动画面绝对不会有拖影的现象；

5、低温特性好，在零下 40 度时仍能正常显示，而 LCD 则无法做到；

6、制造工艺简单，成本更低；

7、发光效率更高，能耗比 LCD 要低；

8、能够在不同材质的基板上制造，可以做成能弯曲的柔软显示器。

二、OLED 的缺点

1、寿命通常只有 5000 小时，要低于 LCD 至少 1 万小时的寿命；

2、不能实现大尺寸屏幕的量产，因此目前只适用于便携类的数码类产品；

3、存在色彩纯度不够的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。






第八节、OLED 的应用

一、OLED 在头戴显示器领域的应用

以视频眼镜和随身影院为重要载体的头戴式显示器得到了越来越广泛的应用和发展。其

在数字士兵、虚拟现实、虚拟现实游戏、3G 与视频眼镜融合、超便携多媒体设备与视频眼

镜融合方面有卓越的优势。

与 LCD 和 LCOS 相比，OLED 在头戴显示器的应用有非常大的优势：清晰鲜亮的全彩

显示、超低的功耗等，是头戴式显示器发展的一大推动力。

率先把 OLED 应用在视频眼镜上的是美国的 eMagin. 无论是对于民用消费领域还是工

业应用乃至军事用途都提供了一个极佳的近眼应用解决途径。随之，采用欧洲的超微 OLED

显示屏的视频眼镜被推上市场。在国内，iTheater（爱视代）凭雄厚的研发实力率先推出世

界首款高分子超微 OLED 显示屏的视频眼镜；凭借其全知识产权的背景顺利打入国内军事

领域，为中国数字士兵的建设出一份力。

二、OLED 在 MP3 领域的应用

MP3 作为一款数字随身听已经在市场上日益成为时尚娱乐的主角，对于它的功能、容

量、价格等等都得到了人们广泛的关注，也是各厂家目光的焦点所在，可是对于作为 MP3

的眼睛的屏幕却很少有人涉及。

除了影音随身看产品之外，不论 Flash 型还是 HDD 型的 MP3，大多采用黑白单色 LCD

面板，仅仅停留在能够聆听音乐的简单要求上。但现如今的 MP3 除了这种基本的功能外，

更多的立足于人们对于个性、时尚追求的心理，表达的是一种生活的观念。所以在面板的设

计上，出现了多彩背光设计，就是经常听到的“7 色背光”的产品。在此基础上进一步发展，

已经有用到区域彩色 OLED 面板（如：黄、蓝双色等区域各 16 色阶）的产品，有代表性的

有 BenQ 的 Joybee180、iRiver N10 等。

OLED（Organic Light Emitting Display），即有机发光显示屏，在 MP3 屏幕的应用领域

属于新崛起的种类，被誉为“梦幻显示屏”。它无需背光灯，而是“主动发光”。以 BenQ

Joybee180 的 OLED 液晶屏为例，它摒弃了传统 LCD 的缺点，每个像素都可自行发光，不






管在什么角度什么光线下都可以比传统 LCD 显示更加清晰的画面，而且环境越黑屏幕越亮，

犹如夜间的莹彩精灵。

MP3 的消费者多为年轻族群，对他们而言 MP3 除了基本功用之外，还带有一点点炫耀

的色彩。在夜晚寂静的街边，边走边听着音乐，看着 OLED 屏幕跳动的蓝光，音符的跳动

伴着脚步的跳动和心情的起伏，定有一种别样的感觉。或是在朋友欢聚的 Party 上，OLED

蓝光的闪烁熠熠生辉，定能让你成为聚会的主角。

除了带来全新的视觉感受之外，OLED 还有很多 LCD 面板无法比拟的优点。比如可以

使 MP3 做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。不过 OLED 的应用还要搭

配 MP3 的整体设计，才能展现出它的魅力。目前刚刚上市的 BenQ Joybee180 可以说是液晶

屏的应用与整体设计相结合的典范。Joybee180 的造型时尚、简约、大方，整款机器呈正方

形，看上去像一个精致小巧的手提袋，精华部分又好似一款华丽精美的手表。而且，运用表

带的流行元素取代传统的佩戴方法，提供一系列不同的面板，可依服饰的不同进行替换，改

变以往一成不变的搭配方案，秀出你的时尚搭配，秀出你的独特心情。

OLED 应用于 MP3 产品上不仅增加了产品绚丽的美感，而且也为图文资讯的表达锦上

添花，无疑将成为 MP3 显示面板的主流。

第九节、OLED 市场前景

一、2013 年全球 OLED 电视机市场将达 14 亿美元

据市场研究公司 iSuppli 新发表的研究报告称，2013 年全球 OLED（有机发光二极管）

电视机出货量将从 2007 年的 3000 台增长到 280 万台，复合年增长率为 212.3%。从全球销

售收入看，2013 年全球 OLED 电视机的销售收入将从 2007 年的 200 万美元增长到 14 亿美

元，复合年增长率为 206.8%。

iSuppli 称，OLED 显示技术要对市场产生真正的影响还需要克服一些挑战。首先，

AMOLED 显示屏制造工艺还不充分。随着显示屏尺寸的加大，成品率损失和制造损失也越

来越大。此外，OLED 显示屏材料的使用寿命仍需要提高。AMOLED 供应商不能保证产量。

不过，OLED 电视机也有许多优点。OLED 电视不需要背光，因此比其它技术更省电和更多






做的更薄。OLED 电视响应时间非常快，在观看电视的时候没有移动模糊的现象。此外，

OLED 电视比其它技术的色彩更丰富。

索尼在 2007 年 12 月在日本市场推出了售价 1800 美元的 11 英寸 OLED 电视机，首先

进入了这个市场。包括东芝和松下在内的一些厂商预计将在 2009 年进入这个市场。

二、商品化过程

1997 年 Pioneer 发表了配备解析度为 256x64 的单色 PM-OLED 面板的车用音响；1999

年 Tohoku Pioneer 成功开发出 5.2 吋、解析度为 320x240 pixels、256 色的全彩（Full color）

PM-OLED 面板；2000 年 Motorola 行动电话「Timeport」采用 Tohoku Pioneer 之 1.8 吋多彩

（Area color）PM-OLED 面板；2001 年 Samsung 推出搭载全彩 PM-OLED 面板之行动电话；

2002 年 Fujitsu 行动电话 F505i 次萤幕搭配 Tohoku Pioneer 之 1.0 吋全彩 PM-OLED 面板，自

此 PM-OLED 在行动电话次萤幕的应用随之大量兴起。

三、P-OLED 微显示器即将投入商用

研发暨生产金氏记录小 P-OLED 屏幕的 Micr oEmissive Displays（MED）公司，将于

今年中由日本数位相机厂 NHJ 推出首宗消费电子产品，结合录音拨放 MP3 和高解析度数位

相机，MED 的 ME3203 为低耗电 1/4 VGA 解析度（3 20 x RGB x 240）P-OLED 微显示器

（Microdis play），将用在新产品的电子观景窗和目镜上。据了解，这种全球新产品是由台

湾某数位相机厂设计研发出来。

MED 策略长安德伍（Ian Underwood）表示，针对微显示器的技术商业化，MED 已投

入五年的时间，目前已臻成熟，且做到世界级的独特技术层级。

第十节、OLED 的技术分类

以 OLED 使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另

一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管

整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为 OLED(Organic Light Emitting

Diode)，高分子有机电致发光器件则被称为 PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及

高分子 OLED 在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信






赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子 OLED 现在是处于领先地位，当前

投入量产的 OLED 组件，全是使用小分子有机发光材料。






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