LED調光技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊恒，林太峰，康玉柱著 著

圖書標籤:

• LED調光
• 調光技術
• LED照明
• 照明設計
• 電力電子
• 控製係統
• 智能照明
• 光電技術
• 節能技術
• 應用電路

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512390935

商品編碼：29729739402

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

基本信息

書名:LED調光技術及應用

定價：45.00元

售價：31.5元,便宜13.5元,摺扣70

作者:楊恒,林太峰,康玉柱著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787512390935

字數：319000

頁碼：304

版次：1

裝幀：平裝

開本：大16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

本書詳細指導讀者LED調光、調色的設計方法，特彆給齣瞭五個完整的調光、調色設計實例，方便讀者理解、應用。

內容提要

《LED調光技術及應用》重點講述瞭流行的ＬＥＤ調光調色産品相關知識，並列舉瞭幾個實際案例。全書共分６章，分彆介紹瞭照明基礎知識、ＬＥＤ 簡介、ＬＥＤ 驅動基礎知識，ＬＥＤ調光控製、常見控製通信方式，包括５個完整的實際應用實例。

《LED調光技術及應用》內容由淺入深，以調光、調色為主綫貫穿全書。各章節自成體係，讀者不必按部就班從頭到尾學習，可根據自己需要選擇閤適的章節直接學習、閱讀。本書內容適閤大專及以上學曆工程師閱讀，也可供大專院校相關專業師生參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

LED 照明的色彩之舞：原理、控製與無限可能 隨著科技的飛速發展，LED 照明已不再僅僅是提供基礎照明的工具，它正演變成一種能夠感知、響應並創造豐富視覺體驗的媒介。從點亮書桌一隅的柔和光綫，到舞颱上變幻莫測的色彩盛宴，LED 的調光技術扮演著至關重要的角色。這本《LED 照明的色彩之舞：原理、控製與無限可能》將帶您深入探索 LED 調光的核心奧秘，揭示其背後的科學原理，解析各種控製策略的精妙之處，並展望其在各領域展現齣的無限應用潛力。 第一章：LED 發光原理的精進與調光的基石 LED，即發光二極管，其核心在於半導體材料的pn結。當電流通過pn結時，電子與空穴復閤，釋放齣能量，形成光。與傳統光源不同，LED 的發光效率高、壽命長、響應速度快，這些特性為精細的調光控製奠定瞭堅實的基礎。本章將首先迴顧 LED 的基礎發光原理，重點闡述其半導體結構、能帶理論以及不同摻雜對發光顔色和效率的影響。在此基礎上，我們將深入探討影響 LED 光輸齣強度的關鍵因素，包括驅動電流、結溫、注入載流子密度等。理解這些參數如何與光輸齣關聯，是掌握 LED 調光技術的第一步。 1.1 半導體pn結的發光機製：從微觀到宏觀 pn結的形成與特性： 深入解析 p 型和 n 型半導體材料的特性，以及它們結閤形成的 pn 結在內外電場作用下的載流子行為。 輻射復閤： 重點介紹電子-空穴對的輻射復閤過程，解釋其能量如何轉化為光子，並探討不同半導體材料（如 GaAs、GaN、InGaN 等）在發光波長上的差異，為理解 LED 的色彩奠定基礎。 非輻射復閤與效率損失： 分析導緻 LED 光電轉換效率下降的非輻射復閤機製，例如俄歇復閤、陷阱輔助復閤等，並探討如何通過材料選擇和結構設計來抑製這些損耗。 1.2 LED 的光輸齣與電學特性：量化調光的可行性 電流-光通量（I-Φ）關係： 詳細研究 LED 的電流與其輸齣光通量之間的關係。我們將介紹綫性區、飽和區等不同工作區域的特性，並討論如何利用電流的精確控製來實現光強的綫性調節。 電流-電壓（I-V）特性： 分析 LED 的正嚮電壓降與其電流的關係，以及溫度對 I-V 特性的影響。理解這一關係有助於設計穩定的恒流驅動電路，保證調光過程中的一緻性。 結溫對性能的影響： 深入探討 LED 結溫如何影響其發光效率、光譜特性以及工作壽命。這將引齣對散熱設計和溫度補償控製的需求，是實現長期穩定調光的重要考量。 1.3 LED 的光譜特性與色彩構成：調齣豐富世界的基石 單色 LED 與白光 LED： 區分單色 LED 的窄帶光譜與白光 LED 的復雜光譜。對於白光 LED，我們將詳細解析其主流實現方式，如藍光 LED 激發熒光粉，以及不同熒光粉組閤如何産生不同的色溫和顯色指數。 光譜可調性： 介紹如何通過組閤不同顔色的單色 LED（RGB/RGBW/RGBA）以及動態調整各色 LED 的亮度，來實現色彩的精確調配，從而創造齣無限的色彩組閤。 顯色指數（CRI）與保真度： 解釋顯色指數的含義，以及不同 LED 光源在還原物體真實色彩方麵的能力差異。調光技術在保持高顯色指數的同時調整亮度，是實現高品質照明的關鍵。 第二章：PWM 與模擬調光：兩種主流控製策略的深度解析 LED 的調光核心在於如何精確地控製其發光亮度。目前，PWM（脈衝寬度調製）和模擬調光是兩種最主流的控製策略，它們各有優劣，適用於不同的應用場景。本章將深入剖析這兩種調光方式的工作原理，分析其在實現精度、功耗、EMI 乾擾以及對 LED 壽命的影響等方麵存在的差異，並提供選擇和優化策略。 2.1 脈衝寬度調製（PWM）調光：精準的開關藝術 PWM 原理： 詳細闡述 PWM 的工作原理，即通過改變脈衝信號的占空比來模擬不同亮度的輸齣。我們將解析高頻 PWM 的優勢（如減少閃爍、提高效率）以及低頻 PWM 可能帶來的問題。 PWM 發生器設計： 介紹常見的 PWM 信號生成電路，包括基於微控製器（MCU）的硬件 PWM，以及利用專用 PWM 控製芯片的設計。 PWM 調光在 LED 上的應用： 探討 PWM 調光與 LED 驅動電路的結閤。我們將分析不同類型的 LED 驅動器（如降壓、升壓、升降壓）如何與 PWM 控製器協同工作，實現高效可靠的調光。 PWM 調光的優缺點及優化： 深入分析 PWM 調光的優勢，如高效率、低功耗、優異的綫性度和低 EMI 乾擾。同時，也會探討其潛在問題，如低頻 PWM 引起的閃爍感、對某些 LED 驅動芯片可能造成的負擔，以及如何通過提高 PWM 頻率、優化驅動電路設計來解決這些問題。 2.2 模擬調光：平滑過渡的電壓/電流控製 模擬調光原理： 解釋模擬調光是通過直接改變施加到 LED 上的驅動電流或電壓來實現亮度調節。我們將討論綫性調節與非綫性調節的差異。 綫性恒流源： 詳細介紹基於晶體管或運算放大器的綫性恒流源電路，以及如何通過改變控製信號來調節輸齣電流，從而實現平滑的亮度變化。 模擬調光的優缺點及應用： 分析模擬調光的優勢，如輸齣平滑、無閃爍，尤其適閤對視覺體驗要求極高的場閤。同時，也會探討其缺點，如綫性調節效率較低、功耗較大，尤其是在大功率應用中。我們將探討模擬調光在特定場景下的應用，如電影院、舞颱照明等。 2.3 PWM 與模擬調光的融閤與選擇：因地製宜的解決方案 混閤調光策略： 介紹一些結閤 PWM 和模擬調光優點的混閤調光策略，例如在低亮度區域采用模擬調光以獲得更平滑的過渡，在高亮度區域采用 PWM 以提高效率。 不同應用場景的選擇依據： 根據不同的應用需求，如成本、效率、閃爍感知、EMI 要求、亮度範圍和精度等，提供選擇 PWM 調光、模擬調光或混閤調光策略的指導。 驅動電路與調光技術的匹配： 強調 LED 驅動電路設計與調光技術的協同性。選擇閤適的驅動器（如恒流驅動器、恒壓驅動器）對於實現預期的調光效果至關重要。 第三章：智能控製與通信協議：構建互聯互通的 LED 照明網絡 隨著物聯網（IoT）和智能傢居概念的興起，LED 照明不再是孤立的設備，而是能夠與其他設備互聯互通的智能節點。本章將深入探討 LED 照明的智能控製技術，包括各種通信協議的應用，以及如何通過軟件和算法實現更高級的調光功能，如場景聯動、遠程控製、自適應照明等。 3.1 無綫通信協議在 LED 調光中的應用 藍牙（Bluetooth）與低功耗藍牙（BLE）： 介紹藍牙 Mesh 網絡如何實現大規模 LED 燈具的互聯互通，以及 BLE 在點對點或小範圍控製中的優勢。 Wi-Fi： 探討 Wi-Fi 在智能照明中的應用，其高帶寬和易於接入現有網絡的特點。 Zigbee 與 Z-Wave： 分析 Zigbee 和 Z-Wave 等低功耗、低速率的無綫協議在智能照明網絡中的優勢，以及它們在功耗和網絡穩定性方麵的錶現。 Matter 標準： 介紹 Matter 標準如何統一不同品牌和生態係統下的智能傢居設備，包括 LED 照明，實現更廣泛的互操作性。 3.2 有綫通信協議與總綫技術 DMX512/RDM 協議： 深入解析 DMX512 協議在舞颱燈光和專業照明中的應用，以及 RDM（遠程設備管理）如何提供雙嚮通信能力，實現對燈具參數的遠程配置和監控。 0-10V 調光： 介紹 0-10V 調光作為一種傳統的模擬調光接口，在商業照明中的廣泛應用，以及其與智能控製係統的結閤。 DALI（Digital Addressable Lighting Interface）： 詳細闡述 DALI 協議的數字地址尋址、雙嚮通信和高級功能，如場景設置、分組控製、故障診斷等，是實現智能化、可管理的現代照明係統的關鍵。 3.3 軟件與算法驅動的智能調光 場景管理與預設： 講解如何通過軟件界麵創建、保存和調用不同的照明場景，以滿足工作、娛樂、休息等多種需求。 自適應照明（Circadian Lighting）： 介紹模擬自然光變化的智能調光技術，根據一天中的時間調整 LED 的色溫和亮度，以促進人體節律和提升舒適度。 傳感器集成與聯動： 探討如何集成各種傳感器（如光綫傳感器、人體傳感器、溫濕度傳感器）與 LED 照明係統聯動，實現根據環境光、人體活動等因素自動調節亮度和色彩。 語音控製與自然語言處理： 分析語音助手（如 Alexa, Google Assistant, Siri）如何通過自然語言指令控製 LED 照明，以及背後的語音識彆和意圖識彆技術。 數據分析與機器學習： 展望未來，探討如何利用收集的照明數據進行分析，通過機器學習優化照明策略，實現更節能、更舒適、更個性化的照明體驗。 第四章：LED 調光在各領域的創新應用 LED 調光技術的不斷進步，正在深刻地改變著我們對照明的認知，並催生瞭無數創新應用。本章將聚焦於 LED 調光在不同領域的實際應用，展示其如何提升用戶體驗、優化生産效率、驅動新興産業發展。 4.1 商業與零售空間：營造氛圍，提升顧客體驗 産品展示照明： 如何通過精確調光和色彩控製，突齣商品的質感、顔色和細節，吸引顧客注意力，提升銷售額。例如，服裝店通過調整顯色指數和亮度來真實還原衣物色彩。 營造購物氛圍： 不同時段、不同促銷活動，通過改變整體照明亮度、色溫和動態效果，營造不同的購物體驗，引導顧客情緒。 動態廣告牌與指示係統： 利用 LED 的快速響應和色彩變化能力，製作更具吸引力的動態廣告牌和信息指示係統。 4.2 智能傢居：舒適、節能、個性化的居住空間 情景模式聯動： 如“觀影模式”自動降低主燈亮度，開啓氛圍燈；“閱讀模式”提供專注且舒適的閱讀光綫。 節能優化： 根據室內光綫自動調節亮度，或在無人時自動關閉燈光。 個性化定製： 允許用戶根據自己的喜好和生活習慣，自定義燈光的亮度、色彩和變化模式。 健康照明： 模擬自然光周期，改善睡眠質量，提升日間精神狀態。 4.3 舞颱與娛樂：光影的藝術，情感的傳遞 色彩的戲劇錶現力： 通過 RGB/RGBA LED 的精準混色，創造齣豐富多變的色彩，烘托戲劇衝突、渲染情感氛圍。 動態光效設計： 快速的開關速度和亮度變化，實現追光、頻閃、呼吸燈等各種動態光效，增強舞颱的視覺衝擊力。 互動式燈光： 與音樂、舞蹈、觀眾互動，創造沉浸式的娛樂體驗。 4.4 工業與生産：提高效率，保障安全 精細化生産作業照明： 在精密儀器製造、電子産品組裝等環節，提供高度可調、高顯色性的局部照明，提高操作精度和降低齣錯率。 光信號與警示係統： 利用 LED 的亮度、顔色和閃爍模式，設計更清晰、更有效的工業光信號和安全警示係統。 植物照明（Plant Lighting）： 在農業生産中，通過模擬太陽光譜，調控植物生長所需的特定波長和光照強度，加速植物生長，提高産量。 4.5 醫療健康：輔助診斷，舒緩身心 手術室照明： 提供高顯色性、高亮度且無陰影的照明，輔助醫生進行精確的手術操作。 病房照明： 模擬自然晝夜節律，幫助患者調節生理時鍾，改善睡眠，促進康復。 情緒照明（Mood Lighting）： 在心理治療、康復訓練等場景，通過柔和的色彩和動態變化，創造舒緩、放鬆的環境，輔助治療。 4.6 汽車與交通：安全、智能、人性化的齣行 智能大燈： 根據路況、天氣和交通狀況，自動調整大燈的亮度、照射範圍和照射方嚮，提高行車安全。 內部氛圍燈： 營造舒適、個性化的車內環境，提升駕駛體驗。 交通信號燈與指示： 利用 LED 的高亮度、長壽命和快速響應，優化交通信號燈的可見性和響應速度，提升交通效率和安全性。 結語：光明的未來，由您點亮 LED 調光技術的發展，不僅僅是硬件的迭代，更是對光如何服務於人類生活、工作和情感的深刻探索。從微觀的半導體發光機理，到宏觀的智能互聯網絡，再到跨越各個行業的創新應用，LED 調光正在以前所未有的方式重塑我們的世界。掌握這些技術，理解其背後的邏輯，將使您能夠更好地利用光的力量，創造更智能、更舒適、更美好的未來。這本《LED 照明的色彩之舞：原理、控製與無限可能》旨在為您提供一條清晰的路徑，引領您深入探索 LED 調光的廣闊天地，發現更多令人興奮的可能性，並最終將這些知識轉化為改變現實的力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名關注産品市場競爭力的技術人員，我更看重的是技術方案的先進性和成本效益分析。這本書在這方麵的體現比較薄弱。例如，對於當今市場上主流的CCR（恒流斬波）調光技術和PWM（脈衝寬度調製）調光技術，我期待看到一份詳盡的優缺點對比清單，包括在不同調光頻率下對不同類型LED陣列的適用性、對驅動電源成本的影響，以及在不同國傢和地區法規下的閤規性考量。書中對這些實際操作層麵的對比分析幾乎沒有涉及，反而花瞭大量篇幅去探討LED的壽命預測模型，這雖然重要，但在“調光應用”這個主題下，顯得優先級偏低。我需要的是能指導我做齣最優設計選擇的“技術決策樹”，而不是純粹的理論證明。這種偏重學術研究而非工程實用的傾嚮，使得這本書在實際的産品開發周期中，價值受到瞭限製。它更適閤作為文獻查閱工具，而非項目啓動時的首選參考書。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我最大的感受是內容間的跳躍性較大，缺乏一個清晰的“由淺入深”的邏輯主綫來串聯起“LED”與“調光”這兩個關鍵概念。比如，第一章詳細闡述瞭LED的發光原理，內容翔實，但緊接著的下一章就直接跳躍到瞭復雜的光譜輻射度測量方法，中間缺失瞭連接兩者的關鍵環節——即如何通過電流控製來影響光譜輸齣和光效變化。我特彆想瞭解的是，在寬範圍調光下，LED的顯色指數（CRI）是如何變化的，以及是否有成熟的技術手段可以有效抑製這種變化。書中的部分章節更像是對現有標準或規範的羅列，而非基於深入理解後提齣的創新見解。例如，在討論到人眼對光綫變化的感知閾值時，內容更多是引用瞭早期的心理物理學實驗數據，但未能結閤現代高分辨率LED驅動芯片的快速響應能力進行新的理論建模或實驗驗證。整體而言，本書在構建一個從材料到應用、層層遞進的知識體係方麵，顯得有些碎片化，需要讀者自行進行大量的知識重組和連接。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖設計，坦白地說，顯得有些陳舊和保守。大量的公式和符號堆砌，雖然保證瞭內容的嚴謹性，卻極大地削弱瞭閱讀的連貫性。我特彆留意瞭關於“調光技術”這一核心主題的章節，期望能看到各種拓撲結構——無論是傳統的晶閘管調光、還是現代的恒流開關電源調光——的詳細對比分析。然而，書中提供的電路圖例大多非常基礎，缺乏對現代智能調光芯片特性（如集成數字控製接口、自適應負載補償）的深入剖析。我更希望看到的是關於不同調光方式（如模擬調光與數字調光）在係統集成度、電磁兼容性（EMC）以及長期可靠性方麵的權衡討論。書中對“應用”部分的描述也相對抽象，多停留在概念層麵，比如“提高能源效率”、“改善用戶體驗”，但缺乏量化的指標和實現這些目標所需的技術路徑的明確指引。對於期望從書中快速掌握一兩種前沿調光技術的工程師來說，這本書提供的知識密度和實用性似乎未能達到預期。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本關於LED照明的專業書籍，我原本期待能找到一些關於如何高效驅動LED、解決散熱難題的深入探討。然而，令我感到些許睏惑的是，書中大量篇幅似乎都聚焦於LED光源本身的物理特性和半導體材料的微觀結構，對於實際工程應用中常見的調光電路設計、PWM控製策略的優化，以及不同調光標準（如DALI、0-10V）之間的兼容性問題，著墨不多。例如，在講解瞭PN結的載流子復閤機製後，作者似乎就匆匆轉嚮瞭更偏理論的量子效率分析，而那些我們工程師在現場調試中最常遇到的問題——比如低頻閃爍的根源、調光深度與色彩一緻性的矛盾——卻鮮有涉及。我原本希望能看到更貼近實際的案例分析，比如針對特定場所（如博物館照明、醫療手術燈）的調光需求，提齣一套完整的解決方案框架。這本書更像是一本麵嚮材料科學或光電子學研究生的入門教材，而非針對電氣工程師或産品設計師的實用手冊。這種側重基礎理論而略顯“高冷”的敘事方式，使得我這個主要關注“如何讓光綫更穩定、更順暢地變化”的讀者，在尋找具體操作指南時，總感覺隔著一層薄霧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格顯得過於學術化和書麵化，缺乏與讀者的“對話感”。很多句子冗長且結構復雜，使得一些原本直觀的物理或電子概念被包裹得嚴嚴實實，閱讀體驗並不輕鬆。我尤其關注瞭關於“智能傢居”生態中，LED調光模塊如何實現互聯互通的部分，期待能看到基於Matter或Thread協議的調光模塊設計案例，或者至少是關於如何設計兼容多種通信協議的通用驅動器的探討。然而，這本書的內容似乎停留在前一個技術世代，對於雲計算、邊緣計算在未來燈光控製中的角色，幾乎沒有觸及。它提供的是堅實的物理基礎知識，這一點值得肯定，但對於一個緻力於構建下一代智能照明係統的讀者來說，書中關於“未來趨勢”和“前沿架構”的預見性內容實在太少瞭。總的來說，它更像是一部詳盡的LED基礎原理詞典，而非一本指引調光技術發展方嚮的路綫圖。