LED 照明源一般都包含LED 芯片、散热器、电源、灯罩这几个部分。

LED 芯片是LED 照明源的核心部件,由衬底材料、发光材料、光转换材料和封装材料等组成。蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底是制作LED 芯片常用的三种衬底材料。不同的衬底材料需要不同的LED 外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术。

根据1.3节中介绍的LED热学特性可知,根据普朗克定律,黑体的单色辐射力在单位输入功率下产生的辐射光通量可高达683lm/W。即使现在LED光效达到160lm/W,也只有23%的电能被转换成光能,其余电能都将以发热的方式释放。因此,对LED 照明源来说,散热技术显得至关重要。

由于LED 光源亮度高,近似点光源,除景观照明可以直接使用外,其他照明应用均需要二次光学处理,即配光。配光的好坏直接影响LED 的照明效果。(www.daowen.com)

由于LED 芯片是特性敏感的半导体器件,不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V 的交流市电。为了保证LED 芯片在使用过程中有稳定的工作状态,产生了驱动的概念。LED 照明电源是指连接在交流或直流电源与LED 负载之间的“电子控制装置”,其核心是电子电路,用于为LED 提供适当的恒定电流和工作电压。由于这种电路实际上就是LED 的电源,因此将其称为“驱动电源”或“电光源”。随着LED 芯片光效的不断提高,满足各种照明要求所需LED 灯的功耗越来越小,比如室内照明2～16W 即可满足各种照明环境要求,室外照明10～200W 即可满足道路、广场、隧道、公园等绝大多数照明场所的照明要求。

综上所述,LED 芯片、散热器、灯罩属于LED 照明源的结构设计范畴,与LED芯片的材料、热学特性及结构的光学特性有关；电源则属于LED 照明源的驱动设计范畴。本章重点围绕驱动电源部分展开。