目錄
前言
第１章 照明基礎知識 １
１．１ 光度學 １
１．１．１ 照明歷史１
１．１．２ 光學基本概念２
１．１．３ 輻射度量與光度量１１
１．１．４ 黑體輻射譜２０
１．１．５ 計算實例３１
１．２ 色度學 ４１
１．２．１ 色品坐標４１
１．２．２ 相關色溫５２
１．２．３ 色容差５３
１．２．４ 顯色指數６８
１．２．５ ＴＭ３０ ７３
１．２．６ 犇ｕｖ ９１
１．２．７ 主波長和色純度９７
１．２．８ ＣＱＳ １０１
１．２．９ 計算實例１２０
第２章 ＬＥＤ器件原理 １３２
２．１ ＬＥＤ發光原理 １３２
２．１．１ ＬＥＤ發展簡史１３２
２．１．２ 輻射和非輻射復合１３４
２．１．３ 輻射復合理論１４１
２．１．４ ＬＥＤ電氣特性１４７
２．１．５ 光學特性１５８
２．２ ＬＥＤ制作工藝 １６３
２．２．１ 外延１６４
２．２．２ 芯片１９３
２．２．３ 封裝２３０
２．３ ＬＥＤ器件主要參數 ２４６
２．３．１ ＬＥＤ器件的電學參數２４７
２．３．２ ＬＥＤ器件的光學參數２５０
２．３．３ ＬＥＤ器件的其他參數２５２
２．４ 常用封裝形式及應用 ２５３
２．４．１ ２８３５ ２５４
２．４．２ ４０１４ ２５５
２．４．３ ５６３０ ２５５
２．４．４ ３０３０ ２５５
２．４．５ ３５３５ ２５６
２．４．６ ５０５０ ２５６
２．４．７ ＣＯＢ ２５７
２．４．８ ＣＳＰ ２５８
２．５ ＬＥＤ器件常見失效及機理 ２５８
２．５．１ 位錯、缺陷生長和運動２６０
２．５．２ 芯片破裂２６２
２．５．３ 雜質擴散２６２
２．５．４ 電遷移２６３
２．５．５ 鍵合引線斷裂或焊球疲勞２６５
２．５．６ 電接觸層金屬化互擴散２６６
２．５．７ 靜電損傷２６７
２．５．８ 封裝體碳化２６８
２．５．９ 分層２６９
２．５．１０ 封裝體黃化２７０
２．５．１１ 透鏡破裂２７３
２．５．１２ 熒光粉熱猝滅２７３
２．５．１３ 焊點疲勞２７５
第３章 ＬＥＤ器件可靠性 ２７７
３．１ 可靠性基礎知識 ２７７
３．１．１ 可靠性與壽命試驗２７８
３．１．２ 試驗條件２８０
３．１．３ 環境應力篩選２８３
３．１．４ 可靠性數據２８５
３．１．５ 可靠性數學基礎２８７
３．１．６ 退化數據統計分析３０１
３．２ ＬＥＤ的光衰壽命 ３１１
３．２．１ ＩＥＳＬＭ８０１５ ３１１
３．２．２ ＩＥＳＴＭ２１１１ ３１７
３．２．３ ＴＭ２１以外的壽命評估方法３３１
３．２．４ 整燈壽命與燈珠壽命的關繫３５５
３．３ ＬＥＤ的開關壽命 ３５９
３．３．１ ＬＥＤ器件開關壽命的理論模型３６０
３．３．２ ＬＥＤ整燈的開關壽命３６２
３．４ 常用環境測試 ３６３
３．４．１ 硫化試驗３６３
３．４．２ 高溫高濕試驗３６５
３．４．３ 氨氣試驗３６６
３．４．４ 鹽霧試驗３６６
第４章 ＬＥＤ器件的選型 ３６９
４．１ 需考慮因素綜述 ３６９
４．１．１ 專利３６９
４．１．２ 品牌３７０
４．１．３ 性能和價格３７１
４．１．４ 可靠性３７６
４．１．５ 特殊要求３７８
４．２ 光源產品ＬＥＤ選型 ３７９
４．２．１ ＬＥＤ燈管３７９
４．２．２ ＬＥＤ球泡燈３８４
４．３ 室內燈具ＬＥＤ選型 ３８８
４．３．１ 商業照明３８８
４．３．２ ＧＢ５００３４ ３９３
４．３．３ ＩＥＣ６２４７１和ＩＥＣ６２７７８ ３９４
４．３．４ 其他室內標準４０３
４．４ 戶外燈具ＬＥＤ選型 ４０４
４．４．１ 道路照明４０４
４．４．２ 體育場照明４０５
４．５ 國際標準法規對ＬＥＤ選型的要求 ４０９
４．５．１ Ｔｉｔｌｅ２０／２４ ４０９
４．５．２ ＤＬＣ ４１０
４．５．３ ＥＲＰ ４１１
第５章 應用實例４１４
５．１ 植物照明及其在植物工廠中的應用 ４１４
５．１．１ 光合作用４１５
５．１．２ 非光合作用４３１
５．１．３ 植物照明基本概念和參數４３８
５．１．４ 植物照明典型應用４４２
５．１．５ 植物照明的發展方向及認證標準４５３
５．１．６ 大麻基礎知識４６１
５．１．７ 植物照明在大麻照明中的應用４６４
５．２ 節律照明及其在教室照明中的應用 ４６４
５．２．１ 褪黑素的合成和作用４６６
５．２．２ ＣＩＥＳ０２６／Ｅ：２０１８ ４８８
５．２．３ 節律照明在教室照明中的應用５０８
參考文獻５３１

前言
近幾年ＬＥＤ照明技術越來越成熟，競爭也越來越激烈。許多廠家紛紛尋找“新藍海”，開拓高附加值領域。其中，智能照明、人因照明、植物照明等照明的新領域，往往都有一個共同特點，那就是不再以單獨追求光效為目標，而是更看重光品質。光品質的基礎是光譜，按需提供光譜，也就是所謂的光譜工程，是當下研究和應用的重點。以往獲取光譜及其參數基本是靠機器測試，但在光譜工程時代，一般都需要進行光譜模擬，對假想的光譜進行參數計算，再結合試驗確定終方案。因此基於光譜的各種計算，成為當前從事照明新領域的相關人員技能。
另外，智能照明、人因照明、植物照明等高附加值領域，對產品可靠性的要求往往較高，如何根據加速壽命試驗得到的數據來計算實際應用環境下照明產品的壽命，以及如何設置惡劣測試條件來模擬實際的惡劣應用環境來評估產品的可靠性，也成為當前從事照明新領域的相關人員技能。
由於目前ＬＥＤ產品品牌、種類、型號非常多，例如，僅三星ＬＥＤ一個品牌目前就有１０００多個型號。此時照明廠商需要快捷有效的評價工具，根據產品需要，對眾多ＬＥＤ器件進行綜合評價，選用合適的ＬＥＤ器件來開發產品。這是當前從事照明新領域相關人員的另一項技能。
目前市場上缺乏引導工程師了解和掌握以上三個技能的參考書籍，相關書籍往往僅在單一領域深入講解，此時缺乏相關專業領域背景的工程師很難快速理解和掌握相關知識及計算方法。例如光度、色度參數計算，有專門的光度學、色度學書籍，但這類書籍全都與照明無關，僅從顏色角度來深入闡述，而從事照明工作的工程師是不需要了解那麼多與色度有關的知識，如非相關專業，也很難理解那麼多且深奧的專業知識。再如可靠性，也有很器件、半導體器件的可靠性書籍，但沒有僅針對ＬＥＤ可靠性的單一書籍和具體計算過程。此類可靠性書籍往往非常深奧，需要大量的數學知識，很多工程師望而生畏。其實ＬＥＤ可靠性的核心計算隻需要深入了解和運用對數正態分布和威布爾分布即可。具體到ＬＥＤ器件評價與選型，就更加沒有現成的書籍參考，更多是要在工作中積累經驗。本書作者從事ＬＥＤ 照明產品開發和ＬＥＤ 器件技術支持工作多年，有豐富且實用的評價理論和選型技巧，本書將這些經驗分享給工程師，可讓工程師在實際工作中少走彎路。
全書分為５章。第１章主要介紹照明基礎知識，包括光度學、色度學和常用照明標準，著重舉幾個計算實例，這一章是第４章的基礎。第２章簡要介紹ＬＥＤ器件的工作原理和生產工藝，目的是讓讀者更好地理解ＬＥＤ器件可靠性的影響因素，故這一章是第３章的基礎。第３章介紹可靠性一般理論，具體介紹ＬＥＤ有關的兩個常用可靠性指標———光衰壽命和開關壽命，同時介紹環境因素對ＬＥＤ器件可靠性的影響，第３章同樣是第４章的基礎。第４章具體介紹ＬＥＤ器件的評價與選型。第５章是具體應用實例，選擇植物照明和人因照明兩個典型例子，內容詳細，工程師可按照此章內容制作出可用的樣品。
全書內容有明顯層次劃分，大部分內容為所有讀者均可閱讀的內容。涉及計算時，會分為三個層次。個層次適合ＬＥＤ 設計總監閱讀，內容是計算原理和計算步驟；第二個層次適合經理閱讀，內容是具體的公式推導和計算細則；第三個層次適合工程師閱讀，內容為計算程序和相關注釋。這樣劃分，讀者可對內容進行選擇性閱讀，分別可把握宏觀、微觀和操作層面的內容。
本書可作為一本案頭實用工具書，讓讀者在實際工作中隨時有理論依據可查，有計算工具可用。讀者在閱讀本書時，如果有問題需要討論，可搜索ＱＱ 群８１１３８２７６８，驗證信息“讀者”，加入該群後可討論與本書有關內容。全書有較多具體計算程序，統一用當前火熱且易於上手的Ｐｙｔｈｏｎ編寫，工程師不需要大的修改即可直接套用相關計算程序作為產品開發時的輔助工具。本書涉及的程序源代碼以及部分資料也可在群文件處下載。
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在此對中國電力出版社的建議和鼎力支持深表感謝，限於作者學識和能力，書中不當和欠缺之處，請予以批評指正。