LED应用技术 习题答案

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中等职业学校教学用书（光电、电子以及相关专业）

LED应用技术

习题答案

陈振源总主编

吴友明主编

Publishing House of Electronics Industry

北京?BEIJING

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项目一认识LED

任务一 LED认识入门

1. LED的基本特征有哪些？

答：（1）发光效率高

（2）使用寿命长，响应快

（3）耗电量少

（4）体积小，结构牢固

（5）安全可靠性高，控制方式灵活

（6）高亮度，低热量

（7）环保

2. LED按发光颜色分类有哪几种？

答：LED按发光颜色可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光和白光等。

3. 试列出几种常见的LED照明产品。

答：常见的LED照明产品有：LED台灯、LED路灯、LED草地灯、LED护栏管、LED闪光灯、声光控

LED灯等。

4. 试比较LED、白炽灯、荧光灯的能量转换效率，说明LED的节能效果。

答：白炽灯能量转换效率达不到5%，荧光灯能量转换效率比白炽灯提高了很多，达到25%，而LED 的能量转换效率高，达到并超过了荧光灯，最高可达80%以上。LED在同等亮度下与白炽灯和荧光灯相比可节省70%～90%的电能。

任务二 LED特性分析

1. LED主要由、、、、五种物料所组成。

答：支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂

2. LED在正向导通时能发光，光的强弱与有关，光的颜色与有关。

答：电流电压

3. LED的伏安特性具有性、性。

答：非线性、整流性（即单向导电性）。

4. 影响LED发光效率主要因素有效率与效率。

答：内部量子效率（即电光转换效率）光提取效率

任务三认识高亮度LED

1. 普通LED、高亮度LED、超高亮度LED根据发光强度如何区分？

答：普通亮度的LED发光强度小于10mcd，高亮度LED发光强度在10～100mcd之间，超高亮度的LED 发光强度一般大于100mcd。

2. 简述高亮度LED电流与亮度的关系特性。

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. 答:高亮度LED电流与亮度的关系接近线性关系，即输出亮度与正向电流I F成正比。如果I F控制不

当，输出亮度就可能出现无法接受的变化。I F超过规定的最大限制，还可能严重缩短LED的使用寿命。

3. 高亮度LED工作温度升高所带来的主要影响有哪些？

答：最主要的影响(1)发光亮度减弱，(2)使用寿命衰减。

4. 试列出几种常见的高亮度LED在高科技电子产品中的应用。

答：高亮度LED在高科技电子产品中的应用常见的有：摄像机照明、手机闪光灯、光电鼠标、投影仪、电子发光体等。

项目二认知LED照明

任务一恒压式驱动电路分析

1．LED驱动器按照驱动方式可以分为几类？

答：按驱动方式可以分为两大类：恒流式、恒压式。

2．LED电容降压的原理是什么？

答：工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。

3．LED的联接方式有几种？

答：共三种方式：串联、并联、混联。

4. 开发一个LED台灯的驱动电路板的流程是什么？

答：系统规划--制作系统功能区块图--设定板型、尺寸--绘出PCB的电路原理图。

任务二 LED台灯的制作

1．是否所有的LED都需要驱动器，为什么？

答：由于LED的PN结的导通特性决定，它能适应的电源的电压和电流变动范围十分狭窄，现行的工频电源和常见的电池电源均不适合直接供给LED，所以需要驱动器。

2．简述恒压式驱动电路的优缺点。

答：优点是简单方便，价格便宜；缺点是稳压精度不够和稳流能力较差

3．五步焊接法指的是哪五步。

答：准备--放上烙铁--熔化焊锡--拿开焊锡丝--拿开烙铁

4. 试列出LED灯具与传统灯具的不同。

答：

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项目三 LED屏幕显示系统的组装与调试

任务一恒流式驱动电路的制作

1．LED驱动电源的特点是什么？

答：LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电，LED是采用3～4伏的低直流电压驱

动，因此，LED驱动电源就是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器。通常情况下,LED驱动电源的输入包括市电、低压直流、高压直流、低压高频交流等。

2．用恒流源驱动LED，是不是说LED可以无限制的串联或并联使用？

答：不可以。以LED串联支路的总工作电压应小于恒流源的最大输出电压为原则，确定LED的串联数量；以LED并联支路的总工作电流应小于恒流源的最大输出电流为原则，确定LED的并联数量。

3．LED驱动IC按应用来分有几类？主要用于哪些场合？

答：（1）用于消费性电子产品，适用于以电池为能源供电的场合；（2）用于汽车照明产品，适用于以汽车蓄电池供电的场合；（3）用于建筑装饰照明和家庭照明，适用于以市电供电的场合；（4）用于LED屏幕显示，适用于LED显示屏的驱动。

4．低压类、中压类和高压类的驱动IC有什么主要的区别？

答：低电压类IC是指其输入电压低，一般不超过DC15V，主要在以电池为电源的便携式产品中使用；中电压类IC是指其输入电压一般在几伏至几十伏之间，该类IC主要可用于以蓄电池为输入电压源；高电压类IC是指其输入电压一般可达到几百伏，它的输入端能承受由市电直接整流得到的全部直流电压。

任务二点阵显示系统分析

1．LED显示屏按功能分类有哪几种？

答：条形显示屏、图文显示屏、混合显示屏和视频显示屏。

2．LED点阵模块和LED点阵单元有什么区别？

答：LED点阵模块是由发光二极管按一定规律排列在一起再封装起来的产品，是一种显示器件；LED 点阵显示单元是由LED点阵模块和驱动电路组成，是整个LED显示屏系统的一个部件。

3．什么是LED显示屏的扫描显示？扫描显示是利用人的什么特点？

答：扫描显示就是通过数字逻辑电路，使若干LED器件轮流导通，来显示图形或文字。扫描显示是利用人的视觉暂留效应特点。

4．LED显示屏的基本组成部分有哪些？

答：LED显示屏主要是由点阵显示单元、控制器、电源和计算机（PC机）组成。

5．试说明图文显示屏、图像显示屏和视频显示屏的各自特点和使用场合？

答：图文屏只是由单一亮度线条组成的文字和图形；图像显示屏具有灰度级显示功能，它所显示的画面更生动更逼真；视频显示屏能够显示运动的、清晰的、全彩色的图像。

任务三点阵显示系统的组装与软件操作

1．LED显示屏的屏体制作时选用点阵单元板需考虑几个因素？

答：（1）屏体尺寸的大小主要由显示内容的需要、场地空间条件和显示屏单元板尺寸三个因素来决定；（2）室内显示屏应以显示屏单元模板的尺寸为基础；（3）户外屏首先要确定像素尺寸。

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. 2．LED显示屏控制器有几种类型？它们之间有什么区别？

答：LED显示屏控制器分为异步控制器和同步控制器。异步控制器将计算机编辑好的显示数据事先存

储在LED显示屏控制卡内，计算机关机后不会影响LED显示屏的正常显示，这样的控制系统就是异步LED 控制卡，主要用来显示各种文字、符号和图形或动画为主；同步控制器能实时映射电脑监视器上的图像，通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果，其主要特点是实时性、表现力丰富、操作较为复杂、价格高。

3．16块双色16×32LED单元板组成的一个屏体，其所需的电源功率是多少？

答：①单个LED的功率计算：

单个LED的工作电压为5V，工作电流为20mA，则单个LED的功率为5V×0.02A＝0.1W。

②一块单元板的功率计算：一块单元板的功率＝16×32×2×0.1＝102.4W

③一个屏体的功率计算：一个屏体的功率＝16×102.4／3＝546.1W

因此该显示屏要用三个200W的电源。

4．LED显示屏系统软件的作用是什么？

答：便于用户对LED显示屏参数的调整、控制和节目的播放

项目四初识LED景观工程

任务一开关型驱动电路分析

1．开关型驱动电路的典型结构是什么？

答：主要由整流滤波电路、变换器、开关占空比控制电路及取样比较电路等模块构成。

2．LED驱动电路的拓扑结构分几类，分别是什么？它们之间有何区别？

答：开关电源一般有BUCK型（降压型），BOOST（升压型），BUCK-BOOST型（升降压型）三类，区别在于输入输出电压的关系。降压型输入电压总大于输出电压；升压型输出电压总大于输入电压；降压-升压型输入电压小于输出电压和输入电压大于输入电压。

3．什么是PWM调光？

答：是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术

任务二变色彩灯的制作

1. 简述变色灯变色的原理。

答：变色灯是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色LED组成的。利用光的混合原理，若红光及绿光同时亮点时，红绿两种光混合成橙黄色。依此类推这三种颜色互相混合共可得到七种颜色。

2．变色彩灯共几种基色，分别是什么。

答：共三种基色，分别是红(R)、绿(G)、蓝(B)。

3．变色彩灯的重要部件是什么，为什么。

答：变色彩灯的重要部件是LED控制器，因为它直接控制颜色的混合变换，得到设计需要的效果。

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项目五理解LED标准

任务一 LED有关标准识别

1. LED标准体系包括标准、标准和标准。

答： LED芯片、LED封装技术、LED照明

2. IEC是的英文缩写，国家标准化管理委员会的英文缩写是。

答：国际电工委员会、SAC

3. 照明LED产品标准可分为哪几类？

答：照明LED产品标准可分为：照明LED测试方法标准、照明LED光源通用标准、照明LED附件通

用标准、照明LED连接件通用标准和LED照明灯具标准等。

4. 简述LED地方标准与国家标准的关系。

答：国家标准与地方标准的关系：地方标准要符合国家标准的基本规范；地方标准的制定和实施，又是对国家标准的很好补充；持续完善地方规范或标准，对推动和完善国家标准具有重要的意义。地方标准发展到比较成熟的阶段可以考虑上升为国家标准。

任务二理解LED国家标准

1. 试验分为试验、试验、试验和试验等几种。

答：型式、出厂、交收、例行

2. 接地符号是用来识别接地的接线端子，符号分别表示、

和。

答：保护接地、功能接地、底板接地

3. 试表述术语LED模块、直流或交流控制装置的定义。

答：术语定义表述：

LED模块：一种组合式照明光源装置。除了一个或多个发光二极管外，还可进一步包括其它元件，例如光学、机械、电气和电子元件，但不包括控制装置。

直流或交流控制装置：利用直流或工频交流电源,能使一个或几个LED 模块稳定工作的控制装置。

4. GB 24819-2009 《普通照明用LED模块安全要求》安全标准制定的宗旨是什么？

答：LED模块的设计和结构应能使其在正常使用过程中不对使用者或周围环境造成危害。

任务三 LED产品施工要求初析

1. 试列举几点LED产品施工应注意的事项。

答：LED产品施工应注意的事项有如：(1)合理配置驱动电源；(2)做好产品防水措施；(3)加强产品检测工作；(4)严格控制灯具串接数量；(5) 保证灯具安装安全牢固等。

2. 有一个4英寸的彩色显示器，需要8个额定的正向电压为

3.0V，额定正向电流20mA, 耗散功率为150 mW的白光LED提供适当的背光照明和全彩。每4个LED串联一起，组成两个LED串，问需驱动电源电压、输出功率各为多少？

答：驱动电源电压U = n·U F =4×3.0=12.0V

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驱动电源输出功率P＝m·n·P m =2×4×150=1200 mW

需驱动电源电压DC 12V,输出功率1200 mW。

3. 有一LED驱动电源，额定输出电流DC 700 mA,功率20W, 驱动耗散功率为70mW,正向电流为

20mA的LED,可怎样配置？

答：并联支数路

m＝I/I F＝700/20＝35

每条支路LED串联的个数

n＝P/(P m·m)

＝20×103/（70×35）＝8.2≈8 (即取所得数据的整数)

即可以带35组,每组8个LED串接,共280个LED。

4. 计算机局域网中常用的超五类网线外面包皮上印有24AWG的字样，试说明其含义。

答：AWG是美制电线标准的简称，24AWG，即线径为0.511mm。

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