《半导体照明技术技能人才培养系列丛书(中职):LED照明控制》是国家半导体照明工程研发及产业联盟组织编写的、适用于中等职业学校光电技术应用系列教材之一。全书围绕项目实施展开编写,主要内容包括认知LED照明、LED驱动与调光、LED照明控制、LED控制器及照明控制网络和综合实训五个项目。每个项目由若干个任务组成,还包含技能实训,突出技能的学习和工程应用能力的培养。
本书结合LED的发展趋势和工程应用实际,深入浅出,题材新颖,图文并茂,简洁明了,有较强的适用性,可作为中等职业学校光电专业、电子技术及相关专业的教材使用,也可供从事LED研发、设计、应用的工程技术人员参阅。
《半导体照明技术技能人才培养系列丛书(中职):LED照明控制》是由人社部授权,“半导体照明技能人才培训丛书”中的一种。内容来源于一线企业,针对性强。可充分满足中职层次教育和企业培训,以及企业技术人员自学和参考。
序一
半导体照明是目前已知最高光效的人工光源。它是用第三代宽禁带半导体材料制作的光源和显示器件,具有耗电少、寿命长、无汞污染、色彩丰富、可调控性强等特点,不仅可以替代白炽灯、荧光灯在照明领域的应用,还可广泛应用于显示、指示、背光、交通、医疗、通讯、农业等领域。
国家半导体照明工程自2003年启动以来,经历了从无到有,从小、弱、散、乱到联合发展的历程。“十二五”期间半导体照明产业作为我国重点发展的战略性新兴产业重点领域之一,已经形成了较为完整的产业链,产业规模从90亿元跃升至2576亿元,年均增长接近40%,企业超过5000家,从业人员100多万;我国目前拥有了自主知识产权的Si衬底LED外延芯片生产技术,掌握了具有国际领先水平的深紫外LED器件核心技术,在LED大规模应用方面走到了世界前列,目前我国已成为全球半导体照明产业发展中心之一。预计2020年半导体照明应用市场占有率将达到70%,我国产业规模将达到10000亿元。
“国以才立,政以才治,业以才兴”。十八大强调,要造就规模宏大、素质优良的人才队伍,进入人才强国和人力资源强国行列。人才是产业发展的关键要素之一,半导体照明产业是一个学科跨度大、技术和应用更新快的行业。“十三五”期间,我国半导体照明产业人力资源需求总量将随着产业的高速成长而大幅增加,能否形成以人才发展推动产业发展、以产业发展带动人才发展的良好格局将直接决定我国半导体照明产业的持续发展。依托国家重大人才培养计划,重大科研和重大工程项目、重点学科和重点科研基地培养具有创新精神的科技领军人才;加强培养科研生产一线高层次专业技术人才和高技能人才;构建半导体照明产业现代职业教育体系、培养半导体照明产业急需的技能型人才就显得尤为重要。
“工欲善其事,必先利其器”,高质量的教材是培养高质量人才的基本保证,也是构建产业现代职业教育体系的重要组成部分。国家半导体照明工程研发及产业联盟在半导体照明产业人力资源开发方面做了很多工作。我很欣喜的看到联盟在现有工作基础上,立足产业需求,在人社部及教育部等部门的指导下,牵头组织半导体照明领域的专家、学者以及企业界的技术人才共同编写了《半导体照明技术技能人才培养系列丛书》,应该说《丛书》是适时代所需,顺时势所趋。《丛书》的出版发行,将为院校人才培养和企业在职人员培训提供有力的支撑。
在此感谢各位主编及编写团队为提升半导体照明产业人才培养工作倾力尽心的付出,相信通过我们共同的努力,半导体照明产业的明天会更美好。
曹健林中华人民共和国科学技术部
项目一 认知LED照明
任务一 LED基础知识
知识点1:LED发光原理
知识点2:LED制作工艺
知识点3:LED的特性
知识点4:LED的产品优势
任务二 LED照明产品与应用前景
知识点1:LED照明产品介绍
知识点2:LED的应用前景
知识点3:LED新技术
任务三 LED照明灯具
知识点1:LED照明模组设计
知识点2:LED照明灯具
思考与提高
实训一 LED参数匹配实验
实训二 简易LED手电筒制作
项目二 LED驱动与调光
任务一 LED驱动技术
知识点1:LED恒流驱动的基本方案
知识点2:市电供电的降压式LED驱动器
知识点3:LED驱动电源的设计
任务二 LED调光技术
知识点1:模拟调光
知识点2:晶闸管调光
知识点3:PWM调光
任务三 LED驱动电源测试规范
知识点1:电气性能测试依据相关标准
知识点2:可靠性测试依据相关标准
知识点3:环境适应性测试依据相关标准
思考与提高
实训一 LM317驱动电路的制作与测试
实训二 PT4115驱动电路的设计与测试
项目三 LED照明控制
任务一 传感器基础知识
知识点1:传感器及传感技术
知识点2:常用传感器简介
知识点3:传感器在LED灯具智能控制中的应用
任务二 单片机基础知识
知识点1:单片机的应用
知识点2:单片机基本电路
知识点3:系统接口控制原理
知识点4:单片机软件设计
思考与提高
实训一 光线感应LED灯制作
实训二 定时开关的LED灯制作
实训三 人体感应LED灯制作
项目四 LED控制器及照明控制网络
任务一 LED控制器
知识点1:LED控制器的常用控制规格
知识点2:LED控制器的种类
任务二 数字化照明控制技术
知识点1:基于微控制器的照明控制的优点
知识点2:照明专用单片机的设计与应用
知识点3:PSoC的设计与应用
任务三 照明控制网络
知识点1:常用照明协议和标准
知识点2:电力线载波通信技术及其应用
知识点3:照明的无线控制技术
知识点4:LED大规模控制技术
实训一 LED节日彩灯控制器的设计与实现
实训二 RGB LED调光器的制作与测试
项目五 综合实训
实训一 红外遥控球泡灯制作
项目基础1:LED球泡灯
项目基础2:红外遥控技术
项目基础3:CD4017简介
技能实训1:LED球泡灯制作
技能实训2:红外遥控开关的制作
实训二 LED变色灯设计
项目基础1:变色的光学原理
项目基础2:LED变色灯的构成
项目基础3:CD4060简介
技能实训:LED变色灯制作
实训三 多功能LED台灯制作
项目基础1:多功能LED台灯的总体设计方案
项目基础2:DS18B20简介
项目基础3:DS1302简介
技能实训:多功能LED台灯制作
实训四 可变色温的筒灯制作
项目基础1:光源的色温
项目基础2:色温的调节方案
项目基础3:HS6221简介
技能实训1:筒灯的灯板制作
技能实训2:LED驱动电源制作
技能实训3:可变色温的筒灯制作
参考文献