大功率LED的电热特性及其对阵列光源光衰的影响研究
发布时间：2020-05-11 23:34
【摘要】：大功率LED的亮度高、长寿命、节能环保等优良特性,使其在照明领域占据重要的位置。本文基于点光源模拟对一般阵列光源结构进行了优化设计,确定了一种兼顾光照度与温度分布均匀性的阵列结构光源,并以该阵列光源进行了光衰预测验证,深入研究大功率LED的电热特性对阵列光源光衰变化的影响,这对大功率LED光源系统在照明市场的产品化与推广应用具有重大工程价值。本文首先通过对大功率LED的电热特性与光衰机理进行分析,找到了实际工作条件下引发LED光源系统光衰变化的主要应力;然后以温度应力为参量设计了电压与结温模型,得到正向电压与结温的传递函数,分析了温度动态变化对系统稳定性的影响;利用点光源模拟设计了阵列结构的光照度评估函数,结合数值优化算法得到了试验阵列光源结构;考虑到兼顾光照度与温度分布均匀性,将阵列光源进行光线追踪和温度有限元分析,验证了阵列光源设计方案的合理性。其次,根据电气化材料的绝缘性能设计了阵列光源光衰模型,并以该模型为基础设计温度加速试验,主要包括确定极限边界曲线、加速因子设计、不同结温条件下的光衰理论预测曲线、温度加速代换光衰时长以及设置结温阶梯与散热设计。然后对不同结温条件下的阵列光源进行了温度分布仿真与实测对比,减小了结温设置误差,确保加速试验温度条件的不变性。最后,通过理论预测曲线与加速因子进行光衰时长理论计算。组装阵列光源试验样品进行实际温度加速试验与常规工作试验,并对不同结温条件下的光源系统的光通量变化进行实时测量与分析。在温度加速条件下光衰时长达到了设计要求,也证明了温度加速试验的有效性。
【图文】：
支架裂损以及芯片自身欧姆退化等问题，使得整个ＬＥＤ的发光稳定性受到很大影逡逑响，光通量大幅度减小，进而导致ＬＥＤ失效。因此热问题成为了制约功率型ＬＥＤ逡逑应用发展的一大因素。大功率ＬＥＤ电致发光发热与光衰情况如图２－１所示。逡逑逦？光通量逦ｙ？衰减逦逡逑辛逦逦邋．ＨＵ逦逦逦Ｉｇｇｔ逡逑，逦光衰现象逡逑＾逦Ｉ－邋１逦４逡逑＼逦，逦＿＿ｆ—ｆ－■手逦》｛稳定性邋１逦？…－—／逡逑叇e诽馘义希慑危у义希族迦攘垮澹五五五五义希体危蝈义贤迹玻贝蠊β剩蹋牛牡缰路⒐夥⑷扔牍馑デ榭鲥义希疲椋纾酰颍邋澹玻卞澹蹋牛腻澹牛欤澹悖簦颍铮欤酰恚椋睿澹螅悖澹睿悖澹澹牛欤澹悖簦颍铮椋睿洌酰悖澹溴澹龋澹幔翦澹幔睿溴澹蹋椋纾瑁翦澹模澹悖幔澹铮驽澹龋椋纾瑁穑铮鳎澹蝈义希玻卞澹蹋牛牡墓ぷ髟礤义戏⒐舛埽ǎ蹋椋纾瑁翦澹牛恚椋簦簦椋睿珏澹模椋铮洌澹澹蹋牛模┦且恢止烫陌氲继迤骷桑桑桑桑桑肿邋义匣衔铮纾牵幔粒箦澹ㄉ榛兀ⅲ牵幔绣澹谆兀ⅲ牵幔粒螅绣澹咨榛兀┑劝氲继宀牧襄义现瞥傻蘑牛荩梢灾苯影训缱狻＃蹋牛牡男脑嗍且桓霭氲继宓木藉义显谝桓鲋Ъ苌希欢耸歉杭硪欢肆拥缭吹恼鼍换费跏髦庾板义掀鹄础０氲继寰褪且桓觯校谓
本文编号：2659237
【图文】：
支架裂损以及芯片自身欧姆退化等问题，使得整个ＬＥＤ的发光稳定性受到很大影逡逑响，光通量大幅度减小，进而导致ＬＥＤ失效。因此热问题成为了制约功率型ＬＥＤ逡逑应用发展的一大因素。大功率ＬＥＤ电致发光发热与光衰情况如图２－１所示。逡逑逦？光通量逦ｙ？衰减逦逡逑辛逦逦邋．ＨＵ逦逦逦Ｉｇｇｔ逡逑，逦光衰现象逡逑＾逦Ｉ－邋１逦４逡逑＼逦，逦＿＿ｆ—ｆ－■手逦》｛稳定性邋１逦？…－—／逡逑叇e诽馘义希慑危у义希族迦攘垮澹五五五五义希体危蝈义贤迹玻贝蠊β剩蹋牛牡缰路⒐夥⑷扔牍馑デ榭鲥义希疲椋纾酰颍邋澹玻卞澹蹋牛腻澹牛欤澹悖簦颍铮欤酰恚椋睿澹螅悖澹睿悖澹澹牛欤澹悖簦颍铮椋睿洌酰悖澹溴澹龋澹幔翦澹幔睿溴澹蹋椋纾瑁翦澹模澹悖幔澹铮驽澹龋椋纾瑁穑铮鳎澹蝈义希玻卞澹蹋牛牡墓ぷ髟礤义戏⒐舛埽ǎ蹋椋纾瑁翦澹牛恚椋簦簦椋睿珏澹模椋铮洌澹澹蹋牛模┦且恢止烫陌氲继迤骷桑桑桑桑桑肿邋义匣衔铮纾牵幔粒箦澹ㄉ榛兀ⅲ牵幔绣澹谆兀ⅲ牵幔粒螅绣澹咨榛兀┑劝氲继宀牧襄义现瞥傻蘑牛荩梢灾苯影训缱狻＃蹋牛牡男脑嗍且桓霭氲继宓木藉义显谝桓鲋Ъ苌希欢耸歉杭硪欢肆拥缭吹恼鼍换费跏髦庾板义掀鹄础０氲继寰褪且桓觯校谓
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