基于热管散热的高压LED光源系统研究

发布时间：2017-04-09 12:19

  本文关键词：基于热管散热的高压LED光源系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统的LED照明灯具一般是将一颗或多颗LED芯片先封装成LED贴片、LED灯珠或COB模组，再将其组装在散热器上。散热器一般由铝制造，其体积大、质量重、加工成型复杂。而受此散热结构的影响，大部分的LED灯具只能向一半的空间发光，照明角度有限。此外，目前的LED灯具多采用低压驱动电路，其体积大、寿命短、成本高，也成为制约灯具性能得以改进的关键因素。正是上述三类热、光、电的问题阻碍了LED灯具的大规模普及应用。 为此本文提出了一种采用热管技术和高压隔离技术的新型LED光源系统。此光源系统是将多颗高压LED芯片经由绝缘基板封装于热管轴端的多个周向平面上来实现的，其在最终的封装形态上表现为“管上芯片阵列”（Chip-on-Tube）。因而将其称之为COT型LED光源。实验分析表明，此光源在导热、配光、驱动、灯具造型等诸多方面均优于传统LED光源，从而以其为基本单元可以构造出性能更为优异的LED照明产品。 文中试制了一款基于此COT光源的LED照明产品。实验分析表明该产品具有以下性能特点：在散热方式上，导热速率极高的热管可降低整灯扩散热阻，提高散热器的散热效率。在驱动方面，由于使用了耐高压DBC封装基板，可直接采用高压驱动，大大简化了驱动电路的规模和复杂度，节约了灯具的组装空间。在光特性方面，由于采用长直型管端封装结构而使得光源与散热器相对分离，散热器不会影响光源的辐照角度，从而增大了最终灯具的照明范围。在制造可行性方面，，该COT光源可采用规模化生产工艺，从而大大降低最终照明产品的成本
【关键词】：热管 高压LED DBC基板 COT光源 LED照明
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-25
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 课题来源、研究内容及论文的组织结构10-11
• 1.3 LED 照明的光、热、电原理简介11-25
• 2 LED 光源系统及灯具的设计与制造25-44
• 2.1 COT 光源的封装设计与制作25-39
• 2.2 LED 散热结构的设计与制作39-41
• 2.3 LED 灯具实例的设计与配件制作41-44
• 3 对 COT 光源和灯具性能的实验分析44-61
• 3.1 光色参数的实验分析44-45
• 3.2 导热散热性能的实验分析45-53
• 3.3 高压绝缘性能的分析53-54
• 3.4 工艺流程和可制造性分析54-61
• 4 应用于 LED 封装的硅基板技术61-71
• 4.1 硅基板的封装性能与封装功能61-62
• 4.2 硅基板封装的热仿真分析62-68
• 4.3 硅基板的耐高压性能分析68-69
• 4.4 硅基板的热膨胀性能分析69-71
• 5 总结与展望71-73
• 5.1 全文总结71-72
• 5.2 未来展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-78
• 附录 攻读硕士期间取得的研究成果78

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本文编号：295252