LED封装胶液降粘的超声电源设计及测试实验研究
发布时间：2022-12-18 10:49
随着科学技术的发展,人们的环保意识日渐加强,政府倡导日常生活中做到节能减排。新型的大功率LED灯虽然拥有节能且发光效率高等优点,但在生产加工过程中,因为封装胶的粘度过大而导致良品率低,因此,需要寻找封装胶新的加工方式,有效地降低封装胶粘度的同时不改变其物理特性。相关研究已表明,超声加工环氧树脂胶液,可以有效地降低其粘度,并且不改变其固有的物理特性;根据这一思路,本文提出利用超声加工作为LED封装材料的环氧树脂与荧光粉的混合胶液,通过实验,利用单一变量法的方式改变超声参数,使用超声振子加工混合胶液,研究超声处理时间、超声功率、超声频率对混合胶液的粘度影响、以及对喷射点胶过程中的胶液形态的影响,为了实验的顺利完成,设计了相应的功率超声电源。在功率超声电源的设计部分,设计了超声电源硬件系统的总体方案,从超声电源功率调节与频率自动跟踪的功能需求出发,设计了一款由功率调节、高频逆变、单片机控制、匹配网络四个功能模块组成的超声电源硬件系统,基于硬件的基础上,编写了由LCD显示、旋钮编码器中断调节、恒压控制三个功能模块组成的软件程序,最后制造了一款拥有频率自动跟踪功能、输出功率为300W、频率在50...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 课题背景知识
1.2.1 超声空化原理
1.2.2 超声空化影响因素与降粘原理
1.2.3 产生超声空化的设备
1.3 超声加工电源与超声加工降粘的发展概况
1.3.1 超声电源国内外的发展概况
1.3.2 超声加工降粘的国内外发展概况
1.4 本文的主要研究目的与内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.5 论文的结构安排
1.6 本章小结
第二章 系统总体方案设计
2.1 超声电源方案设计
2.1.1 匹配电路选择
2.1.2 功率调节方式选择
2.1.3 逆变电路选择
2.1.4 频率自动跟踪方案选择
2.2 粘度测量方案设计
2.2.1 测量方案的制定
2.2.2 喷射点胶实验
2.2.3 胶滴直径分析
2.3 总体方案
2.3.1 超声电源设计总体方案
2.3.2 测量实验总体方案
2.4 本章小结
第三章 超声电源设计
3.1 功率调节电路设计
3.1.1 整流滤波电路
3.1.2 功率控制
3.1.3 电路仿真与分析
3.2 逆变电路设计
3.2.1 逆变桥开关管选择
3.2.2 半桥逆变驱动芯片选择
3.2.3 逆变电路驱动芯片仿真与分析
3.3 频率跟踪选择
3.3.1 频率跟踪芯片的选型
3.3.2 频率跟踪系统电路设计
3.3.3 电流相位与真有效值采样电路
3.3.4 电压反馈采样电路
3.4 高频变压器的设计
3.4.1 AP法估算磁芯规格
3.4.2 高频变压器匝数比计算
3.4.3 绕组导线线径与高频变压器损耗
3.5 超声电源控制系统硬件设计
3.5.1 主控芯片介绍
3.5.2 芯片电源电路
3.5.3 主控芯片电路
3.5.4 超声功率调节电路
3.5.5 LCD显示屏电路
3.5.6 外部通信接口
3.6 超声电源软件系统设计
3.6.1 主程序设计
3.6.2 恒压控制模块程序
3.6.3 频率跟踪芯片CD4046使能模块
3.6.4 C56单片机系统中断程序
3.7 超声电源输出驱动测试
3.8 本章小结
第四章 LED封装胶液超声降粘实验研究与分析
4.1 实验设备与实验方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 粘度测量设备
4.1.3 胶液喷射点胶设备
4.1.4 试样制备过程
4.1.5 测量流程
4.2 影响LED封装胶液超声降粘效果参数的实验分析
4.2.1 超声处理时间对粘度的影响
4.2.2 超声频率对粘度的影响
4.2.3 超声功率对粘度的影响
4.3 喷射过程高速摄像与结果分析
4.3.1 超声处理对胶液喷射出胶状态的影响分析
4.3.2 超声处理后胶液成型分析
4.3.3 不同超声频率胶液出胶与液滴形态分析
4.4 超声处理前后胶液直径分析
4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FNA41560智能功率模块在超声波发生器中的应用[J]. 计时鸣,陈凯,谭大鹏,张利. 机电工程. 2017(12)
[2]大庆减渣超声减粘实验研究[J]. 汤志俊,刘爱贤,郭绪强. 广州化工. 2017(14)
[3]压电超声换能器的阻抗匹配分析[J]. 徐晓伟. 压电与声光. 2014(05)
[4]大功率白光LED封装工艺研究[J]. 刘贞贤,陈祥光,赫永霞,刘磊. 电子制作. 2013(14)
[5]固体颗粒对超声空化场的影响[J]. 刘丽艳,闻精精,杨洋,谭蔚. 化学工业与工程. 2013(01)
[6]非牛顿流体粘度测定方法研究进展[J]. 施庆珊,王计伟,欧阳友生,陈仪本. 发酵科技通讯. 2011(02)
[7]超声变幅杆的扭转振动特性研究[J]. 张宁宁. 江西科学. 2011(01)
[8]基于单片机和SG3525的程控开关电源设计[J]. 姚志树,周云龙. 江苏技术师范学院学报. 2010(09)
[9]面向金丝球焊线机的功率超声电源的设计[J]. 杜昌源,王晓初,李克天,武大勇. 微计算机信息. 2010(02)
[10]大规模集成电路封装用环氧树脂复合材料流动性影响分析[J]. 杨明山,刘阳,何杰,李林楷,王哲. 高分子材料科学与工程. 2009(12)
博士论文
[1]LED封装用透明环氧纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 李元庆.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2007
硕士论文
[1]基于DSP的大功率数字化超声波逆变电源[D]. 张善理.江南大学 2011
[2]基于频率自动跟踪与振幅恒定控制的超声电源的研制[D]. 唐新星.北京交通大学 2014
[3]基于STM32的双超声压缩系统电源研制及实验研究[D]. 李晓东.广东工业大学 2015
[4]超声空化与固体颗粒交互作用机理[D]. 栾振威.天津大学 2015
[5]原油降粘的超声波电源系统研制[D]. 李森.哈尔滨工业大学 2017
[6]直接数字频率合成（DDS）的软件及硬件实现[D]. 冯朝军.西南交通大学 2007
[7]基于DSP的全数字化超声波电源的研究[D]. 李效华.天津大学 2007
[8]液体驻波声场空化特征实验研究[D]. 胡淑芳.陕西师范大学 2010
[9]超声波降低原油粘度的室内实验研究[D]. 王方.中国石油大学 2010
本文编号：3721917
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 课题背景知识
1.2.1 超声空化原理
1.2.2 超声空化影响因素与降粘原理
1.2.3 产生超声空化的设备
1.3 超声加工电源与超声加工降粘的发展概况
1.3.1 超声电源国内外的发展概况
1.3.2 超声加工降粘的国内外发展概况
1.4 本文的主要研究目的与内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.5 论文的结构安排
1.6 本章小结
第二章 系统总体方案设计
2.1 超声电源方案设计
2.1.1 匹配电路选择
2.1.2 功率调节方式选择
2.1.3 逆变电路选择
2.1.4 频率自动跟踪方案选择
2.2 粘度测量方案设计
2.2.1 测量方案的制定
2.2.2 喷射点胶实验
2.2.3 胶滴直径分析
2.3 总体方案
2.3.1 超声电源设计总体方案
2.3.2 测量实验总体方案
2.4 本章小结
第三章 超声电源设计
3.1 功率调节电路设计
3.1.1 整流滤波电路
3.1.2 功率控制
3.1.3 电路仿真与分析
3.2 逆变电路设计
3.2.1 逆变桥开关管选择
3.2.2 半桥逆变驱动芯片选择
3.2.3 逆变电路驱动芯片仿真与分析
3.3 频率跟踪选择
3.3.1 频率跟踪芯片的选型
3.3.2 频率跟踪系统电路设计
3.3.3 电流相位与真有效值采样电路
3.3.4 电压反馈采样电路
3.4 高频变压器的设计
3.4.1 AP法估算磁芯规格
3.4.2 高频变压器匝数比计算
3.4.3 绕组导线线径与高频变压器损耗
3.5 超声电源控制系统硬件设计
3.5.1 主控芯片介绍
3.5.2 芯片电源电路
3.5.3 主控芯片电路
3.5.4 超声功率调节电路
3.5.5 LCD显示屏电路
3.5.6 外部通信接口
3.6 超声电源软件系统设计
3.6.1 主程序设计
3.6.2 恒压控制模块程序
3.6.3 频率跟踪芯片CD4046使能模块
3.6.4 C56单片机系统中断程序
3.7 超声电源输出驱动测试
3.8 本章小结
第四章 LED封装胶液超声降粘实验研究与分析
4.1 实验设备与实验方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 粘度测量设备
4.1.3 胶液喷射点胶设备
4.1.4 试样制备过程
4.1.5 测量流程
4.2 影响LED封装胶液超声降粘效果参数的实验分析
4.2.1 超声处理时间对粘度的影响
4.2.2 超声频率对粘度的影响
4.2.3 超声功率对粘度的影响
4.3 喷射过程高速摄像与结果分析
4.3.1 超声处理对胶液喷射出胶状态的影响分析
4.3.2 超声处理后胶液成型分析
4.3.3 不同超声频率胶液出胶与液滴形态分析
4.4 超声处理前后胶液直径分析
4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FNA41560智能功率模块在超声波发生器中的应用[J]. 计时鸣,陈凯,谭大鹏,张利. 机电工程. 2017(12)
[2]大庆减渣超声减粘实验研究[J]. 汤志俊,刘爱贤,郭绪强. 广州化工. 2017(14)
[3]压电超声换能器的阻抗匹配分析[J]. 徐晓伟. 压电与声光. 2014(05)
[4]大功率白光LED封装工艺研究[J]. 刘贞贤,陈祥光,赫永霞,刘磊. 电子制作. 2013(14)
[5]固体颗粒对超声空化场的影响[J]. 刘丽艳,闻精精,杨洋,谭蔚. 化学工业与工程. 2013(01)
[6]非牛顿流体粘度测定方法研究进展[J]. 施庆珊,王计伟,欧阳友生,陈仪本. 发酵科技通讯. 2011(02)
[7]超声变幅杆的扭转振动特性研究[J]. 张宁宁. 江西科学. 2011(01)
[8]基于单片机和SG3525的程控开关电源设计[J]. 姚志树,周云龙. 江苏技术师范学院学报. 2010(09)
[9]面向金丝球焊线机的功率超声电源的设计[J]. 杜昌源,王晓初,李克天,武大勇. 微计算机信息. 2010(02)
[10]大规模集成电路封装用环氧树脂复合材料流动性影响分析[J]. 杨明山,刘阳,何杰,李林楷,王哲. 高分子材料科学与工程. 2009(12)
博士论文
[1]LED封装用透明环氧纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 李元庆.中国科学院研究生院（理化技术研究所） 2007
硕士论文
[1]基于DSP的大功率数字化超声波逆变电源[D]. 张善理.江南大学 2011
[2]基于频率自动跟踪与振幅恒定控制的超声电源的研制[D]. 唐新星.北京交通大学 2014
[3]基于STM32的双超声压缩系统电源研制及实验研究[D]. 李晓东.广东工业大学 2015
[4]超声空化与固体颗粒交互作用机理[D]. 栾振威.天津大学 2015
[5]原油降粘的超声波电源系统研制[D]. 李森.哈尔滨工业大学 2017
[6]直接数字频率合成（DDS）的软件及硬件实现[D]. 冯朝军.西南交通大学 2007
[7]基于DSP的全数字化超声波电源的研究[D]. 李效华.天津大学 2007
[8]液体驻波声场空化特征实验研究[D]. 胡淑芳.陕西师范大学 2010
[9]超声波降低原油粘度的室内实验研究[D]. 王方.中国石油大学 2010
本文编号：3721917
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