交流发光二极管光源的工作特性研究

为得到交流发光二极管(AC LED)内部晶粒参数与其工作特性的关系,讨论了ACLED光源的内部结构和应用电路模型,分析了AC LED光源的工作特性,给出AC LED发光效率的解析表达式,理论上说明了AC LED的发光效率低于单颗LED晶粒的电光转换效率,且光效随着LED晶粒串联数量的增加而提高,AC LED的光效与限流电阻无关,增加串联晶粒的个数可减小限流电阻的损耗。因此,AC LED制造过程中宜降低晶粒的导通电压,以增加晶粒个数。     

荧光粉发光层对白光LED平面光源发光特性的影响

以COB形式封装的白光LED平面光源为研究对象,系统研究了平面封装结构中荧光层对白光LED平面光源发光特性的影响.采用丝网印刷法制备了不同浓度与印刷层数的荧光层,并采用平面封装的LED蓝光光源作为激发光源,以类比法研究分析了不同发光层膜厚对白光平面光源平均照度、色坐标和光通量等参数的影响,系统地阐述了发光层对平面光源发光性能的决定因素及工艺优化条件.结果表明,当荧光粉浆料浓度为46％～53.6％,厚度为20～38 μm时,结合平面蓝光LED激发可以获得照度大、颜色纯正的白光LED光源,且白光LED平面光源具有较高的光通量值,表现出优良的光学特性.     

垂直结构LED和倒装结构LED的发光特性研究

研究了1.16 mm GaN基蓝光芯片的垂直封装结构LED和倒装封装结构LED在驱动电流达到和超过工作电流350mA的发光特性和变化趋势.随着驱动电流的逐渐增大,与垂直结构LED相比,倒装结构LED光通量的饱和电流值增加350mA,在1 200 mA电流时的光通量高出25.9％,色温的异常电流值增加了400 mA,发光效率平均提高81 m/W.实验结果表明,倒装结构LED具有更高的抗大电流冲击稳定性和光输出性能,可有效提高LED在实际应用中使用寿命.     

LED光源的原理与发展

最早应用半导体发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是磷砷镓（GaAsP）,发红光．在驱动电流为20毫安时．光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0．11m／W。     

玻璃壳内表面涂覆YAG荧光粉的白光LED球泡灯

优化YAG荧光粉涂层配方和工艺,在传统球泡灯玻璃外壳内侧涂覆YAG荧光粉;蓝光LED芯片采用单坑板上芯片封装(COB),使蓝光芯片之间不存在光的相互吸收;选用塑料外壳,且其内部为铝制散热结构,结合高效非隔离驱动电源,优选LED芯片串联数量,制作出白光LED球泡灯。当LED芯片串联个数为30时,非隔离驱动电源输出电压为102 V,效率大于90%。在市电下,整灯光通量为212 lm,发光效率为91.95 lm/W。该灯外观新颖,能够通过玻璃外壳表面均匀出射白光,扩大球泡灯的发光角度,达到防眩光的目的。     

LED铁路信号灯兼容性问题解决方案

铁路信号灯是铁路交通中直接关乎行车安全的系统设备,传统的铁路信号灯使用钨丝灯做光源,发光效率低,使用寿命短,维护成本高,已和现代铁路交通的发展不相适应。LED是一种新型光源,其发光效率高、使用寿命长、发光强度散角小、单色性好等特点非常适合作铁路信号显示的新型光源。但由于LED是低电压,小电流发光,和钨丝灯发光有根本的差异,致使新旧替换成为了一项复杂的课题,10多年来,关于LED铁路信号灯的研究的重点就是在于围绕着解决与传统铁路信号灯控制系统兼容的问题。本文针对小功率LED盘式信号灯和大功率LED点式信号灯,与传统铁路信号灯机构兼容问题,从电路结构方面提出了解决方案。     

超高亮度10W白光LED

<正> 随着半导体光电器件材料、结构设计、工艺及封装技术的发展,大功率白光 LED 的性能得到了快速发展。这不仅在单颗 LED的功率见长,并且在发光亮度、发光效率上及降低热阻上也有较大进展。本文介绍韩国首尔半导体公司推出的 Z-功率 LED 系列的 W724C0,它是一种超高亮度10W 冷白光 LED。它在2800mA 工作电流时,光通量为700lm(典型值)、900lm(最大值),发光效率可达70-90lm/W,这是目前发光亮度最大的10W     

电流自动可调低功耗LED驱动电路

LED光源作为新型绿色环保光源,具有寿命长,发光效率高,高亮度以及工作电压低等优点。基于LED驱动电路的过温保护以及降低功耗要求,本文设计了一种用正温敏电阻来自动调节LED驱动电流以及降低采样电阻功耗的LED驱动电路,与常用的LED驱动电路相比,其优点在于:在温度达到保护点时,驱动电流不是直接降为零,而是在不被人眼明显发觉光变的前提下,LED驱动电流随系统温度的增加而适当的降低,因此,更适应照明等领域。本文所选取的LED驱动电流为ILED=350mA,LED灯阵列由M×N矩阵形式组成。     

COB封装全光谱LED光源及其光电特性

为了提高光源的显色指数,设计、制作一种COB封装的全光谱LED光源,通过在设计中增加峰值波长415nm的紫光LED芯片和发光峰值波长497nm、655nm的荧光粉,弥补了普通LED光源在紫光、蓝绿光和红光等光谱区间的能量分布不足。实验结果表明,发光效率达到103.34lm/W,全光谱LED光源显色指数高达99.38,接近日光100的显色指数,能够满足高质量照明领域对光源显色性的要求。     

高亮度高纯度白光LED封装技术研究

通过对高功率InGaN(蓝)LED倒装芯片结构+YAG荧光粉构成白光LED的分析,可以得出这种结构能提高发光效率和散热效果的结论。通过对白光LED的构成和电流/温度/光通量的分析,可知在蓝宝石衬底和环氧树脂的界面间涂敷一层硅橡胶能改善光的折射率。改进光学器件的封装技术,可以大幅度提高大功率LED的出光率(光通量)。     

离线式PFM可调光LED恒流驱动器XL5003及其应用

XL5003是一种离线式高压高效可调光恒流LED驱动器单片IC,基于XL5003的85~265V通用AC线路输入的LED驱动电源,可以驱动3~7颗串联的1WLED,效率可达80%,并提供软启动、LED开路/短路保护及电流限制和热关闭等功能。     

InGaA1P超高亮LED性能及可靠性

InGaAlP超高亮LED是近年来发展的新型可见光LED,具有发光效率高,电流承受能力强及耐温性能好等特点,应用于各种户外显示与照明装置,本文汇集各厂家InGaAlP超高亮LED芯片,并制成器件,对其多种性能进行对比分析,测试超高亮LED的发光强度与电流的关系以研究饱和电流的大小,并进行电耐久性试验以考核超高亮LED芯片的可靠性,简要介绍了封装工艺设计对超高亮LED性能参数的影响,并提出了超高亮LED性能及可靠性的其它要求,为客户选用超高亮LED提供相对的依据。     

大功率LED焊料层的可靠性研究

将功率循环方法应用于大功率LED焊料层的可靠性研究,对比分析了在650 mA,675 mA和700 mA电流条件下大功率LED焊料层的热阻退化情况。实验结果表明,循环达到一定次数,大功率LED热阻才开始退化,并呈线性增加,从而引起光通量下降;另外,失效循环次数与电流值之间呈线性关系,并外推出正常工作条件下焊料层寿命为90 968次。对样品进行了超声波检测(C-SAM),发现老化后LED焊料层有空洞形成,这说明空洞是引起热阻升高的主要原因。     

超薄液晶电视用LED背光模组的设计

大尺寸LED背光源是平板电视产业发展的新趋势。文章设计了一款大尺寸超薄侧光式LED背光源。调研了LED厂家,从光效、功耗、结构设计等方面考虑选择LED,通过光学设计软件设计了导光板网点;根据LED的规格及颗数设计双层铝基板灯条,驱动控制电路采用高压驱动方案,支持PWM调光。经测试,文中设计的液晶电视用侧光式LED背光源厚度9.9mm,功耗150W,中心亮度5,500nit,均齐度82%,达业界领先水平。     

一体化封装LED结温测量与发光特性研究

基于一体化封装基板,制备了大功率白光LED。以低热阻的一体化封装基板为基础,设计了结温测量系统。利用光谱仪测得不同结温下LED的光电参数,并对其机理进行了分析。在工作电流为0.34A,所研究温度范围为10.8～114.9℃。实验结果表明,一体化封装的LED结温与正向电压、光通量、光效和色温有着良好的线性关系;结温的变化对主波长及色坐标影响甚微;结温的上升导致蓝光段强度下降且光谱发生红移,黄光段强度上升且光谱发生宽化,峰值波长由450nm转为550nm。     

LED封装中的散热研究

文章论述了大功率LED封装中的散热问题,说明它对器件的输出功率和寿命有很大的影响,分析了小功率、大功率LED模块的封装中的散热对光效和寿命的影响。对封装及应用而言,增强它的散热能力是关键技术,指出对大功率LED和LED模块散热设计很重要,因为大功率白光LED的光效和寿命取决于其散热。目前大功率LED的重点是提高散热能力,说明封装结构和封装材料在提高大功率LED散热中的影响,LED模块的散热是未来的重点。通过选用高热导率材料可以使温度得到显著控制,重点论述了封装的关键技术,最后指出了未来LED封装技术的发展趋势。     

大功率白光LED的结温测量

大功率LED器件的结温是其热性能的重要指标之一,温度对LED的可靠性产生重要的影响。采用板上封装的方法,利用大功率芯片结合金属基板封装出了大功率白光LED样品,利用LED光强分布测试仪测试了器件的I—V曲线,用正向电压法测量了器件的温度敏感系数,进而通过测量与计算得到器件的结温和热阻。最后利用有限元对器件进行实体建模,获得了器件的温度场分布。测量结果表明：正向电压与结温有很好的线性关系,温度敏感系数为2mV·℃^-1,LED的结温为80℃,热阻为13℃·W^-1。有限元模拟的结果与实测值具有良好的一致性。     

宽电压输入可自动均流的PWM型LED驱动器

为了满足LED驱动在宽电压范围内的性能,设计了一种基于Boost-Buck PFC电路的LED驱动器.当输入交流电压变化范围较宽时,PFC的输出依然可以稳定在较低值,可确保功率器件始终保持较小的开关应力.同时,为了满足LED的调光功能,并确保大功率照明场合LED串并联应用的稳定性,各LED并联支路增加了独立调光模块,可根据不同的应用场合工作在独立线性调光、独立PWM调光以及线性PWM复合调光模式,并且通过电流和温度信息的采集各支路可实现自动均流.最后以两路LED并联为基础,搭建实验样机,实现了各支路之间的独立调光以及自动均流.     

瓦级大功率白光LED光色电特性研究

文章基于瓦级大功率白光LED在照明领域应用的广泛性和重要性,展开了瓦级大功率白光LED光色电特性的研究。采用大功率LED封装设备与紫外-可见光-近紫外光谱分析系统,制备并测量了瓦级大功率白色发光二极管（LED）在不同正向电流IF驱动下的光通量、电功率、发光效率、发射光谱和色品坐标等参数。研究表明,光通量与电功率随耳的增大呈亚线性增长的趋势,而荧光粉转换效率下降是影响其辐射功率的主要原因之一。当电流增大时,白光LED光谱的蓝光峰值出现先蓝移后红移的现象,而黄光部分光谱形状无明显变化。此外,色坐标x、y值均随着IF的增大而降低,主波长减小,色温值升高。