大功率发光二极管光电特性及温度影响研究

分析了大功率白光发光二极管在不同温度下光通量、正向电压、色坐标、波长等参数随温度变化的关系,并对其中部分关系进行了曲线拟合,从而量化了大功率白光发光二极管的光电参数与温度的关系。研究结果表明温度是影响大功率发光二极管光电性能的主要因素。     

红外发光二极管辐射波长和强度积分式瞬时测试技术

发展了一种红外发光二极管（ＩＲＥＤ）辐射波长和强度的积分式（非分光）测试技术,它采用两只不同谱响应的光电探测器,一只探测器的相对光谱响应在足够宽光谱范围内修正在常数,另一只探测器也按要求用滤光器修正,辐射强度可由相对光谱响应为常数的探测器测量,通过对测得的两个光探测器电流之比与波长关系的数据进行处理,可认快速获得ＩＲＥＤ的辐射波长,以ＭＣＳ－５１单片机和上述两个光电探测器及它们的有关电路组成一台样     

板上芯片集成封装发光二极管的光色检测系统

针对板上芯片(COB)集成封装发光二极管(LED)补粉排测设备对光色参数检测的需求,研制了一套基于光纤光谱仪的LED快速光色检测系统。该系统包括光色参数检测模块、LED测试机械结构及显示模块等3个部分。光色参数检测模块主要由自制光谱仪构成,用于对测量获得的光谱数据进行计算,进而得出LED的光色参数。LED测试机械结构由积分球和可加装不同COB封装LED的夹具测试平台构成。基于该系统架构,可快速测量LED的光通量、色坐标及色温等参数。利用该设备进行了COB封装LED的快速扫描并测量了它的光色参数,期间操作者可根据实际测量结果进行相应的补粉。结果表明:在测试10颗LED时,单次测量时间少于3s;LED色坐标准确度优于±0.003,色坐标重复性小于0.000 5,色温测试精度为0.6%@5700K,色温重复性误差小于0.000 8。测试结果满足了当前大功率COB封装LED测试系统对速度、准确性和重复性的要求。     

便携式多功能光色测量仪的研究

介绍了多功能便携式光色测量仪的设计原理和方法，该光色测量仪能够实现亮度、照度、光通量及色坐标等多种光色参数的测量，具有测量精度高、性能稳定、小型化、携带方便等特点。     

基于Cortex-M3的快速发光二极管光电参数测量系统

针对发光二极管（LED）分选设备对光电参数测量系统的需求,研制了一种基于Cortex-M3（以下简称M3）的快速LED光电参数（包括光参数和电参数两部分）测量系统。该系统分为光参数检测模块（自制光谱仪）、电参数测量模块及显示模块等3部分。光参数检测模块采用M3作为主处理器,对测量获得的光谱数据进行计算,进而得出实测的LED光参数,并将光参数传递给同样以M3为主处理器的电参数测量模块。利用该系统架构,有效提高了LED参数测量的速度和性能。最后,在脱离LED分选机械控制的前提下,利用研制的LED光电参数测量系统进行了LED的实际快速测量。结果显示：电参数测量周期小于31 ms,光参数测量周期可小至10 ms,色坐标一致性误差小于0.002 5%。     

用于机载液晶显示的四基色发光二极管背光源

针对机载液晶显示的特殊要求,设计了一种四基色发光二极管(LED)背光源。采用了能单独控制亮度的红、绿、蓝、琥珀等4种颜色的LED,以克服现有滤光片方法带来的夜模式下显示色域大幅下降的问题。在昼模式下工作时,4种颜色的LED同时发光,混合成白光;在夜模式下工作时,关闭红色LED以减少红外辐射,而绿、蓝、琥珀等3种颜色LED工作。计算了夜模式下3种颜色的混合配比。将蓝色LED的混光比例作为固定值代入昼模式下计算得到红、绿、琥珀的配比。仿真设计了采用红、绿、蓝三合一LED和单独琥珀色LED的背光源,分析了它们的性能,并开发了实际样品。测试结果表明:昼模式下,背光模块的发光强度为23 515cd/m2(屏前亮度为1 175cd/m2),非均匀性为8.07%,色域为NTSC(National Television Standard Committee)的116.5%;夜模式下,背光模块的发光强度为15.36cd/m2(屏前亮度为0.77cd/m2),非均匀性为15.49%,色域为NTSC的83.5%,满足机载液晶显示的要求。     

基于多孔微热沉的大功率LED冷却技术研究

针对大功率发光二极管(Light-emitting diode,LED)具有的高热流通量、表面温度要求严格控制的特点,提出一种新型高效的基于多孔微热沉系统的散热技术来满足大功率LED散热封装的需求。分析多孔微热沉系统的工作原理以及传热特性,基于局部热力学平衡建立多孔微热沉流动与传热的数学模型,并用SIMPLE算法进行数值求解,得出微热沉的温度分布以及影响微热沉性能的一些因素。数值研究表明:在高热流密度下,微热沉散热表面的温度能维持较低水平,即使在热流达到200W/cm2时,散热表面的最高温度才55.2℃;提高工质入口流速可以降低微热沉内的温度以及散热表面的温度水平。多孔微热沉系统能够有效地解决大功率LED的散热问题,提高LED芯片的可靠性与使用寿命。     

日本研制出超导发光二极管 发光强度是现有LED的20倍

日本北海道大学末宗几夫教授领导的研究小组成功开发出实现“量子通信”必不可少的超导发光二极管。 研究小组在光纤通信采用的1．6μm波长的LED上增加超导电极，将超导和光通信技术结合起来，对比发现，新型超导技术LED的发光强度是目前最亮LED的20倍。     

大功率圆柱齿轮减速器的EHL研究

本文利用弹性流体动力润滑理论，探讨了渐开线圆柱齿轮传动的ＥＨＬ计算，分析了大型圆柱齿减速器的流体动力润滑状况，为减少齿面的点蚀，磨损指明了途径。     

一种小型LED照明工具的设计方法研究

发光二极管同诸如白炽灯、荧光灯和气体放电灯等传统的光源比较,有着显著的优势,将成为新一代的照明光源。为了使其在照明领域的应用越来越广泛,对LED照明设计的方法做了初步研究,给出了LED光源的计算方法和相应的光学器件的设计原理。用一种小型LED照明工具的设计实例来证明了此设计方法的可行和便捷。     

大功率LED灯的热分析与热设计

为解决制约大功率LED发展的散热问题,针对一款大功率LED灯具进行了热仿真分析,结果显示芯片结温高达76.23℃,而实际允许的最大结温为80℃。为改善散热效果,提出了如下改进思路:首先对散热片尺寸进行优化设计,并研究了界面材料对LED结温的影响,然后在散热片上加装了热管、风扇以及均温板等装置。研究结果显示,通过采用适当的改进方案能够有效降低灯具结温。     

一种LED用自动分布光度计

介绍了一个三维的自动分布光度计的结构,叙述了测量各种LED发光强度的空间分布和确定LED发出的总功率或总光通量。光探测器是其光谱响应定过标的硅光电二极管,它的运动是利用两个步进电机带动的框架,构画出以半径为0.3m的空想球面,测量结果以极坐标表示,且极坐标的分辨力为0.01°。给出了LED测量结果的配光曲线,获得的LED总光通量或总辐射通量可作为积分球测量的定标依据。     

三基色大功率白光LED色度稳定性的研究

三基色合成白光技术由于可以获得良好的显色指数、较宽的色温范围、以及多种多样的色彩变换能力而得到了广泛应用。对于三基色大功率白光LED,由于其发热量较大,故实现色度稳定的难度相对较大,特别是要实现亮度可调的同时,色度保持稳定就更加困难。现采用三基色合成白光技术实现大功率白光LED,通过设计制作驱动补偿电路进行色度稳定性的反馈控制。结果表明,采用三基色合成白光技术制作的大功率白光LED,设计合适的反馈控制驱动电路,其色度可以达到很好的稳定性,色差可以稳定在0.002以内。即使是在连续调整亮度的条件下,加入反馈控制后,合成白光的色差也可以稳定在0.01以内。     

分布光度计测量LED路灯光通量的不确定度评定

为了减少检测的误差,提高检测结果精确度,评定LED路灯光通量的不确定度,分析了用分布光度计法测量LED路灯光通量的影响因素,建立数学模型对测量不确定度进行评定,并计算出A类、B类不确定度,最终给出测试结果的不确定度报告。相对扩展不确定度评定结果为4.13%,置信概率P为99%。结果表明,光谱辐射计的测量误差和标准灯的不确定度所产生的测量不确定度影响因素最大。     

LED灯具光通量检测技术的分析研究

针对准确检测LED灯具光通量这一特殊问题,阐述了现有的三种光通量检测方法,包括积分球法,光强积分法、照度积分法.进一步分析了光通量测试设备——积分球法和分布光度计的测试原理,最后研究了基于照度积分法的分布光度计的5种结构形式,指出了不同类型的分布光度计的优缺点.研究结果对准确选择LED灯具光通量检测设备具有一定的指导意...     

阵列式大功率LED灯散热分析与优化

针对石油化工场所灯具的散热安全问题,对阵列式大功率LED灯的散热性能进行了系统研究。基于传热学的基本理论,通过数值仿真和曲线拟合,建立了灯具在非稳态下的温度场模型,得到了芯片结温与灯体材料、吸热盘散热片和外壳散热片面积的定量关系;进而建立了以降低芯片结温为目标的优化模型并求解,得到了该LED灯散热结构的优化参数。根据散热结构的尺寸,制作了LED灯具样品,对样品进行了温度试验,得到了灯体表面温度。研究结果表明,仿真结果和试验结果基本一致,所提出的阵列式芯片布置、优化的散热结构设计有效地降低了灯具的结温。     

单芯大功率LED匀光照明阵列的设计

为构造大功率LED激发Cy3/Cy5荧光染料的均匀面照明系统,选择单芯大功率LED芯片PT54TE设计了红绿双通道匀光照明阵列。首先通过分析单芯大功率LED芯片PT54TE辐射强度的分布,建立大功率LED环形照明阵列的模型;然后为提高光线利用率,在LED外侧建立柱面镜反射结构,并通过斯派罗法则求解该结构的参数;最后由Tracepro仿真验证。研究表明,分别由4颗红/绿PT54TE构成的环形阵列在目标平面(30mm×30mm)内的光照均匀度大于95.4%,光通量大于700lm,比未配置柱面镜反射结构的环形阵列的光通量至少提高了52.5%。