大功率LED照明灯具的器件结温估算方法

在分析SMD封装型LED产品热学结构的基础上,提出了一种新的大功率LED照明灯具的器件结温估算方法,即通过测量预留在MCPCB上的测温点的温度估算LED结温。并对该方法应用于单颗器件及灯具进行了的实验评估。     

LED照明测试技术

通过对比LED照明与传统照明光源的区别,从LED光源的光强测试、光通量测试、结温测试、寿命测试等方面举例说明,结合LED灯具的测试需求,深入分析LED照明产品(光源和灯具)面临的测试问题,并介绍了国内LED照明标准制定和测试技术的发展。     

大功率白光LED的寿命测定

我们已开发出了大功率长寿命且可广泛地应用于日常照明领域的白光LED模块。由于其封装材料在高温环境下坚固耐用,使得LED在结温(Tj)超过250℃的情况下仍可照常工作。而且,该封装材料的热阻小于20℃/W。因此,该装置在输入功率高达2.4W的情况下仍可照常工作,这样可以缩短加速寿命实验所需的时间。其加速比例已远远超过了100。采用热激活降解方法和Arrhenius模型,确定该LED芯片在Tj为130℃时,使用寿命为40 000h(其光通维持率为50%)。其衰减过程的激活能量为1.55eV。     

LED模块/模组的结温测量研究

LED封装、模组以及终端产品LED灯和LED灯具的质量水平,例如发光量、色温等光性能,与LED内部芯片的结温高低密切相关。一般来说结温高,LED性能变差。因此,对于LED芯片企业和LED封装企业,了解LED芯片各层结构的热阻和COB-LED模组中各LED芯片的结温显得十分必要。同样,对于LED灯和LED灯具等终端产品企业,了解掌握LED芯片的结温也显得非常重要。目前现有的测量方法中多是非直接测量和计算,而影响LED结温测量的因素多,看不见、摸不着,导致对测量结果的定量可信度疑问,也就是对测量误差到底是多少心中无数。本文采用的测量方法是对LED封装的LED芯片结温和LED模组中各LED芯片的平均结温的敏感参数在实际的大工作电流下进行直接测量和分析。     

一种间接的LED结温测量的方法

通过对LED(发光二极管)工作原理分析,提出了将测量难度很高的温度变量转化为测量难度相对较低的电压变量,并且结合LED在实际应用中的情况,实现了LED结温的精确测量.     

LED路灯散热问题研究及设计

本文首先从大功率LED结温与寿命的关系中,分析了LED路灯散热问题的重要性,然后分别从光源的散热、灯具的直接散热和灯具的对流散热等三方面对LED路灯进行了创新性的散热设计,最后,通过实验检测了散热设计的有效性和先进性。     

LED照明灯具散热器结构优化设计

结温是大功率LED照明灯热特性的重要指标,对LED性能有着严重影响,直接影响灯具使用寿命。本文分别对矩形散热器和圆形散热器的结构进行研究,影响散热的因素除LEDp-n结本身特性之外,散热器结构也是其中之一。研究工作采用流体传热计算机模拟方法,计算不同散热器参数条件下的灯具结温,并对这些因素深入研究,得到散热器设计的一些规律,并通过几款灯具进行了验证。     

聚焦正在起草中的LED灯具性能的IEC规范

本文介绍IEC TC34/SC34D正在起草的《灯具性能要求—第2部分:普通照明的LED灯具》公共可用规范。对LED灯具引入了可靠性的要求,LED灯具的制造商不仅要声称光通维持寿命(LX),还要声称失效率(FX)。在提供的光强分布曲线的同时,LED灯具制造商不仅需要提供光效,还要提供相关色温(CCT)和显色指数(CRI)。对于目前国内存在的盲目追求、偏面追求LED灯具光效的观点,LED灯具性能的IEC公共可用规范无疑具有正确的引领作用。     

发光二极管灯具工作结温的检测方法及应用

发光二极管（LED）灯具工作结温是产品性能的重要性能指标,工作结温直接影响到LED灯具的使用寿命,但目前国内在这方面标准的制订相对落后。通过对LED灯具工作结温检测原理的介绍,阐述了LED实验室采用的检测方法及检测过程,并应用于LED灯具的设计开发中。     

大功率LED灯具散热装置的设计

采用APDL语言生成分析文件,建立了LED灯具热沉的有限元模型,以热沉翘片长度、宽度和数目为设计变量,以LED最高结温为目标函数,建立了优化数学模型,采用ANSYS热分析软件进行了优化。结果表明热沉翘片长度越长,芯片最高结温越低;翘片宽度越宽,芯片最高结温越高;随着翘片数目增加,最高结温下降,但到达一定数值时,结温又会缓慢增大。在LED芯片结温不超过60℃的条件下,对热沉结构的优化值分别为：翘片长度为62.5mm,翘片宽度为1mm,翘片数目为20。     

LED标准源稳定性的分析与研究

介绍多组大功率LED级联作为标准源使用时存在的主要问题,指出温度是影响LED光通量稳定性的主要原因。采用正向电压法测量结温并通过单片机温控系统将结温稳定在一定范围内的实验表明,结温对LED光辐射功率有直接影响,若保持结温恒定,光辐射功率将随电流增大线性增加。     

基于环境温度的LED路灯寿命快速评估方法探讨

为了快速预测LED路灯寿命,需要探求一种高效方法.环境温度可影响结温进而改变LED路灯的各种特性.散热结构不同的LED路灯温度-光通量间的线性相关系数可能有差异,通过实验验证了这个猜想.该线性相关系数与灯具的实际效果正相关,可用于LED路灯寿命的快速评估.     

钱塘江隧道中间段LED照明系统评估研究

基于LED光源的优点,钱江隧道拟在其中间段采用LED照明,并将四款灯具(A、B、C、D)于现场试挂,评选出最好的LED隧道灯。在4308小时评估周期中,定时测量并记录路面测试网格的照度值。分析发现B灯具的照度衰减量最大,为4.6%;C灯具的照度衰减量最小,为1.9%。在评估过程中采用另一种照度计进行比较测试,以评价测量过程数据的稳定性。方差分析法(ANVOA)分析对比测量数据的结果表明照明环境、灯具光谱、测量人员等会影响照度的结果,且灯具A、D比灯具B、C的测量稳定性好。     

大功率LED加热曲线的测量与研究

LED工作结温的测量是LED应用到照明领域中的重要课题.由于LED在测量过程中加热和降温过程的存在,为排除其造成的误差必须完整测量LED被电流阶跃加热的电压响应曲线.本文通过Keithley S2400源表对大功率白光LED系统的K系数、工作结温及加热曲线进行测量,讨论了电压采样频率对于测量的影响,并试图讨论电压加热曲线与不同封装的关系,最后通过NI 5922数据采集卡对加热曲线的测量并测得数据进行一定的处理,讨论了由于采样延时、电流过充及上升沿非线性对LED加热曲线及结温测量造成误差的解决方案.     

关注LED灯具性能的IEC/PAS的进展

对IEC/PAS 62722-2-1规范进行全面介绍。重点介绍LED灯具、LED灯具系列或族、tq、LED光源的新定义。介绍了与前一版内容的不同,包括根据元件可靠性数据可得到与否,试验时间和样本大小不同。对于灯具设计者,应确保LED模块性能温度tp不超过LED灯具声称的最高环境温度(tq max)。     

LED照明产品检测方法中的缺陷和改善的对策

传统的LED及其模块光、色、电参数检测方法有电脉冲驱动,CCD快速光谱测量法,也有在一定的条件下,热平衡后的测量法,但这些方法的测量条件和结果与LED进入照明器具内的实际工作情况都相差甚远。文章介绍了通过Vf—TJ曲线的标出并控制LED在控定的结温下测量其光、色、电参数不仅对采用LED的照明器具的如何保证LED工作结温提供了目标限位,同时也使LED及其模块的光、色、电参数的测量参数更接近于实际的应用条件。文章还介绍了采用LED的照明器具如何测量LED的结温并确定LED参考点的限值温度与结温的函数关系。这对快速评估采用LED的照明器具的工作状态和使用寿命提供了一个有效的途径。     

发光二极管隧道照明灯具光电性能评估及研究

由于隧道照明的特殊性,越来越多的隧道照明采用发光二极管(LED)灯具。市场上的LED隧道灯具的节能和照明效果各不相同。通过在实验室测量了四款灯具(A、B、C、D)的光电参数后,将其在隧道中进行试挂。在4308h评估周期中,定时测量并记录路面测试网格的照度值。分析发现B灯具的照度衰减量最大为4.6%;C灯具的照度衰减量最小为1.9%。而对四款灯具调光时光环境的照度进行衡量时,发现四款灯具的调光光输出成良好的线性特性,尤其是灯具A和D最接近理想线性曲线。在评估过程中采用常规测量与对比测量相比较的方法,来衡量测量过程数据的稳定性。方差分析方法(ANVOA)结果表明照明环境、灯具光谱、测量人员等对四款灯具的结果造成不同程度的差异性,且灯具A、D的测量稳定性好于灯具B、C。     

LED灯具特性及其标准解析(上)

在LED灯、LED灯具相关定义的基础上,分析了LED灯具的特点和目前存在的问题,对其与传统灯具在性能、评价方法和设计方面作了比较,并对国际电工委员会(IEC)、美国能源之星(EnergyStar)、北美照明学会(IESNA)的LED灯具有关标准和我国LED灯具有关的国家标准的出版情况进行了介绍。     

LED灯具总光通量测量中自吸收对测量结果的影响

总光通量是LED灯具非常重要的性能参数,为了研究积分球系统中自吸收效应对LED灯具总光通量测量结果的影响,本文通过大量试验和分析,发现自吸收效应对LED灯总光通量的测量结果影响很大,而对紧凑式荧光灯(CFL)影响相对较小,这与理论分析的结果也是一致的.因此,在使用积分球测试系统进行LED灯具的总光通量测试中,为了得到比较准确的结果,需要采用辅助灯来进行自吸收修正.     

安信量子打造LED照明行业优质散热理念

安信量子光电科技（山东）有限公司针对LED照明行业所面临的结温散热瓶颈,运用具有自主知识产权的“量子热超导技术”成功研制并生产出适用于列阵、集成封装的大功率LED灯具系列散热模组,在2011广州国际照明展览会上亮相,相关技术产品的结温散热能力居国际领先水平,得到业内的高度认可。