LED半导体照明光源在情景照明中的应用

作为半导体照明的LED,从其诞生之日起就有飞速发展。LED光源照明性能的提高使得对其应用价值的探讨得到提升。随着城市的建设的发展,城市夜景灯光逐步走上正轨。许多城市开始了城市夜景专项规划。也有许多城市实行了专家审核批准制度。城市灯光正在由过去的盲动、无序转向有机、景观照明方向上来。本文从今日LED光源本身的特点和可预计前景出发,对这种照明在情景照明领域的价值予以探讨。     

半导体照明关键技术研究

以GaN基功率型发光二极管为核心的半导体照明光源,已经展示了广阔的应用前景,但其流明效率和公认的200 lm/W的路线图目标相比还有较大的发展空间.从材料外延、管芯制作、器件封装和系统应用等方面介绍了半导体照明关键技术的最新进展,其中包括清华大学集成光电子学国家重点实验室的研究成果,并展望了未来的研究方向.     

热管散热技术在半导体照明光源上的应用

无论是LED功率器件还是模组，增加光输出的瓶颈是散热问题。增加功率使热量积聚，造成结温升高，而结温升高会导致发光效率下降、发光波长移动、寿命降低。散热的最理想方案无疑是利用产生的热量作为能源，将热量转移出器件，而将热管技术应用到灯具式模组的散热中，正是这种措施，突破了Haitz定律，使单个封装LED器件的光通量输出更快地达到通用光源的要求。     

50瓦半导体照明光源技术

发光二极管作为半导体照明光源具有发光效率高、寿命长的优点,但是它在工作时大部分能量都转化成热量,只有小部分能量转化为光能。如果散热问题不解决好,热量的积聚会导致发光二极管PN结的结温升高,     

半导体照明光源恒流驱动芯片的研究

介绍了一种半导体照明光源恒流驱动芯片的设计。该芯片采用0.6μm CM O S标准工艺制造,包含有大功率M O SFET、带隙基准源电路、输出缓冲电路和取样反馈控制电路几个主要功能模块,在标准工艺线上实现了功率器件与控制电路的单片集成。该芯片可为工作电压为3.5 V,工作电流为350 mA的单个半导体照明光源提供恒定的驱动电流。在5 V电源电压有10%跳变的情况下,半导体照明光源的驱动电流的变化可被控制在1.71%以内,而距离光源10 cm处的照度变化仅为1.28%。当环境温度由25°C升高至85°C时,半导体照明光源的驱动电流减小1.14%,而距离光源10 cm处的照度仅减小1.09%。该恒流驱动芯片的电源效率可达63.4%。     

半导体激光器焊接的热分析

为了解决大功率半导体激光器的散热问题,利用有限元软件ANSYS,采用稳态热模拟方法,分析了半导体激光器内部的温度分布情况,对比分析了In、SnPb、AuSn几种不同焊料烧结激光器管芯对激光器热阻的影响。由模拟结果可见,焊料的厚度和热导率对激光器热阻影响很大,在保证浸润性和可靠性的前提下,应尽量减薄焊料厚度。另外,采用高导热率的热沉材料和减薄热沉厚度可有效降低激光器热阻。在这几种焊接方法中,采用In焊料Cu热沉焊接的激光器总热阻最小,是减小激光器热阻的最佳选择。通过光谱法测出了激光器热阻,验证了模拟结果,为优化激光器的封装设计提供了参考依据。     

半导体照明技术专利竞争态势分析

在节能环保理念日益深入人心的背景下,随着科学技术的不断发展,半导体照明技术随之实现了进一步的发展,而基于这一技术所呈现出的节能环保与可动态控制等优势,促使半导体照明技术在全球范围内实现了迅速发展,在此过程中,相应技术专利竞争趋势加剧.本文针对半导体照明技术专利竞争的态势进行了分析,以供参考.     

半导体照明中的非成像光学及其应用

以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源,具有其他传统光源无法比拟的诸多优点,被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势,利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计,以高端半导体照明光源的制造为突破点,带动整个半导体照明产业的快速进步,已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用,并通过设计实例,介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。     

LED光源在照明中的应用

LED是21世纪令人瞩目的光源,具有广阔的照明前景。首先对LED光源的原理、发展概况、特点等做了介绍,然后重点阐述其在照明领域的应用及发展趋势,最后说明了LED在路面照明中的应用并做了总结展望。     

探讨半导体发光二极管及其照明的应用

现阶段,随着我国社会主义市场经济飞速发展,人们生活水平和生活质量不断提高,因此对照明事业提出了更高的要求,半导体发光二极管具备了良好的节能、环保性能,使用时间较长,具有良好的高效性,因此而被大量使用于室内外的照明当中,本文通过对发光二极管原理进行分析,探讨其照明的应用。     

热敏电阻在发光二极管热阻测量中的应用

文章介绍了用热敏电阻测量发光二极管热阻的实验装置和原理.把微小尺寸热敏电阻封装在发光二极管管芯支架上,用一次指数衰减函数拟合封装在发光二极管管芯支架上的热敏电阻R-T阻温曲线.通过测量微小尺寸热敏电阻电阻,计算发光二极管管芯温度以及发光二极管的热阻.该实验方法原理简单、明了,数据处理方便,结果可信.     

功率型LED封装中的热阻分析

芯片固晶过程是影响功率型LED封装热阻的重要方面.分析了银胶、共晶合金等不同导热率的固晶材料产生的固晶热阻的大小,并基于正向电压测结温法首次提出了一种测量LED固晶热阻的方法,得到了很好的测量结果,能有效分析封装结构中各部分引入的热阻的大小.

Abstract：

The LED chip bonding is an essential technology to reduce the thermal resistance of LED. Thermal performance of bonding materials such as Ag-epoxy resin was analyzed using heat transfer tools. For the sake of assessing the bonding technology, a method of measuring the thermal resistance induced by bonding process was proposed for the first time based on the forward working voltage method. It is shown that the theoretical simulation results agreed well with the measured results.     

功率型LED热阻测量的新方法

LED照明成为21世纪最引人注目的新技术领域之一，而功率型LED优异的散热特性和光学特性更能适应普通照明领域的需要。提出了一种电学法测量功率LED热阻的新方法，根据LED正向电压随温度变化的原理，利用电流表、电压表等常用工具，测量了TO封装功率型LED器件的热阻，对功率型LED的器件设计和应用提供有力支持。     

基于热敏电阻的发光二极管热阻测量

介绍了一种基于热敏电阻的发光二极管(LED)热阻测量方法.将微小尺寸热敏电阻植入LED内部,通过测量热敏电阻的阻值,计算得到发光二极管管芯结温和热阻.对铜材料支架和铁材料支架的LED热阻进行了对比分析.研究结果表明:铜材料支架φ5 LED的热阻为214.6 ℃/W,铁材料支架 5LED的热阻为305.8 ℃/W,其中铜支架热阻为585 ℃/W,铁支架的热阻为3 128.3 ℃/W,而环氧树脂的热阻为338.9 ℃/W.     

大功率LED的热阻测量与结构分析

热阻的精确测量与器件结构分析是设计具有优良散热性能的大功率LED的前提。本文研究了大功率LED的光功率、环境温度和工作电流对热阻的影响规律,论述了积分式结构函数和微分式结构函数的推导过程及其主要性质,提出了大功率LED热阻的精确测量方法,并利用结构函数分析及辨识大功率LED器件的内部结构、尺寸、材料、制造缺陷和装配质量。     

远程荧光LED球泡灯热仿真分析

采用FloEFD流体分析软件分析了改变LED散热器翅片数和基板厚度对LED球泡灯热量的影响。首先对LED芯片进行仿真,然后用蓝宝石替换LED芯片其他部分简化后仿真,将两者进行了对比。接着对远程荧光LED集成封装光源进行了热模拟,发现将大功率芯片集成在铝基板上,工作时产生的热量非常大,模拟时芯片的结温在159.9℃,超过了LED正常工作结温,所以仅仅依靠铝基板难以达到散热要求。最后对LED球泡灯散热器不同翅片数和不同基板厚度分别进行了热仿真,得出当翅片数为16,基板厚度为2mm时,LED球泡灯的整体散热良好,模拟结果显示LED芯片的温度只有83.8℃,完全满足散热要求。     

ANSYS 接触单元在接触热阻仿真中的应用

收集极的散热性能是对空间行波管稳定性和可靠性的一个重要影响因素。本文基于简化的单级收集极进行热 分析,提出了一种将接触热阻引入散热性能分析过程中的新方法,利用ANSYS 中自带的接触单元CONTA172 和 TARGE169 来模拟接触热阻的存在,较以前在模拟时采用仿真薄层的方法更加直接、简便,解决了利用仿真薄层划分 网格困难、计算量大的难题。     

基于微通道散热的大功率LED阵列的热阻研究

采用微通道致冷技术,设计了大功率LED阵列的外部热沉.针对直鳍片微通道结构的散热器,理论分析了影响其热阻的因素,推导了热阻表达式,并对微通道散热器的结构参数进行了优化,指出当通道宽度取某一数值时,散热器的热阻可达到最小.利用MATLAB软件,对LED的热阻与微通道散热器的结构参数和冷却液的压力关系进行了仿真,给出了直观的关系曲线.     

大功率LED稳态热阻测试的关键因素

热阻值是衡量LED芯片和封装导热性能的主要参数,但在热阻的测试过程中时间、温度和电流等因素都会对结果造成直接影响,因此测试时应综合各种因素,透彻理解参数定义,根据相关标准灵活运用测试设备,以达到较高的测试精度和重复性.按照热阻测试步骤,详述影响其测试结果的因素,并提出较为准确的修正方法,设计了简单试验来验证测试结果是否符合理论分析.经试验证明,该测试方法可作为制定LED标准中的参考.