热阻处理技术设计

LED技术发展到今天，单个LED光通量的提高已经使得它可以进入照明领域。然而，大功率LED固态照明单个LED光通量提高伴随着热阻技术瓶颈，散热处理是否成功直接影响到LED固态照明的光学参数以及产品的寿命等指标。武汉维新光电子技术有限公司开发的DCJG-S（叠层结构）技术在大功率LED封装上的应用，解决了大功率LED固态照明热处理方面的问题——大量热量的疏导，为固态照明的广泛应用提供新的解决方案。     

发光二极管

大功率LED散热封装技术研究;对LED发光强度测量标准设定两种距离的质疑;白光LED照明技术的进展及产业和市场现状;抓住基于提升我国LED制造装备的自主创新能力;LED照明产品测试标准讨论     

2021年度山东省科学技术进步奖受理项目“基于微通道高热流散热的海洋大功率LED照明技术体系构建与应用”简介

由山东省科学院能源研究所、中国科学院工程热物理研究所为主要完成单位的"基于微通道高热流散热的海洋大功率LED照明技术体系构建与应用"项目,立足我国经略海洋重大战略需求,以发展海洋领域节能高效照明技术为目标,经过多年攻关突破了半导体照明向大功率方向发展的技术瓶颈,解决了海洋大功率LED散热的行业难题,并实现了大规模推广应用,整体技术达到国际先进水平,在大功率LED无动力高效散热技术方面达到国际领先水平。     

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.     

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。     

基于开关电源芯片MC33167的LED驱动器开发

当前,半导体照明技术发展迅速,作为半导体照明技术核心产品的发光二极管(LED)光源已对照明领域产生了深刻的影响。LED光源的实际应用导致对LED驱动器有很多非常具体的性能要求。针对开发LED驱动器需要提高电路的转换效率和可靠性的实际需要,选择高效率的Buck-Boost电路做为LED驱动器的主电路,提出并实现了内部核心开关电源芯片MC33167的开发,并就该芯片的原理、结构特点和一些实施要点进行讨论,给出LED驱动器主控电路以及LED驱动器智能控制电路,并利用控制理论对LED驱动器的稳定性进行分析。最后通过分析测试结果,展示了利用开关电源芯片MC33167实现大功率LED驱动器的可行性和可靠性。     

大功率白光LED加速寿命试验方法与可靠性评估

大功率白光LED能否最终实现半导体照明,有赖于其光效和可靠性问题的解决。通过分析LED的失效模式,从寿命方面评估了大功率白光LED的可靠性。介绍了LED的加速寿命试验法,通过外推法预测大功率白光LED的预计使用寿命。在没有LED寿命评价测试技术与测试结果标准的情况下,加速寿命试验仍是白光LED可靠性评估的主要方法。     

LED照明散热技术现状及进展

对当前大功率发光二极管(LED)照明散热技术的现状进行了介绍。针对LED照明热源的特点,开发了一系列具有特殊翅片结构的热管换热器,并对不同工况下各种热管的散热能力进行了测试,测试结果表明,所研发的新型热管换热器散热能力比普通热管换热器有明显提高,结构更加紧凑,其中,外翻形翅片结构的热管换热器散热能力最好,可为LED照明散热技术的发展和研究提供参考。     

大功率LED的寿命测试研究

大功率LED由于其寿命长等优点被广泛应用于室内照明、城市照明等场所,但其发热较多,致使结温升高,寿命缩短.文章简要介绍大功率LED寿命的定义和加速寿命测试方法最新进展;在理论上建立LED寿命预测的数学模型,理论基础是光通量衰减模型、阿伦尼斯方程和激活能,并提出了LED寿命的试验检测方法,关键是结温和光输出的测量;最后介绍如何根据这些数学模型推算LED光源的平均寿命.     

大功率LED封装散热方式

LED被称为第四代照明光源和绿色光源,近几年该产业迅猛发展。由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热技术已经成为大功率LED产业发展的瓶颈。本文主要介绍了大功率LED封装过程中三种散热方式——自然散热、热管技术散热和半导体制冷散热,同时还介绍了它们各自的原理以及优缺点。本文介绍了国内外学者的最新研究成果以及大功率LED散热方式的未来发展方向。     

基于LM3421的大功率LED驱动电路的设计

对列车前照灯的工作要求,设计出一种大功率LED恒流源驱动电路。电路采用脉冲电流驱动的方式,可驱动多颗大功率LED,同时引入外部温控模块对LED结温进行闭环控制。通过调节PWM使能信号的占空比,从而控制LED的工作时间,保证结温不超过设定值,降低其热衰减,提高LED发光效率。整个驱动电路结构简单,电路性能可靠,能够适应轨道车辆的工作环境,满足了大功率LED照明的电压电流工作要求。     

基于热管散热的LED器件封装热分析

大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)结点温度的高低汽接影响到LED的寿命和可靠性,故保持LED结温在允许的范围内,是大功率LED封装和应用必须解决的核心问题.提出将扁平热管应用在大功率LED的散热上;比较了扁平热管和铜板两种散热方式下 LED的结点温度和热阻的热特性.研究结果表明,在输入功率为3 W时,热管冷却LED的结点温度为52℃,而铜板冷却LED的结点温度为83℃,对应的系统总热阻分别为8.8 K/W和19K/W.由此证明,在大功率条件下,热管的散热能力明显优于传统的铜板散热.     

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。     

基于LT3476水冷散热人体感应式LED照明系统的设计

本文设计了一款基于linearLT3476芯片的智能LED照明系统。该系统可驱动1～32只大功率白光LED,并根据节能的要求,给出了基于热释红外线传感器人体检测触发电路。在设计中充分考虑了大功率LED工作时的散热问题,提出了可使热量快速散失,抑制温度在LED正常工作结温125℃以下,增加大功率白光LED的寿命的散热冷却器。实验和仿真证明,该系统安全可靠,经济节能,使用方便。     

大功率LED灯串散热器的设计

首先介绍大功率LED的安全工作区与降额曲线,然后阐述大功率LED灯串散热器的设计方法及实例,最后介绍一种测量LED结温的方法及步骤。可供设计大功率LED灯串散热器时参考。     

碳纤维技术在大功率LED灯具中的应用探讨

随着LED照明技术的日益成熟,大功率LED灯具要求具备高散热、低温升之特性的同时,其小体积和轻重量也成为LED灯具设计的研究方向。纳米碳纤维具有优异的物理化学特性,用其解决灯具的散热问题,将使大功率LED灯具拥有高导热性、轻重量等卓越性能。     

功率LED热特性分析

随着LED功率的升高,热应力对LED的影响越来越显著,过高的结温不但会使器件寿命急剧衰减,还会严重影响LED的峰值波长,光功率,光通量等诸多性能参数。因此精确掌握LED器件的温升规律便成为了提高设备工作可靠性和芯片结构设计的关键所在。本文通过标准电学法对不同颜色的1W功率LED及不同功率的GaN基白光LED的结温和热阻进行了测量,实验结果表明：同种结构LED的温度系数K虽然离散但比较接近,不同结构LED芯片K明显不同;在相同衬底材料,相同芯片结构条件下,LED芯片结温会随芯片功率的增大而升高。并首次进行了变电流下不同功率LED芯片的结温和热阻测量,发现无论功率大小,结温均随热电流的增大而上升,功率越大,上升幅度也越大。随着LED两端所加电流的增大,3W白光LED的热阻呈上升趋势,而1W白光LED的热阻随电流增加基本不变。     

4W大功率LED照明灯散热结构研究

采用热阻法建立了4w大功率LED照明灯的热传导模型,从而得出散热器有效散热面积;然后对所设计的散热器采用有限元仿真得到稳态温度分布,并进一步利用EFD方法进行自然对流热分析;最后通过热测试实验验证来理论和仿真分析结果。结果表明,所设计的散热器满足LED使用要求,最高温度小于65℃。该研究成果对设计高散热效率的LED灯具具有指导意义。     

基于石墨导热介质的新型LED路灯散热系统

随着（大功率）LED技术的快速发展,大功率LED道路照明灯具的散热设计成为一个重要的产品评价指标,引起各公司广泛注意。本文首先分析石墨的导热性能,提出一种基于石墨导热介质的新型LED路灯散热系统,利用热分析软件Flotherm7.1进行仿真分析,然后对采用石墨导热介质的LED路灯和采用硅胶导热垫的LED路灯进行温度比较测试,计算机模拟仿真和实验测试均验证了石墨作为导热介质的优越性。本基于石墨导热介质的新型LED路灯已获国家专利（专利号：200920297203.6）。     

基于ANSYS的LED灯具热分析

大功率高亮度发光二极管(LED)以其节能、环保、寿命长等出色性能逐渐渗透到现代照明中,业界专家预测在21世纪上半叶,以LED为代表的新型光源将会逐步发展成为电光源的主流产品。然而,LED照明仍面临着几大难题:发光效率、显色指数、结构散热等。高温对LED发光质量和使用寿命影响巨大,从设计上说,防止过热是最具挑战性的任务之一。因此,使用计算机辅助分析结合实验的方法来模拟LED组件的工作性能变得越来越重要。