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。     

一种新型LED日光灯的设计

采用节能长寿命的大功率发光二极管(LED)作为光源,设计了一种新型的LED日光灯。该日光灯选用金属基板,结合大功率LED芯片,通过涂覆高效荧光粉实现发白光的LED,日光灯包括12颗大功率白光LED阵列,通过配合设计的反光杯达到所需的光线分布。试验结果表明:封装出的大功率LED光效为54lm/W,显色指数达到80以上,恒流350mA条件下点亮LED日光灯5000h进行老化测试,光通量维持率在87%以上,光效保持在43lm/W,达到了照明应用的要求。     

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%。     

红外全反射式雨量传感器设计研究

雨量传感器的光学部分是采用红外波段全反射光学系统.传感器的6个红外线发光二极管以红外探测器为中心对称分布在同一圆周之上.红外发光二极管被分成两组各带3个发光二极管的传播分支.脉冲红外光线的入射角设计为无雨水时的全反射临界角,每个传播分支对探测器进行交替辐射,比较2个传播分支红外辐射的光通量.汽车风挡玻璃上的雨水,改变了脉冲红外光线出射光介质的折射率,全反射条件被破坏,2个传播分支红外辐射的光通量的对称平衡亦发生变化,检测电路将产生冲信号.径向对称光路上的雨水量与脉冲信号的幅值呈线性关系.红外发光二极管与红外探测器的工作时序由单片计算机控制,同时将数据通过lin总线与汽车车身ECU连接.     

大功率LED照明灯散热路径温度场及发光效率研究

针对大功率LED照明灯(以下简称LED灯)内、外热传导路径的温度分布进行了热模拟分析,开发出4种大功率LED灯。通过对4种LED灯PN结导出端温度和散热片平均温度、散热结构的散热表面积及光通量的测量,并经由热阻及温度场模拟研究,得出了散热表面积和PN结温度、热阻以及发光效率间的关系。研究结果表明,大功率LED灯的热阻很大程度上取决于外部装置,设计合理的外部散热结构增大散热表面积,可以有效地降低PN结温度和LED灯的热阻,从而提高大功率LED灯的发光效率及使用寿命。     

大功率LED组合驱动设计

分析了恒电压和恒流驱动发光二极管(LED)的发光特性,说明了大功率LED应采用恒流驱动的理由。设计采用2片LM3406组合设计了用于驱动大功率LED的恒流源电路,所设计的电路可以提供高达3A的驱动电流,并具有无级电流调节,过热保护,低电保护等特点。经测试效果良好。     

光电编码器LED光源准直特性研究

发光二极管（LED）光束的准直度对光电编码器性能影响很大。通过分析光源辐射角对光栅光通量的影响,运用图像旋转理论和频域分析方法,导出莫尔条纹透光特性函数式并且获得不同a’值下的莫尔条纹仿真波形,分析了光源准直特性对莫尔条纹对比度和光栅最大允许间隙的影响,实验结果与仿真波形吻合。本文对高可靠性编码器设计和生产具有参考价值。     

大功率LED汽车前大灯散热装置研究

从大功率LED汽车前大灯的构造入手,采用风冷为主要的散热方式,设计了3种带有不同翅片的散热装置。通过更换基板和散热翅片的材料,对这3种散热装置的温度场进行模拟,结果表明,合理的散热器翅片的排布、较大的散热面积和散热器材料的选择,在设计过程中起着至关重要的作用,可有效解决车载大功率LED光源由于温度过高而引起的光通量和寿命降低的问题。     

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...     

第四代照明系统开发获重大突破大功率高亮度LED路灯铺就马路“光毯”

使大功率高亮度发光二极管（LED）达到道路照明要求，这一国际上久攻不破的难题，终于被一群“海归”研发团队攻克——由多名留美归国博士创建的中微光电子（潍坊）有限公司研制成功首款100W大功率半导体发光二极管路灯照明系统，现已应用于潍坊高新技术创业园，将整个园区的夜间道路铺成一条条光线均匀分布的奇妙“光毯”，其照明范围和亮度完全达到国家道路照明标准，寿命是传统路灯的10倍～20倍，耗电量却不到传统路灯的20％。     

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。     

利用Ag/P-GaN双光栅改善LED发光特性

为了提高GaN基LED的发光效率,设计了一种新型LED模型,该模型主要包括Ag光栅,氧化铟锡过渡层和PGaN光栅。首先阐述了利用该结构激发表面等离子体从而改善LED发光特性的原理,讨论了该模型的加工工艺与制作过程。基于COMSOL软件,利用有限元法对本文提出的LED模型进行了仿真分析,得出该模型在不同结构参数下,归一化辐射功率与归一化损耗功率随波长的变化规律以及电场分布情况。仿真结果表明,在ITO过渡层厚度为55nm,周期为270nm,占空比为0.5时,所设计的GaN基LED模型的发光强度较普通LED提高近30倍,这一结果为研制高性能GaN基LED提供了可靠基础。     

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。     

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。     

一种用于LED特性检测的实验仪器的研究

介绍了一种基于微型光纤光谱仪的LED特性检测仪器的设计原理。为了降低积分球测量光通量中所引起的自吸收误差与温度升高对LED光通量的影响误差,选取将LED与探测器成90°放置的解决方法。同时,光谱仪模块采取非对称交叉式Czerny-Turner分光结构来达到微型化高分辨率的目的。基于正向电流对LED光通量的影响,提出可调可显示的恒流源的设计。研究结果对研制检测LED特性的微型检测装置具有一定的指导意义,由于恒流源电流的可读可调节的设计,电流变化对LED光学特性的影响可以较为清晰地体现出来。     

LED在道路照明中的光效优势

选择路灯时,需基于恰当的光度测量模型对不同类型路灯的发光效率进行比较.以两种常用路灯光源和两种LED路灯光源为研究对象,对道路照明环境中人眼处于的视觉状态进行了分析,进而通过MOVE模型求得这4种路灯在中间视觉状态下的发光效率.与明视觉状态下的发光效率比较,LED路灯和金属卤素路灯在中间视觉状态下的发光效率大大提高,而...