基于光电热理论和BP神经网络的LED阵列光功率计算方法

作     者：洪哲扬 薛凌云 钱依凡 Hong Zheyang;Xue Lingyun;Qian Yifan

作者机构：杭州电子科技大学自动化学院浙江杭州310018 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2022年第59卷第5期

页      面：272-279页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家重大科研仪器研制资助项目(61427808) 

主　　题：LED阵列 光电热理论 BP神经网络 光功率 

摘      要：LED阵列光功率受热学、电学影响:LED芯片的光电热(PET)参数耦合,而且LED阵列中热耦合关系复杂,给大功率光源的结构设计带来困难。基于PET理论提出了一个光功率计算模型:首先根据LED芯片的工作机理,构建其电功率、结温、热功率之间的耦合关系;其次,将LED阵列的热耦合仿真结果,作为训练样本,获得输入为布局间距和热功率,输出为LED结温的BP神经网络;最后,将神经网络获得的结温作为PET方程的温度条件,计算LED阵列的光功率。为验证该模型的准确性,进行实验验证,最大误差为7.6%。该模型可分析LED阵列在不同布局参数及热沉温度下的最大光功率工作点,解决LED阵列布局及热沉结构的优化设计问题。