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大功率led的脉冲响应及其大电流光调制技术研究

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光电子．激光 2015年第6期26卷 1041-1047页

作者：尹椿淑何志毅邓术梁仕何宁桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004

led作为可见光通信(VLC)的发射光源时为保证足够大的光信号覆盖范围和信号强度,应采用大电流脉冲调制。本文研究了大功率led的光-电脉冲响应比小功率器件较慢、从而造成光调制带宽降低的原因,以及led注入电子和空穴的缓慢复合与驱动电... 详细信息

led作为可见光通信(VLC)的发射光源时为保证足够大的光信号覆盖范围和信号强度,应采用大电流脉冲调制。本文研究了大功率led的光-电脉冲响应比小功率器件较慢、从而造成光调制带宽降低的原因,以及led注入电子和空穴的缓慢复合与驱动电路晶体管在大电流工作时的存储效应;由此设计了FPGA控制下的光脉冲整形方案,信号脉冲经由FPGA再生同时产生另外两路相位关联的短脉冲,同步控制驱动电路分别在信号脉冲上升沿施加一个瞬时高压加速载流子注入,在脉冲下降沿使led两端短路将剩余载流子泄放,使光脉冲边沿加速进行整形。对接收信号的眼图和误码率(BER)的测试结果表明,在接近安培量级的峰-峰值调制电流下,通过这种同步控制方法使光信号质量得到有效改善,传输速率得到明显提高。

关键词：大功率led 光调制脉冲调制可见光通信(VLC) FPGA

大功率led在线性及PWM调光下的电光转换效率及热分析

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光电子．激光 2013年第1期24卷 50-55页

作者：张晶晶张涛郑奇孟杰中国科学院上海技术物理研究所上海200083 常州光电技术研究所江苏常州213164 南京理工大学电光学院江苏南京210094

在相同输入电功率下,对大功率led在线性及PWM两种调光模式下的光参数及电参数进行了测试。比较了led在两种调光模式下的色温、光效及电光转换效率随输入功率的变化,得出在两种调光模式下,色温随平均输入电流的降低而降低,但线性调光模... 详细信息

在相同输入电功率下,对大功率led在线性及PWM两种调光模式下的光参数及电参数进行了测试。比较了led在两种调光模式下的色温、光效及电光转换效率随输入功率的变化,得出在两种调光模式下,色温随平均输入电流的降低而降低,但线性调光模式下的色温漂移大于PWM调光模式下的色温漂移;光效及电光转换效率随平均输入电流的降低而升高,但在相同输入功率下,led在PWM调光模式下的电光转换效率大于线性调光模式下的电光转换效率,且随平均输入电流的降低,线性调光模式下的电光转换效率的上升速度要快于PWM调光模式。利用T3STER热阻测试仪,建立led的瞬态热阻抗模型。使用电子学热仿真分析方法对led在两种调光模式下的电光转换效率随结温变化的规律进行了仿真分析。分析得出led在PWM调光下的光电转换效率主要受结温温升的影响,而在线性调光下,电光转换效率除了受到结温温升的影响,还受到无效电流注入的影响。因此,led在线性调光模式下电光转换效率的上升速度要快于PWM调光模式。

关键词：大功率led 线性调光脉宽调制(PWM)调光电光转换效率热分析

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大功率led结温测量及发光特性研究

光电子．激光 2008年第3期19卷 289-292,299页

作者：费翔钱可元罗毅清华大学深圳研究生院半导体照明实验室广东深圳518055 清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室北京100084

介绍了基于正向电压法原理自行研制的大功率led结温测试系统,结温定量测量精度可达±0.5℃。利用该系统对不同芯片结构与不同封装工艺的大功率led热阻进行了测量比较,并对不同结温的大功率led发光特性进行了研究。结果表明,不同结构芯... 详细信息

介绍了基于正向电压法原理自行研制的大功率led结温测试系统,结温定量测量精度可达±0.5℃。利用该系统对不同芯片结构与不同封装工艺的大功率led热阻进行了测量比较,并对不同结温的大功率led发光特性进行了研究。结果表明,不同结构芯片温度-电压系数K明显不同;采用热导率更高的粘结材料和共晶焊工艺固定led芯片,会明显降低封装层次引入的热阻。结温对光辐射功率有直接影响,若保持结温恒定,光辐射功率随电流增大线性增加;若保持外部散热条件不变,热阻大的芯片内部热量积累较快,导致结温上升速度更快,光效随电流增加而下降的趋势也更为严重。

关键词：结温大功率led 光辐射功率光效

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大功率led纳米银烧结界面热阻和发光性能

光学学报 2023年第2期43卷 158-166页

作者：梁仁瓅刘佳欣赵九洲彭洋王新中杨军电子科技大学(深圳)高等研究院广东深圳518110 深圳信息职业技术学院信息技术研究所广东深圳518172 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074 华中科技大学航空航天学院湖北武汉430074

利用纳米银烧结工艺制备大功率led,重点探究了纳米银键合层的界面热阻及器件发光性能。通过将纳米银膏在不同温度下烧结,系统地研究了烧结温度对纳米银烧结后电阻率及接头剪切强度的影响,并分析了烧结后银膏的晶体结构及接头断口微观形... 详细信息

利用纳米银烧结工艺制备大功率led,重点探究了纳米银键合层的界面热阻及器件发光性能。通过将纳米银膏在不同温度下烧结,系统地研究了烧结温度对纳米银烧结后电阻率及接头剪切强度的影响,并分析了烧结后银膏的晶体结构及接头断口微观形貌。结果表明,接头键合强度和银膜导电率均随纳米银烧结温度的升高而增大。实验中还对比分析了纳米银烧结led和传统锡银铜(SAC305)焊膏封装led的界面热阻、结温以及发光性能。与纳米银烧结led样品相比,传统焊膏封装led的界面热阻和结温分别提高了8.9%和29.6%,说明纳米银键合层拥有更好的导热性并可及时为芯片散热降温。此外,通过高温老化实验,深入探讨了不同焊膏烧结led的界面热阻及发光效率变化。实验表明,经过100℃下点亮500 h,纳米银和传统焊膏烧结led样品的总热阻分别增大了0.03 K/W和4.28 K/W,但纳米银键合层界面热阻比老化前有所降低,同时纳米银烧结led样品在不同电流下的发光效率始终高于传统焊膏封装led样品。

关键词：材料大功率led 光热性能发光稳定性纳米银烧结界面热阻

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大功率led伏安特性模型研究

光电子．激光 2015年第11期26卷 2076-2082页

作者：徐胜徐玉珍陈恩果郭太良福州大学物理与信息工程学院福建福州350002

研究了大功率led芯片的伏安特性。基于led芯片的特殊性,从经典的PN结伏安特性出发,进行理论推导并通过选择不同的基函数,构建出了大功率led芯片的伏安特性新模型和优化模型,模型中的系数采用最小二乘法进行确定。对大功率led芯片的实测... 详细信息

研究了大功率led芯片的伏安特性。基于led芯片的特殊性,从经典的PN结伏安特性出发,进行理论推导并通过选择不同的基函数,构建出了大功率led芯片的伏安特性新模型和优化模型,模型中的系数采用最小二乘法进行确定。对大功率led芯片的实测伏安特性数据表明,本文构建出的优化模型比经典的PN结模型更能准确表征led的伏安特性,与实测的伏安特性数据一致性更高,更具实用价值。

关键词：大功率led PN结伏安特性

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大功率led封装基板研究进展

材料导报 2016年第17期30卷 44-50页

作者：王文君王双喜张丹黄永俊李少杰汕头大学工学院汕头515063

随着大功率led向高电流密度、高光通量发展,热流密度猛增使得led散热问题日益严重。封装基板对led的散热至关重要。在简介led的封装结构及散热方式的基础上,分析总结了常见封装基板材料的性能参数,并对目前市场常见封装基板MCPCB、DBC、... 详细信息

随着大功率led向高电流密度、高光通量发展,热流密度猛增使得led散热问题日益严重。封装基板对led的散热至关重要。在简介led的封装结构及散热方式的基础上,分析总结了常见封装基板材料的性能参数,并对目前市场常见封装基板MCPCB、DBC、DAB、DPC、LTCC、HTCC、Al/SiC以及最近出现的新型材料基板的特征、制造工艺、应用等进行了综述。

关键词：大功率led 散热方式封装基板

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大功率led散热器自然对流方向效应实验

发光学报 2019年第6期40卷 781-787页

作者：单龙胡学功王际辉田红中国科学院工程热物理研究所

为了研究采用微槽群复合相变换热技术的大功率太阳花散热器多角度投光的方向效应及综合散热性能,实验研究了散热器高度、功率以及采用微槽群复合相变换热技术后的过余温度、平均对流换热系数随出光倾角的变化规律,并获得了出光倾角的Ra... 详细信息

为了研究采用微槽群复合相变换热技术的大功率太阳花散热器多角度投光的方向效应及综合散热性能,实验研究了散热器高度、功率以及采用微槽群复合相变换热技术后的过余温度、平均对流换热系数随出光倾角的变化规律,并获得了出光倾角的Ra与Nu关联式。研究结果表明:出光倾角小于90°时,微槽群散热器热源过余温度大幅低于型材散热器,在高度为90 mm,出光倾角为30°,输入功率为80,100,120,200 W时热源温度分别降低了11.6,13.3,18.9,26.7 K,呈现出功率越大降幅越大的趋势;出光倾角大于90°时,微槽群散热器热源过余温度略高于型材散热器,原因是微槽群散热器内部的真空环境影响散热器的均温性;输入功率越高,方向效应越明显;散热器高度越低,平均对流换热系数越大,对比高度60 mm与高度90 mm,在出光倾角为0°时,功率为80,100,120 W时分别提高了27.5%、23.8%和24.2%。因此,设计led灯具散热器时应综合考虑散热器的方向效应。

关键词：大功率led 方向效应微槽群自然对流太阳花散热器

大功率led冷却用平板热管散热器的实验研究

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光电子．激光 2010年第4期21卷 485-488页

作者：寇志海白敏丽杨洪武大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024 大连三维传热技术有限公司辽宁大连116110

对一种新型平板热管散热器冷却大功率led芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到led芯片的结温变化。实验结果表明:平板热... 详细信息

对一种新型平板热管散热器冷却大功率led芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到led芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;led结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。

关键词：大功率led 平板热管散热器传热性能结温

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大功率led散热器性能的双目标优化

电工技术学报 2014年第4期29卷 136-141,165页

作者：张建新牛萍娟武志刚王景祥李红月天津工业大学电气工程与自动化学院天津市电工电能新技术重点实验室天津300387 天津工业大学大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387 辽宁工业大学软件学院锦州121001

为满足大功率led散热器急需增强散热性能且减轻重量的设计要求,采用正交试验设计法和遗传算法两种优化方法,对芯片结温和肋片重量实施了双目标优化。在确定优化变量时,借鉴了前期的研究结果,选择肋片的间距、高度和厚度为待优化的结构变... 详细信息

为满足大功率led散热器急需增强散热性能且减轻重量的设计要求,采用正交试验设计法和遗传算法两种优化方法,对芯片结温和肋片重量实施了双目标优化。在确定优化变量时,借鉴了前期的研究结果,选择肋片的间距、高度和厚度为待优化的结构变量,并依据建议结构设置了各变量的约束范围,进而采用等效热路法和肋片重量表达式分别计算出不同变量组合情况下的芯片结温和肋片重量。在实施散热器结构优化的过程中,介绍了两种优化方法的具体执行方案,二者均需要采用权重加合法来构建双目标优化的评价函数。从双目标优化前后的效果对比可以看出,两种方法均能提供合理的Pareto最优解,优化效果明显,且遗传算法能提供更加多样的优化结构。

关键词：大功率led 散热器双目标优化正交试验设计遗传算法