基于熱管散熱的高壓LED光源系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:基于熱管散熱的高壓LED光源系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:傳統(tǒng)的LED照明燈具一般是將一顆或多顆LED芯片先封裝成LED貼片、LED燈珠或COB模組,再將其組裝在散熱器上。散熱器一般由鋁制造,其體積大、質(zhì)量重、加工成型復(fù)雜。而受此散熱結(jié)構(gòu)的影響,大部分的LED燈具只能向一半的空間發(fā)光,照明角度有限。此外,目前的LED燈具多采用低壓驅(qū)動電路,其體積大、壽命短、成本高,也成為制約燈具性能得以改進(jìn)的關(guān)鍵因素。正是上述三類熱、光、電的問題阻礙了LED燈具的大規(guī)模普及應(yīng)用。 為此本文提出了一種采用熱管技術(shù)和高壓隔離技術(shù)的新型LED光源系統(tǒng)。此光源系統(tǒng)是將多顆高壓LED芯片經(jīng)由絕緣基板封裝于熱管軸端的多個周向平面上來實現(xiàn)的,其在最終的封裝形態(tài)上表現(xiàn)為“管上芯片陣列”(Chip-on-Tube)。因而將其稱之為COT型LED光源。實驗分析表明,此光源在導(dǎo)熱、配光、驅(qū)動、燈具造型等諸多方面均優(yōu)于傳統(tǒng)LED光源,從而以其為基本單元可以構(gòu)造出性能更為優(yōu)異的LED照明產(chǎn)品。 文中試制了一款基于此COT光源的LED照明產(chǎn)品。實驗分析表明該產(chǎn)品具有以下性能特點:在散熱方式上,導(dǎo)熱速率極高的熱管可降低整燈擴(kuò)散熱阻,提高散熱器的散熱效率。在驅(qū)動方面,由于使用了耐高壓DBC封裝基板,可直接采用高壓驅(qū)動,大大簡化了驅(qū)動電路的規(guī)模和復(fù)雜度,節(jié)約了燈具的組裝空間。在光特性方面,由于采用長直型管端封裝結(jié)構(gòu)而使得光源與散熱器相對分離,散熱器不會影響光源的輻照角度,從而增大了最終燈具的照明范圍。在制造可行性方面,,該COT光源可采用規(guī);a(chǎn)工藝,從而大大降低最終照明產(chǎn)品的成本
【關(guān)鍵詞】:熱管 高壓LED DBC基板 COT光源 LED照明
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM923.34
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-25
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 課題來源、研究內(nèi)容及論文的組織結(jié)構(gòu)10-11
- 1.3 LED 照明的光、熱、電原理簡介11-25
- 2 LED 光源系統(tǒng)及燈具的設(shè)計與制造25-44
- 2.1 COT 光源的封裝設(shè)計與制作25-39
- 2.2 LED 散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制作39-41
- 2.3 LED 燈具實例的設(shè)計與配件制作41-44
- 3 對 COT 光源和燈具性能的實驗分析44-61
- 3.1 光色參數(shù)的實驗分析44-45
- 3.2 導(dǎo)熱散熱性能的實驗分析45-53
- 3.3 高壓絕緣性能的分析53-54
- 3.4 工藝流程和可制造性分析54-61
- 4 應(yīng)用于 LED 封裝的硅基板技術(shù)61-71
- 4.1 硅基板的封裝性能與封裝功能61-62
- 4.2 硅基板封裝的熱仿真分析62-68
- 4.3 硅基板的耐高壓性能分析68-69
- 4.4 硅基板的熱膨脹性能分析69-71
- 5 總結(jié)與展望71-73
- 5.1 全文總結(jié)71-72
- 5.2 未來展望72-73
- 致謝73-74
- 參考文獻(xiàn)74-78
- 附錄 攻讀碩士期間取得的研究成果78
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