本文選題：LED + 光傳輸��； 參考：《重慶師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：LED(Light Emitting Diode)是一種各項(xiàng)性能優(yōu)良的半導(dǎo)體光電器件,它以體積小、使用壽命長(zhǎng)、耗電量低、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)正逐步取代現(xiàn)有的汽車信號(hào)燈和道路照明等傳統(tǒng)光源。但隨著工業(yè)的快速發(fā)展,導(dǎo)致環(huán)境受到污染,雨雪霧霾等惡劣天氣狀況的出現(xiàn)次數(shù)日益頻繁,LED光源在實(shí)際使用中容易受自身結(jié)溫、封裝結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜大氣環(huán)境的影響,同時(shí)不同LED光源對(duì)能見(jiàn)度的差異會(huì)直接影響道路交通安全。本文針對(duì)LED自身封裝結(jié)構(gòu)、芯片結(jié)溫以及在雨、霧、霾等氣候環(huán)境中與顆粒物質(zhì)的相互作用,通過(guò)采用三維圖形輔助軟件設(shè)計(jì)三維模型和Tracepro仿真軟件研究其光電熱特性。實(shí)驗(yàn)使用商用功率白光LED進(jìn)行定標(biāo),測(cè)試了白光LED芯片結(jié)溫與光譜特性的相關(guān)性,研究結(jié)溫對(duì)光輸出的影響;通過(guò)測(cè)定不同參數(shù),對(duì)LED封裝結(jié)構(gòu)及形狀進(jìn)行了模擬仿真,研究了封裝結(jié)構(gòu)對(duì)LED光在器件內(nèi)部的傳播影響;測(cè)量了白光LED和不同類型的單色LED在模擬復(fù)雜大氣中的光衰減、光強(qiáng)分布等特性。本文的實(shí)驗(yàn)主要分為三個(gè)部分,第一,結(jié)溫測(cè)試采用非接觸測(cè)試法(即光譜法),與經(jīng)典的正向電壓法對(duì)比,研究了結(jié)溫對(duì)光傳輸?shù)挠绊?第二,模擬仿真了反光碗、封裝材料和透鏡這三個(gè)封裝部件對(duì)LED光在器件內(nèi)部傳輸?shù)挠绊?第三,模擬復(fù)雜氣候中的霧、雨、雪天氣中LED光的傳播特性。通過(guò)以上工作,得到如下主要結(jié)論:1.LED芯片結(jié)溫對(duì)其光傳輸特性有一定影響,主要表現(xiàn)在隨著燈具結(jié)溫的改變,LED光通量、峰值波長(zhǎng)以及白光LED的藍(lán)白功率比也隨之改變。2.封裝部件的材質(zhì)和形狀將在很大程度上改變LED光在器件內(nèi)部的傳輸特性。3.LED光在模擬霧霾雨雪氣候的大氣中傳播時(shí),受到大氣中的顆粒物質(zhì)影響,發(fā)生折射、散射和吸收等現(xiàn)象,其折射、散射和吸收的程度隨環(huán)境中顆粒物的粒子半徑以及粒子濃度的變化而發(fā)生改變。本文的研究對(duì)于LED路燈和汽車交通燈的測(cè)試設(shè)計(jì)具有重要參考價(jià)值,對(duì)提高實(shí)際道路行車安全有一定的理論和實(shí)際意義。
[Abstract]:LED(Light Emitting Diode is a kind of semiconductor optoelectronic device with good performance. It is gradually replacing the existing traditional light sources such as automobile signal lights and road lighting with the advantages of small volume, long service life, low power consumption and green environmental protection. However, with the rapid development of industry, the environment is polluted, and the occurrence times of severe weather conditions such as rain and snow haze are more and more frequent. In practical use, LED light sources are easily affected by their own junction temperature, encapsulation structure and complex atmospheric environment. At the same time, the difference of visibility between different LED light sources will directly affect road traffic safety. Aiming at the encapsulation structure of LED, chip junction temperature and the interaction with particles in rain, fog, haze and other climatic environments, the photoelectric and thermal properties of LED were studied by using 3D graphic aid software to design 3D model and Tracepro simulation software. The correlation between junction temperature and spectral characteristics of white light LED chip is tested, the influence of junction temperature on light output is studied, and the structure and shape of LED package are simulated by measuring different parameters. The effects of packaging structure on the propagation of LED light in the device are studied, and the optical attenuation and intensity distribution of white LED and different monochromatic LED in simulated complex atmosphere are measured. The experiments in this paper are divided into three parts. First, the junction temperature measurement is carried out by using non-contact measurement method (that is, spectral method, compared with the classical forward voltage method) to study the effect of the junction temperature on the light transmission. Second, the reflection bowl is simulated and simulated. The effects of packaging materials and lenses on the transmission of LED light inside the device. Thirdly, the propagation characteristics of LED light in complex weather, such as fog, rain and snow, are simulated. The main conclusions are as follows: 1. The junction temperature of LED chip has a certain influence on the light transmission characteristics, which is mainly reflected in the change of luminous flux, peak wavelength and blue-white power ratio of white LED with the change of junction temperature. The material and shape of packaging parts will greatly change the transmission characteristics of LED light in the device. 3. When LED light propagates in the atmosphere of simulated haze rain and snow climate, it is affected by particulate matter in the atmosphere, and the phenomena such as refraction, scattering and absorption occur. The degree of refraction, scattering and absorption varies with the change of particle radius and particle concentration in the environment. The research in this paper has important reference value for the test design of LED street light and vehicle traffic light, and has certain theoretical and practical significance to improve the actual road driving safety.
【學(xué)位授予單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN312.8

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王惠艷;;晶閘管結(jié)溫過(guò)高跳閘分析[J];高壓電器;2010年10期

2 閆軍政;楊士元;吳維剛;張金龍;;功率控制器結(jié)溫?zé)o損傷測(cè)量技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J];半導(dǎo)體技術(shù);2013年01期

3 楊敏杰;張偉;;兩種旁路二極管結(jié)溫測(cè)試方法的分析與比較[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年20期

4 朱陽(yáng)軍;苗慶海;張興華;盧爍今;;基于實(shí)際結(jié)溫分布中小電流過(guò)趨熱效應(yīng)的驗(yàn)證[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);2007年07期

5 李松麗;張俊;;兩種旁路二極管結(jié)溫測(cè)試方法的分析與比較[J];上海計(jì)量測(cè)試;2013年01期

6 洪汝渝;;硅二極管的極限結(jié)溫與本征溫度[J];渝州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1990年04期

7 唐勇;陳明;汪波;;電力電子器件短時(shí)脈沖工作的結(jié)溫特性研究[J];電力電子技術(shù);2010年03期

8 Wolfgang Frank;Peter Türkes;;以塑封料溫度測(cè)量為基礎(chǔ)的一種結(jié)溫計(jì)算方法[J];電力電子;2009年01期

9 俞安琪;;LED照明產(chǎn)品檢測(cè)方法中的缺陷和改善的對(duì)策[J];照明工程學(xué)報(bào);2010年04期

10 劉磊;楊道國(guó);張國(guó)旗;游志;;不同結(jié)溫下大功率LED封裝模組的性能分析[J];桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 童家?guī)X;邵妍;李曉春;毛軍發(fā);;基于場(chǎng)路等效的三維封裝熱模型與熱分析[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

2 郭偉玲;王曉明;陳建新;鄒德恕;沈光地;;LED結(jié)溫的測(cè)量方法研究[A];海峽兩岸第十四屆照明科技與營(yíng)銷研討會(huì)專題報(bào)告暨論文集[C];2007年

3 慕建偉;滕飛;李開(kāi)祥;宿天賦;李志;;LED結(jié)溫及其計(jì)算方法[A];第二十七屆中國(guó)（天津）2013IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

4 張志堅(jiān);;熱阻法在IPM模塊結(jié)溫測(cè)試中的應(yīng)用[A];《IT時(shí)代周刊》論文專版（第300期）[C];2014年

5 賈穎;李逗;曾晨暉;梁偉;曹紅;;控制結(jié)溫的功率晶體管穩(wěn)態(tài)工作壽命試驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)[A];第十一屆全國(guó)可靠性物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

6 吳軍科;周雒維;孫鵬菊;杜雄;;功率變流器中IGBT模塊的結(jié)溫管理策略研究[A];第七屆中國(guó)高校電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

7 毛德豐;郭偉玲;賈學(xué)姣;張勇輝;高國(guó);沈光地;;功率LED熱學(xué)特性研究[A];海峽兩岸第十五屆照明科技與營(yíng)銷研討會(huì)專題報(bào)告暨論文集[C];2008年

8 張德駿;曹紅;苗慶海;王家儉;張興華;楊志偉;滿昌峰;;控剖晶體管結(jié)溫的穩(wěn)態(tài)工作壽命試驗(yàn)方法[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)可靠性分會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

9 毛德豐;郭偉玲;高國(guó);沈光地;;功率LED電壓與溫度關(guān)系研究[A];中國(guó)照明論壇——城市照明節(jié)能規(guī)劃、設(shè)計(jì)與和諧發(fā)展科技研討會(huì)專題報(bào)告文集[C];2009年

10 劉紅兵;程春紅;許洋;;晶體管熱的產(chǎn)生與散失[A];第十一屆全國(guó)可靠性物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 何山嵩 廣東;LED的壽命預(yù)測(cè)[N];電子報(bào);2010年

2 上海力茲照明電氣有限公司 汪鋼 趙正之;LED燈條燈泡結(jié)溫的測(cè)量[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2014年

3 國(guó)家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海) 國(guó)家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 上海時(shí)代之光照明電器檢測(cè)有限公司 俞安琪;LED照明產(chǎn)品檢測(cè)方法中的缺陷及改善的對(duì)策(之二)[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2012年

4 國(guó)家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海) 國(guó)家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 上海時(shí)代之光照明電器檢測(cè)有限公司 俞安琪;LED照明產(chǎn)品檢測(cè)方法中的缺陷及改善的對(duì)策(之四)[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2012年

5 國(guó)家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海) 國(guó)家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 上海時(shí)代之光照明電器檢測(cè)有限公司 俞安琪;LED照明產(chǎn)品檢測(cè)方法中的缺陷及改善的對(duì)策(之三)[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2012年

6 杭州浙大三色儀器有限公司董事長(zhǎng) 牟同升;LED檢測(cè)：滿足產(chǎn)品需求 新應(yīng)用領(lǐng)域有差距[N];中國(guó)電子報(bào);2007年

7 四川 侯城云;可控硅應(yīng)用實(shí)踐中的疑難事項(xiàng)及解決方案(三)[N];電子報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 陳全;大功率LED結(jié)溫測(cè)試及其在封裝熱管理中的應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2012年

2 張晶晶;大功率白光LED陣列結(jié)溫光譜檢測(cè)技術(shù)的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所）;2014年

3 劉木清;照明用LED光效的熱特性及其測(cè)試與評(píng)價(jià)方法的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

4 張芹;大功率LED模塊溫度濕度加速壽命試驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 徐銘偉;絕緣柵雙極型晶體管結(jié)溫仿真模型及其應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 毛婭婕;絕緣柵雙極型晶體管結(jié)溫測(cè)量方法的研究[D];重慶大學(xué);2013年

3 韓凱;大功率LED器件的熱學(xué)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

4 張萬(wàn)路;功率型LED熱學(xué)建模與結(jié)溫測(cè)試分析[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

5 葉炎鐘;非接觸式LED結(jié)溫測(cè)試方法研究及測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2010年

6 溫懷疆;LED結(jié)溫測(cè)試方法研究[D];浙江大學(xué);2010年

7 季海婷;計(jì)及器件不同結(jié)溫變化因素的風(fēng)電變流器可靠性評(píng)估[D];重慶大學(xué);2014年

8 左佳奇;LED光在環(huán)境中傳輸特性的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶師范大學(xué);2015年

9 周長(zhǎng)友;基于LabVIEW的LED結(jié)溫測(cè)量及其光電特性研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

10 李德高;大功率LED可靠性快速篩選技術(shù)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1848268