【摘要】：半導(dǎo)體照明技術(shù)的日新月異快速發(fā)展,半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)的各項性能都得到了大幅度的提升,使得LED器件產(chǎn)品出現(xiàn)在人們生活中越來越普遍。并且在研究人員不斷的探索發(fā)現(xiàn)中,發(fā)明出了可以直接在交流電壓驅(qū)動下工作的發(fā)光二極管(AC-LED),與傳統(tǒng)的發(fā)光二極管器件相比,AC-LED器件在諸多方面性能不同,并且AC-LED器件在電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等特性的表現(xiàn)上也與傳統(tǒng)DC-LED器件不相同。本文主要從AC-LED器件的熱學(xué)方面的特征屬性入手,結(jié)合光學(xué)和電學(xué)參數(shù),提出了一種利用交流電壓脈沖信號測量AC-LED器件熱阻和結(jié)溫的方法及裝置,并通過同條件下的對比實驗證明了本實驗方法的可行性和準(zhǔn)確性。具體包括以下內(nèi)容:1.簡單介紹了 LED器件的發(fā)展歷史以及AC-LED器件的發(fā)展歷史和應(yīng)用前景,并且闡述了 AC-LED器件的結(jié)構(gòu)的特征屬性,對傳統(tǒng)LED器件熱產(chǎn)生和結(jié)溫測試方法進(jìn)行了簡單介紹,提出了進(jìn)行AC-LED器件熱學(xué)特性研究的必要性。2.對比DC-LED器件結(jié)溫檢測方法,提出了一種利用交流脈沖信號測試AC-LED器件的方法和具體實施步驟,窄脈沖作為電壓源信號作用于AC-LED器件,測試出了 AC-LED器件的溫度敏感系數(shù)(電流),利用AC-LED器件結(jié)溫和電流幅值的一一對應(yīng)數(shù)據(jù)擬合出了線性公式,我們求得了 AC-LED器件熱阻值,再以熱阻值為橋梁得到AC-LED器件的結(jié)溫。為了得到AC-LED器件在實際交流狀態(tài)下的結(jié)溫值,我們將正弦波電壓信號通入AC-LED器件,測量工作于交流電時AC-LED器件的光功率Po、電功率(Pe=IVcosΦ),計算出該工作狀態(tài)下的結(jié)溫。探究了脈沖寬度對AC-LED器件結(jié)溫影響,通過不同的脈沖寬度交流電壓作為電壓源通入AC-LED裸片,分別測量AC-LED裸片芯片溫度,確定理想的交流脈沖寬度范圍。3.介紹了本實驗運用的交流脈沖信號源和利用交流脈沖信號測量AC-LED器件熱阻和結(jié)溫的系統(tǒng)組成,并介紹了本實驗使用AC-LED器件結(jié)構(gòu)特性圖和電流、電壓信號。通過實驗測量AC-LED溫度敏感系數(shù)以及熱阻值,通過熱阻計算出AC-LED器件結(jié)溫,通過對比換算,計算出AC-LED器件在正弦波電壓下工作時的結(jié)溫,最后我們通過AC-LED裸片結(jié)溫測試和計算值進(jìn)行對比,通過對比實驗證明了本實驗方法是有效且可行的。交流驅(qū)動LED器件的問世,不僅極大方便了 LED燈具產(chǎn)品應(yīng)用,并且極大地減少了交流、直流相互間轉(zhuǎn)換的電力損耗,以及減少使用轉(zhuǎn)換電源中的電子元件,解決了電子原件壽命遠(yuǎn)低于LED器件的壽命時間的問題,極大提升了燈具產(chǎn)品的使用年限。通過本文對AC-LED器件熱特性研究分析和利用交流脈沖信號測量AC-LED器件結(jié)溫,將有助于對AC-LED器件整體性能進(jìn)一步地研究。對今后AC-LED器件的熱學(xué)特征屬性的測量研究具有很重要的指導(dǎo)價值。
【圖文】：

邐ＵＭｐｉ邋．邋ｔ＊＂邋？逡逑圖１．２邋ＡＣ－ＬＥＤ晶粒排列結(jié)構(gòu)示意圖ｌ？－？ｌ逡逑ＡＣ－ＬＥＤ器件光源產(chǎn)品的工作方式如圖１．３所示，，輸入輸出電壓工作形態(tài)如逡逑圖１．４所示，ＡＣ－ＬＥＤ器件將眾多較小的ＬＥＤ晶粒懫用交叉的矩陣方式排列，晶逡逑粒平均分成五部分，ＡＣ－ＬＥＤ晶粒串組成了類似于一個整流橋功能的結(jié)構(gòu)，整流逡逑橋的兩端分別連接交流電源兩級，另外兩端連接一串ＬＥＤ晶粒，ＡＣ－ＬＥＤ器件逡逑在交流電源的正半周期和負(fù)半周期都能導(dǎo)通發(fā)光，如圖１．２所示，每個半周期分逡逑別都為３串組成的ＬＥＤ晶粒發(fā)光，圖中的除中間以外的四個橋臂上的ＬＥＤ晶粒逡逑輪流發(fā)出亮光，對向橋臂上的ＬＥＤ晶粒同時發(fā)出亮光，電橋中間的ＬＥＤ晶粒為逡逑正通路和負(fù)通路都使用因而始終發(fā)出亮光。ＡＣ－ＬＥＤ器件通入頻率為５０Ｈｚ的交逡逑流電源電壓時，ＡＣ－ＬＥＤ器件產(chǎn)品會以每秒５０次的節(jié)奏閃爍，這使得ＡＣ－ＬＥＤ逡逑器件壽命普遍長于ＤＣ－ＬＥＤ器件壽命ｔ％。ＬＥＤ器件的發(fā)光是間隔的

Ｖ＂￣＾７￣＇逡逑＿，逡逑圖１．４邋ＡＣ－ＬＥＤ器件工作輸入輸出電壓原理示意圖逡逑根據(jù)發(fā)光晶粒的排列方式ＡＣ－ＬＥＤ器件可以分為三大種類：Ｓｃｈｏｔｔｋｙ型、逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN312.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2601455