LED封裝膠液降粘的超聲電源設計及測試實驗研究
發(fā)布時間:2022-12-18 10:49
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們的環(huán)保意識日漸加強,政府倡導日常生活中做到節(jié)能減排。新型的大功率LED燈雖然擁有節(jié)能且發(fā)光效率高等優(yōu)點,但在生產(chǎn)加工過程中,因為封裝膠的粘度過大而導致良品率低,因此,需要尋找封裝膠新的加工方式,有效地降低封裝膠粘度的同時不改變其物理特性。相關(guān)研究已表明,超聲加工環(huán)氧樹脂膠液,可以有效地降低其粘度,并且不改變其固有的物理特性;根據(jù)這一思路,本文提出利用超聲加工作為LED封裝材料的環(huán)氧樹脂與熒光粉的混合膠液,通過實驗,利用單一變量法的方式改變超聲參數(shù),使用超聲振子加工混合膠液,研究超聲處理時間、超聲功率、超聲頻率對混合膠液的粘度影響、以及對噴射點膠過程中的膠液形態(tài)的影響,為了實驗的順利完成,設計了相應的功率超聲電源。在功率超聲電源的設計部分,設計了超聲電源硬件系統(tǒng)的總體方案,從超聲電源功率調(diào)節(jié)與頻率自動跟蹤的功能需求出發(fā),設計了一款由功率調(diào)節(jié)、高頻逆變、單片機控制、匹配網(wǎng)絡四個功能模塊組成的超聲電源硬件系統(tǒng),基于硬件的基礎上,編寫了由LCD顯示、旋鈕編碼器中斷調(diào)節(jié)、恒壓控制三個功能模塊組成的軟件程序,最后制造了一款擁有頻率自動跟蹤功能、輸出功率為300W、頻率在50...
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 課題背景知識
1.2.1 超聲空化原理
1.2.2 超聲空化影響因素與降粘原理
1.2.3 產(chǎn)生超聲空化的設備
1.3 超聲加工電源與超聲加工降粘的發(fā)展概況
1.3.1 超聲電源國內(nèi)外的發(fā)展概況
1.3.2 超聲加工降粘的國內(nèi)外發(fā)展概況
1.4 本文的主要研究目的與內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排
1.6 本章小結(jié)
第二章 系統(tǒng)總體方案設計
2.1 超聲電源方案設計
2.1.1 匹配電路選擇
2.1.2 功率調(diào)節(jié)方式選擇
2.1.3 逆變電路選擇
2.1.4 頻率自動跟蹤方案選擇
2.2 粘度測量方案設計
2.2.1 測量方案的制定
2.2.2 噴射點膠實驗
2.2.3 膠滴直徑分析
2.3 總體方案
2.3.1 超聲電源設計總體方案
2.3.2 測量實驗總體方案
2.4 本章小結(jié)
第三章 超聲電源設計
3.1 功率調(diào)節(jié)電路設計
3.1.1 整流濾波電路
3.1.2 功率控制
3.1.3 電路仿真與分析
3.2 逆變電路設計
3.2.1 逆變橋開關(guān)管選擇
3.2.2 半橋逆變驅(qū)動芯片選擇
3.2.3 逆變電路驅(qū)動芯片仿真與分析
3.3 頻率跟蹤選擇
3.3.1 頻率跟蹤芯片的選型
3.3.2 頻率跟蹤系統(tǒng)電路設計
3.3.3 電流相位與真有效值采樣電路
3.3.4 電壓反饋采樣電路
3.4 高頻變壓器的設計
3.4.1 AP法估算磁芯規(guī)格
3.4.2 高頻變壓器匝數(shù)比計算
3.4.3 繞組導線線徑與高頻變壓器損耗
3.5 超聲電源控制系統(tǒng)硬件設計
3.5.1 主控芯片介紹
3.5.2 芯片電源電路
3.5.3 主控芯片電路
3.5.4 超聲功率調(diào)節(jié)電路
3.5.5 LCD顯示屏電路
3.5.6 外部通信接口
3.6 超聲電源軟件系統(tǒng)設計
3.6.1 主程序設計
3.6.2 恒壓控制模塊程序
3.6.3 頻率跟蹤芯片CD4046使能模塊
3.6.4 C56單片機系統(tǒng)中斷程序
3.7 超聲電源輸出驅(qū)動測試
3.8 本章小結(jié)
第四章 LED封裝膠液超聲降粘實驗研究與分析
4.1 實驗設備與實驗方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 粘度測量設備
4.1.3 膠液噴射點膠設備
4.1.4 試樣制備過程
4.1.5 測量流程
4.2 影響LED封裝膠液超聲降粘效果參數(shù)的實驗分析
4.2.1 超聲處理時間對粘度的影響
4.2.2 超聲頻率對粘度的影響
4.2.3 超聲功率對粘度的影響
4.3 噴射過程高速攝像與結(jié)果分析
4.3.1 超聲處理對膠液噴射出膠狀態(tài)的影響分析
4.3.2 超聲處理后膠液成型分析
4.3.3 不同超聲頻率膠液出膠與液滴形態(tài)分析
4.4 超聲處理前后膠液直徑分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]FNA41560智能功率模塊在超聲波發(fā)生器中的應用[J]. 計時鳴,陳凱,譚大鵬,張利. 機電工程. 2017(12)
[2]大慶減渣超聲減粘實驗研究[J]. 湯志俊,劉愛賢,郭緒強. 廣州化工. 2017(14)
[3]壓電超聲換能器的阻抗匹配分析[J]. 徐曉偉. 壓電與聲光. 2014(05)
[4]大功率白光LED封裝工藝研究[J]. 劉貞賢,陳祥光,赫永霞,劉磊. 電子制作. 2013(14)
[5]固體顆粒對超聲空化場的影響[J]. 劉麗艷,聞精精,楊洋,譚蔚. 化學工業(yè)與工程. 2013(01)
[6]非牛頓流體粘度測定方法研究進展[J]. 施慶珊,王計偉,歐陽友生,陳儀本. 發(fā)酵科技通訊. 2011(02)
[7]超聲變幅桿的扭轉(zhuǎn)振動特性研究[J]. 張寧寧. 江西科學. 2011(01)
[8]基于單片機和SG3525的程控開關(guān)電源設計[J]. 姚志樹,周云龍. 江蘇技術(shù)師范學院學報. 2010(09)
[9]面向金絲球焊線機的功率超聲電源的設計[J]. 杜昌源,王曉初,李克天,武大勇. 微計算機信息. 2010(02)
[10]大規(guī)模集成電路封裝用環(huán)氧樹脂復合材料流動性影響分析[J]. 楊明山,劉陽,何杰,李林楷,王哲. 高分子材料科學與工程. 2009(12)
博士論文
[1]LED封裝用透明環(huán)氧納米復合材料的制備及性能研究[D]. 李元慶.中國科學院研究生院(理化技術(shù)研究所) 2007
碩士論文
[1]基于DSP的大功率數(shù)字化超聲波逆變電源[D]. 張善理.江南大學 2011
[2]基于頻率自動跟蹤與振幅恒定控制的超聲電源的研制[D]. 唐新星.北京交通大學 2014
[3]基于STM32的雙超聲壓縮系統(tǒng)電源研制及實驗研究[D]. 李曉東.廣東工業(yè)大學 2015
[4]超聲空化與固體顆粒交互作用機理[D]. 欒振威.天津大學 2015
[5]原油降粘的超聲波電源系統(tǒng)研制[D]. 李森.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[6]直接數(shù)字頻率合成(DDS)的軟件及硬件實現(xiàn)[D]. 馮朝軍.西南交通大學 2007
[7]基于DSP的全數(shù)字化超聲波電源的研究[D]. 李效華.天津大學 2007
[8]液體駐波聲場空化特征實驗研究[D]. 胡淑芳.陜西師范大學 2010
[9]超聲波降低原油粘度的室內(nèi)實驗研究[D]. 王方.中國石油大學 2010
本文編號:3721917
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 課題背景知識
1.2.1 超聲空化原理
1.2.2 超聲空化影響因素與降粘原理
1.2.3 產(chǎn)生超聲空化的設備
1.3 超聲加工電源與超聲加工降粘的發(fā)展概況
1.3.1 超聲電源國內(nèi)外的發(fā)展概況
1.3.2 超聲加工降粘的國內(nèi)外發(fā)展概況
1.4 本文的主要研究目的與內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排
1.6 本章小結(jié)
第二章 系統(tǒng)總體方案設計
2.1 超聲電源方案設計
2.1.1 匹配電路選擇
2.1.2 功率調(diào)節(jié)方式選擇
2.1.3 逆變電路選擇
2.1.4 頻率自動跟蹤方案選擇
2.2 粘度測量方案設計
2.2.1 測量方案的制定
2.2.2 噴射點膠實驗
2.2.3 膠滴直徑分析
2.3 總體方案
2.3.1 超聲電源設計總體方案
2.3.2 測量實驗總體方案
2.4 本章小結(jié)
第三章 超聲電源設計
3.1 功率調(diào)節(jié)電路設計
3.1.1 整流濾波電路
3.1.2 功率控制
3.1.3 電路仿真與分析
3.2 逆變電路設計
3.2.1 逆變橋開關(guān)管選擇
3.2.2 半橋逆變驅(qū)動芯片選擇
3.2.3 逆變電路驅(qū)動芯片仿真與分析
3.3 頻率跟蹤選擇
3.3.1 頻率跟蹤芯片的選型
3.3.2 頻率跟蹤系統(tǒng)電路設計
3.3.3 電流相位與真有效值采樣電路
3.3.4 電壓反饋采樣電路
3.4 高頻變壓器的設計
3.4.1 AP法估算磁芯規(guī)格
3.4.2 高頻變壓器匝數(shù)比計算
3.4.3 繞組導線線徑與高頻變壓器損耗
3.5 超聲電源控制系統(tǒng)硬件設計
3.5.1 主控芯片介紹
3.5.2 芯片電源電路
3.5.3 主控芯片電路
3.5.4 超聲功率調(diào)節(jié)電路
3.5.5 LCD顯示屏電路
3.5.6 外部通信接口
3.6 超聲電源軟件系統(tǒng)設計
3.6.1 主程序設計
3.6.2 恒壓控制模塊程序
3.6.3 頻率跟蹤芯片CD4046使能模塊
3.6.4 C56單片機系統(tǒng)中斷程序
3.7 超聲電源輸出驅(qū)動測試
3.8 本章小結(jié)
第四章 LED封裝膠液超聲降粘實驗研究與分析
4.1 實驗設備與實驗方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 粘度測量設備
4.1.3 膠液噴射點膠設備
4.1.4 試樣制備過程
4.1.5 測量流程
4.2 影響LED封裝膠液超聲降粘效果參數(shù)的實驗分析
4.2.1 超聲處理時間對粘度的影響
4.2.2 超聲頻率對粘度的影響
4.2.3 超聲功率對粘度的影響
4.3 噴射過程高速攝像與結(jié)果分析
4.3.1 超聲處理對膠液噴射出膠狀態(tài)的影響分析
4.3.2 超聲處理后膠液成型分析
4.3.3 不同超聲頻率膠液出膠與液滴形態(tài)分析
4.4 超聲處理前后膠液直徑分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]FNA41560智能功率模塊在超聲波發(fā)生器中的應用[J]. 計時鳴,陳凱,譚大鵬,張利. 機電工程. 2017(12)
[2]大慶減渣超聲減粘實驗研究[J]. 湯志俊,劉愛賢,郭緒強. 廣州化工. 2017(14)
[3]壓電超聲換能器的阻抗匹配分析[J]. 徐曉偉. 壓電與聲光. 2014(05)
[4]大功率白光LED封裝工藝研究[J]. 劉貞賢,陳祥光,赫永霞,劉磊. 電子制作. 2013(14)
[5]固體顆粒對超聲空化場的影響[J]. 劉麗艷,聞精精,楊洋,譚蔚. 化學工業(yè)與工程. 2013(01)
[6]非牛頓流體粘度測定方法研究進展[J]. 施慶珊,王計偉,歐陽友生,陳儀本. 發(fā)酵科技通訊. 2011(02)
[7]超聲變幅桿的扭轉(zhuǎn)振動特性研究[J]. 張寧寧. 江西科學. 2011(01)
[8]基于單片機和SG3525的程控開關(guān)電源設計[J]. 姚志樹,周云龍. 江蘇技術(shù)師范學院學報. 2010(09)
[9]面向金絲球焊線機的功率超聲電源的設計[J]. 杜昌源,王曉初,李克天,武大勇. 微計算機信息. 2010(02)
[10]大規(guī)模集成電路封裝用環(huán)氧樹脂復合材料流動性影響分析[J]. 楊明山,劉陽,何杰,李林楷,王哲. 高分子材料科學與工程. 2009(12)
博士論文
[1]LED封裝用透明環(huán)氧納米復合材料的制備及性能研究[D]. 李元慶.中國科學院研究生院(理化技術(shù)研究所) 2007
碩士論文
[1]基于DSP的大功率數(shù)字化超聲波逆變電源[D]. 張善理.江南大學 2011
[2]基于頻率自動跟蹤與振幅恒定控制的超聲電源的研制[D]. 唐新星.北京交通大學 2014
[3]基于STM32的雙超聲壓縮系統(tǒng)電源研制及實驗研究[D]. 李曉東.廣東工業(yè)大學 2015
[4]超聲空化與固體顆粒交互作用機理[D]. 欒振威.天津大學 2015
[5]原油降粘的超聲波電源系統(tǒng)研制[D]. 李森.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[6]直接數(shù)字頻率合成(DDS)的軟件及硬件實現(xiàn)[D]. 馮朝軍.西南交通大學 2007
[7]基于DSP的全數(shù)字化超聲波電源的研究[D]. 李效華.天津大學 2007
[8]液體駐波聲場空化特征實驗研究[D]. 胡淑芳.陜西師范大學 2010
[9]超聲波降低原油粘度的室內(nèi)實驗研究[D]. 王方.中國石油大學 2010
本文編號:3721917
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