大功率LED路灯设计.pdf

摘要大功率返剖且恢中滦偷陌氲继骞庠矗痛车穆返葡啾染哂蟹⒐庑矢摺耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、绿色无污染等优点,因此近年来成为国内外半导体照明领域研究的重点。本课题主要是研究大功率返频纳⑷取⒍喂学,利用仿真软件对设计的散热器结构和光学结构进行理论模拟,从而设计出一套合理的路灯结构,并通过试验进行验证。论文的主要工作如下:学习彰鞯幕局J叮治龃蠊β蔐的封装结构,通过拟出不同粘结材料和基板材料下酒奈露龋佣〕龊鲜实恼辰岵牧虾突材料给大功率返平猩⑷取研究大功率返频纳⑷然恚陨⑷绕鞯娜瘸梁穸取⒗咂俊⑸⑷绕高度、肋片的厚度进行设计并分析不同环境温度对芯片结温的影响,利用对设计的结构进行仿真模拟,从而选出最为合适的结构作为返频纳⑷绕鳌利用光线追迹、光度学理论的基本知识,对大功率返平泄庋杓啤通过软件对设计的返频姆垂獗心D猓杓瞥龇弦G蟮结构,最后设计了一款返频墓庋P停淠D饨峁系缆氛彰鞯墓定。对设计的大功率返平屑虻サ厥匝榉治觯檬治露燃坪凸舛燃品别测试其温度和光照度,并把实际的测量结果和理论模拟值进行对比验证,进而进行修改得到合适的散热器结构。最后简单介绍了测量匣姆椒ǎ⒍允导实欣匣匝椤最后对全文进行总结,并对此课题进行展望,提出未来需要进行的进一步研究问题。关键词大功率矗环庾埃簧⑷绕鳎还庋В环抡摘要
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第绪论课题的研究背景及意义国内外研究现状及发展趋势近年来,随着社会的快速发展,人们在晚上的出行和以前相比增加许多,为了保证车辆和行人的安全,道路上必须具有良好的可见度,因此,人们在道路两旁运用各种光源来实施照明,这不仅给人们的出行带来方便,同时也给很多相关的产业带来了极大的发展空间。目前,通过选择合适的发光材料来设计不同种类的光源,最终达到满足国家对道路照明的光照等方面要求。最初主要使用的是白炽灯和卤钨灯,后来用荧光灯、高压钠灯等取代传统的光源。但是由于目前环境污染严重、能源相对短缺,人们就希望研究出一种新型的节能环保的照明灯具来解决这一严重问题。而半导体照明使用的是发光二极管琇魑9庠础U饩可以很好的解决这些问题。路灯在道路照明中占重要的成分,现在使用的路灯主要是高压钠灯,出于它的光效很低,这就会大大地浪费能源。因此,必须开发节能、寿命长、环保的新型路灯¨】。使用庠词迪终彰鳎坏ń谠寄茉矗一繁#并能节省投资。与传统的路灯相比,返频姆⒐庑时冉细撸牡牡缌勘冉少,使用寿命长,安全性强,不容易损坏,而且绿色、环保,不会对环境造成污染【¨当然,在设计的过程当中也会遇到很大的困难,但是从整体上来说,嫡快速的发展着。现在,许多白光墓庑б丫锏/陨希勘晔鞘筁的光效可以达到几百/踔粮撸虼吮匦氪罅Ψ⒄筁产业。由于淖身特点导致它的使用寿命很长,·因此使用魑U彰鞴ぞ呖梢约跎俅罅康娜肆成本。世界上在年就已经制作出了⒐舛ü埽婧笾谱鞒隽苏嗖牧系姆⒐二极管,像惠普这样的公司也都推出了自己的产品。年以后,红色J纪入市场,但是存在着光效低、光通量小等缺点。它们的光通量大概只有/比常用的白炽灯还要低很多,因此通常将这些旁谛矶嘁瞧魃璞干鲜褂谩随着各国的大力研发,人们通过改变材料、封装结构等逐渐地提高姆⒐效率、使用寿命。就目前而言,诟魃煊蛞丫玫搅斯惴旱挠τ茫谐⌒求量在迅速增大。由于嬖谧啪薮蟮挠诺悖澜绺鞴荚诩咏粞芯浚贫ㄗ约旱姆⒄辜苹像美国这样的国家专门建立了关于彰鞯难芯恐行模⒅贫讼喙氐募苹取在未来的几年内不断的降低某杀荆岣叻⒐庑剩鸩教娲钟械恼彰鞴第滦髀
白光嬖诘奈侍课题研究的主要内容具。从目前的发展来看,这个过程正在加快。我国的⒄购凸庀啾认喽越贤恚恰篎在紧跟世界的发展步伐。近些年来,国家更是加大力度在这方面进行投资、研发。各个省市的政府和企业分别加大投入的力度,各大高校也加大研发的力度,目前已经形成了初步的盗础=至到目前,以外延和芯片研究开发的大企业就有十几家,并且他们在不断的加大投资力度和研发人员,不断的提高产品的可靠性能。这都促使了我国档目焖发展【按照目前各国的发展趋势,姆⒐庑首畛貼年或年就可以达到/陨狭恕H绻谖蠢从ヒ陨系墓庠茨芄皇褂肔作为光源,那么就全球来说,至少每年节省了上千亿美元的照明费用和几亿万吨的,等大气污染物。随着际醯目焖俜⒄梗车恼彰鞅惶娲晌1厝弧照明光源将会变得普遍化。但是目前还存在以下几个方面的问题:陨圆目前使用的照明主要是接近太阳光的光源。自光褂玫氖蓝光陀衫豆饧し⒌姆⒊龌乒獾念坡潦袷荧光粉结合而制成的。因此其发光的光谱中只含有黄色和蓝色这两个主波,导致存在一定的显色指数偏低、色温偏高的问题。人眼对色差的敏感性比对光强弱的敏感性要大,对照明来说,光源的显色性比发光效率更加重要。馑パ现由于照明光源的亮度很高,必须加大墓β省5敲つ康加大电流