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功率LED论文:LED路灯可靠性设计技术
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【摘要】大功率LED(Light Emitting Diode,半导体发光二极管)作为一种新型固态冷光源,因其具有高光效、长寿命、节能和绿色环保等突出特点,以其为标志的半导体照明技术被认为是21世纪取代白炽灯的新一代照明技术。我国的照明用电量约占全国年发电总量的12%,而LED照明技术以其突出的节能优势,若能推广应用于照明领域,必将能发挥巨大的节能潜力。为了找到影响LED路灯可靠性的因素,提高LED路灯的可靠性设计技术水平,本文以LED路灯整灯为研究对象,应用可靠性基本理论和基本方法,结合实验数据的分析结论对功率型LED路灯的可靠性进行研究,具体工作主要包括以下几个方面:首先介绍了半导体二极管的结构和发光原理,LED芯片的生产和封装工艺,功率型LED的结构及白光LED的实现方法,还介绍了LED路灯的结构、优势及其在应用中的可靠性问题,介绍了LED可靠性领域国内外的研究现状及发展趋势,阐述了论文的选题意义、主要工作以及课题来源。论文第二章主要进行以下工作:介绍了可靠性的基本理论,及串联、并联、混联系统的结构;分析了驱动电源、发光模组以及散热三个路灯子系统,并研究了各子系统与整灯系统可靠性之间的关系;进行LED路灯的产品定义,并分析了LED路灯的失效机理;最后针对不同驱动形式的LED路灯分别得到其整灯可靠性表达式。论文第三章进行了以下工作:使用matlab软件对OSRAM LM-80报告中的光衰数据展开分析,进行了LED光衰的直线和指数两种模型进行拟合和对比研究;并应用加速寿命模型中的阿伦尼斯模型、单应力艾林模型、多应力艾林模型,对以温度和电流两种应力下的光衰数据进行分析,分别得到其寿命加速模型;通过应用matlab正态检验命令对所得寿命样本进行统计分析,研究了单颗LED的寿命分布规律,并检验了相关的拟合优度;基于由符合正态分布器件构成的串联系统可靠性计算模型,研究了LED的阵列可靠性;本章最后通过对室温下LED长时点亮数据的实测与分析,得到真实衰减曲线,并预测了光衰寿命。论文第四章设计一种被动散热式LED路灯热通道,通过灯壳及散热片的特殊结构设计,来合理布局散热片附近的热空气走向,以达到即使在路灯周围无空气流动的条件下,仅通过散热片周围空气的受热有向自流,也能将灯壳内热量迅速带出灯外的目的,同时也起到对到对散热器和驱动电源的保护作用。论文最后一章通过分析LED路灯结构功能,建立了LED路灯整灯系统的故障树,找出所有底事件,并将其编制成事件定义明细表,最后通过上行法和下行法两种方法求出系统的最小割集事件,并给出系统失效概率的表达式。
【关键词】功率LED;LED路灯;可靠性;设计技术;
【篇名】LED路灯可靠性设计技术研究
【目录】LED路灯可靠性设计技术研究
摘要
6-8
Abstract
8-9
第一章绪论
13-29
课题研究背景及研究意义
13-15
课题的研究背景
13-14
课题研究意义
14-15
LED 可靠性研究现状及课题主要研究内容
15-19