采用质心波长表征GaN基白光LED阵列的平均结温

结温是影响LED性能的重要参数,快速、准确地测量LED结温对LED产品设计、性能检测具有重要的意义。在不同驱动电流下,测量了GaN基白光LED阵列不同衬底温度时的归一化光谱分布,计算其质心波长,分析了质心波长随LED阵列平均结温变化关系,测量了LED阵列结温,并与中心波长法的测量结果进行对比。研究结果表明:经光谱仪测量,质心波长与平均结温变化存在良好的线性关系,且随着驱动电流的改变,直线斜率呈指数关系变化。与中心波长法相比,本方法的测量准确度更高。因此,采用质心波长测量GaN基白光LED阵列结温是一种直观的非接触的有效方法。     

环境温度和驱动电流对白光LED的温度敏感光学参数影响

白光发光二极管(LED)温度敏感光学参数是结温测量的重要手段,本文对不同环境温度和驱动电流条件下LED温度敏感光学参数包括:峰值波长、蓝白功率比和光通量法与正向电压结温测量法的测量精度进行了对比实验研究。实验结果表明:在环境温度恒定为30℃、驱动电流改变范围在100m A-700m A的工作条件下,峰值波长法和蓝白比法与结温有良好的相关性,对比误差小于3.9%,而光通量法对比误差最大为6.3%;在电流恒定为700m A、环境温度在25℃-75℃之间变化的工作条件下,峰值波长法、光通量法及蓝白功率比法中的光学参数与结温都具有良好的线性关系,整体对比误差小于3.25%。     

基于驱动电流切变的大电流下LED正向电压-结温关系检测方法

LED结温是表征其性能的关键参数之一,基于正向电压-结温关系进行结温检测被认为是目前最准确的方法。在研究了LED正向电压随结温变化关系的基础上,通过小电流驱动LED监测正向电压法检测结温平衡以获取结温的准确值,采用大电流触发连续采样获取结温变化前的大电流下正向电压值,并对其线性拟合,从而获得大电流下的LED正向电压-结温关系式。应用该方法对同一LED不同电流和不同LED同一电流的正向电压-结温关系进行多次检测,实验结果表明:拟合得到的正向电压-结温关系式准确、可重复性高,K值的相对标准偏差小于0.7%,结温计算的不确定度估计值小于0.5℃。该方法为基于正向电压法的结温精确检测提供了一种新的参考。     

大功率白光LED在照明器具中的应用研究

根据一组1 W30lm的大功率白光LED的实测参数,结合PWM调制技术、Buck变换技术及电子器件散热技术,采用JY1604、SG3524集成电路,设计了大功率LED照明系统。实验结果表明:该系统控制的LED电流稳定,控制精度可达±1%;驱动电路输出电流可达1 A,可同时驱动多只大功率LED,且亮度可调;系统散热效果良好,LED连续工作后测量其温升,结果显示温升约为30℃,满足系统散热要求。     

1W大功率蓝光LED和白光LED光电特性研究

测量了基于金属线路板的1 W大功率蓝光LED和相同结构、同类芯片制作的大功率白光LED的输入功率、光通量和发光效率等参数,并对蓝光LED和白光LED的光通量、发光效率随输入功率的变化情况进行了比较。实验结果表明当输入功率小于一定值时,蓝光LED相对发光效率低于白光LED的相对发光效率,而当输入功率大于此值时,蓝光LED的相对发光效率高于白光LED的相对发光效率,白光LED发光效率下降较快的主要原因是荧光粉转换效率的下降。     

LED芯片结温测试与热成像技术分析

本文以LED为研究对象,以电学测量法测试LED芯片结温,分析加热电流对结温的影响。初步探讨采用红外热成像技术分析LED温度进而推算LED芯片结温的可行性。结果表明LED样品结温大小与加热电流变化近似线性,热成像测得LED温度数据与结温变化规律较为一致。     

LED技术动态

从LED的技术研发来看。世界主要的LED公司不断取得新技术方面的突破’眭进展,半导体照明技术创新的步伐正在不断加快。日本NichiaTM2006年12月开发出了1501m／W的实验室内照明灯用白光LED;2006年7月美国Cree公司开发出了发光效率达131Im／W的白光LED;2007年初美国Lumileds公司成功开发出了发光效率达115Im/W、光通量为1361m的大功率白光LED。可以说,白光LED进入普通照明领域的曙光已经显现。     

基于相对光谱分布的发光二极管光效非接触式检测方法

为了开发一种发光二极管（Light Emitting Diode, LED）光效的非接触式实时检测新方法，采用LED光色电综合测试仪，测量不同电流、不同环境温度下白色LED相对光谱分布和光效，计算蓝白比、蓝光部分质心波长，分析它们与光效之间的关系，得到了一种根据蓝白比和蓝光部分质心波长表征LED光效的方法。研究表明：采用质心波长和蓝白比可以表征LED光效，其平均误差为2 lm/W，符合工程测量准确度要求。可见，本研究对LED产品实际光效的实时测量具有重要意义。     

汽车照明用LED散热的特性研究

LED作为第四代照明光源应用于汽车照明已经是一种必然的趋势。针对汽车照明用LED散热问题,提出了一种以铜粉烧结块为吸液芯的铜-水复合冷凝段重力式热管(HP)散热系统,并且实验研究了冷凝侧对流换热系数、LED粘结材料导热系数以及热管充液率对芯片结温的影响。结果表明:1)对流换热系数与芯片结温呈负相关,并且在对流换热系数增加到50~70 W/m~2K之间时,芯片结温下降趋于平稳;2)LED粘结材料的导热系数越大(≥100 W/m·K),越有利于降低芯片结温;3)加热功率偏小(≤3 W)时,充液率为50%时最利于降低芯片结温,加热功率偏大(≥5 W)时,充液率为60%最为合适。     

基于XLT604的大功率LED驱动电源的设计

针对目前大功率LED照明驱动电源在效率、稳定性、使用寿命方面的局限性,提出一款以XLT604为控制芯片的恒流驱动电源,辅以过压保护电路,散热,过温处理电路,EMI滤波,PFC校正电路,驱动36 W的大功率LED,亮度可调,效率高达86.4%,电流可靠性好,稳定度高。     

功率LED芯片键合材料对器件热特性影响的分析与仿真

针对倒装型功率发光二极管器件,描述了功率LED器件的热阻特性,对不同芯片键合材料的功率LED热阻进行了分析,并运用AN SY S软件对3类典型芯片键合材料封装的功率LED热特性进行了仿真。仿真结果表明:采用功率芯片键合材料提高了功率LED的散热特性、降低器件PN结温,而采用普通热沉粘接胶作为芯片键合材料的功率LED的PN结温则较高,因此普通热沉粘接胶不适合用作功率LED的芯片键合材料。     

采用遗传算法的LED太阳光谱仿真

基于简单遗传算法,通过求解超定方程组的非负最小二乘解,优化单色发光二极管(LED)匹配光源组合,实现用白光LED取代部分单色LED模拟太阳光谱,并讨论白光LED可以取代几种不同峰值波长的LED.仿真结果表明:在300~1 100 nm范围内,随着白光LED取代单色LED种类的增加,所用LED总数减少,光谱匹配度均下降;当取代3种不同峰值波长LED时,该算法拟合的相关指数为0.903 5,可减少15.6%的LED个数,模拟光谱与目标光谱基本吻合.该方法的光谱失配度小,可精确分辨标准太阳光谱AM1.5的两个吸收谷.     

基于LED光电参数之间关系的光效计算

运用光色电综合分析仪测量了5种颜色LED(Light Emitting Diode)的光电参数,分析了光效与光电参数的关系,并研究了运用该关系测算光效的可能性。研究表明:LED电压、功率和电流均线性相关,随着电流的增加,LED光效线性下降,因此,电参数均可用来测算光效。主波长可以较好地评估绿色、黄色和蓝色LED的光效,红色和黄色LED光效可用峰值波长测算,用主波长或峰值波长测算白色LED光效精确度较低。色坐标与光效也成线性关系,且用于评估光效时精确度较主波长或峰值波长高。半高全宽也可用于测算光效,但用于白色和绿色LED时准确度较低。本研究对大型LED灯具光效的测算具有重要意义。     

交汇区水流结构对水温分布特征的影响机理

为分析交汇区复杂的水温分布规律及其受水流结构影响的机理,采用Fluent数值模拟软件,通过改变汇流角和汇流比,模拟了不同条件下交汇区的时均流场、紊动特性和水温分布,分析了各工况下交汇区水平面及断面水温分布特征(水温非均匀性指数)和水流结构特征参量(紊动能和涡量)间的关系,探究了不同水流结构对水温分布的影响机理。结果表明:水流剪切影响热掺混层的位置,二次环流影响热掺混层的形态;汇流角或汇流比越大,断面非均匀指数越小,水温掺混越快,热掺混层随剪切层位置的改变越靠近外岸壁(交汇口对侧壁面),热掺混层弯曲程度随二次环流强度增大而增大;紊动能及涡量与断面非均匀指数之间呈现良好的线性关系。     

负能谱系统的稳定性

建立了正、负能谱系统稳定性判据间的互补对应关系,在此基础上结合白矮星的自由能密度函数的具体形式,分析了白矮星(或一般负能谱)系统的稳定性.     

P型重掺杂硅薄膜及其在叠层电池隧道结中的应用

本文采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积出不同掺杂浓度的硅薄膜.利用原子力显微镜(AFM),IR和Raman散射等手段对硅薄膜的微结构进行了研究.通过测试薄膜的暗电导和激活能,对硅薄膜的电学特性进行了分析.为提高隧道结的复合速率,在隧道结的N层、P层之间插入不同掺杂浓度的硅薄膜做复合层,并测试了隧道结的电流-电压特性和透光性.实验结果表明:随着掺杂气体比例R(B2H6/SiH4)的增加,硅薄膜逐渐由微晶硅转变为非晶硅,薄膜的微结构和电学特性随之改变.隧道结复合层的最佳掺杂气体比例R=0.04,在该条件下的薄膜是含有少量品粒的非晶硅.使用该复合层的隧道结具有阻抗小、接近欧姆接触、光吸收少等优点.     

一种评估LED蓝光危害的方法

提出了一种估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱分布,然后计算光源的色温和蓝白比,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温和容许亮度与蓝白比的关系。研究表明：对于该类型的荧光粉转换型LED,当色温小于7500K时,亮度在100,000 Cd/m₂以下不会引起蓝光危害,如果LED的荧光粉失效,只要亮度小于31400 Cd/m₂,也不会对人眼造成蓝光危害。色温和容许亮度曲线及蓝白比和容许亮度曲线随温度变化很小,对于同一类型白色LED,这两条曲线均可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。     

Pr3+掺杂Sr2LaTaO6红色荧光粉的合成和发光性能分析

寻找能应用于白光LED的红色荧光粉,以稀土氧化物为原料,采用高温固相法制备Pr3+掺杂Sr2LaTaO6系列红色荧光粉,再通过XRD、SEM及荧光光谱仪等仪器对样品的物相结构、形貌特征、荧光特性、衰减寿命和荧光热猝灭等性能进行实验分析。结果表明:样品物相纯正、结晶度好,Pr3+的掺杂没有改变基质的晶体结构;样品可以被蓝光有效激发,发出色坐标为（0663 0,0336 6）的红光;Pr3+的最佳掺杂浓度（摩尔分数）为01%,随着Pr3+掺杂浓度（摩尔分数）不断高于该浓度,其荧光强度和衰减寿命都会递减;样品在室温到400 K这一温度范围内热稳定性良好。表明Pr3+掺杂的Sr2LaTaO6红色荧光粉有望应用于白光LED。     

含时电场驱动下的介观环中的持续流

采用自由电子模型，导出了在含时电场驱动下考虑电子自旋后一维正常金属介观环中持续流的解析表达式，精确求出了其能谱。首次采用含时电场来考虑介观环中的持续流的问题，分两种情况，即讨论了T=0K与T〉0KAC时效应诱发的持续流，并研究了温度对持续流的影响。