影響半導(dǎo)體照明配光性能的研究.pdf

1、本文致力于研究大功率LED的結(jié)溫及配光問(wèn)題。在封裝方面，將LED芯片直接封裝在一體化封裝基板中，使用一體化封裝基板代替?zhèn)鹘y(tǒng)封裝中的支架、鋁基板、熱沉，從而解決了傳統(tǒng)封裝中支架、鋁基板的散熱瓶頸，有效降低了封裝熱阻。本文提出了一體化封裝LED的新型結(jié)溫測(cè)量及仿真，具體工作內(nèi)容如下:
　　 制備了一體化封裝的大功率白光LED。基于一體化封裝基板設(shè)計(jì)了結(jié)溫測(cè)量系統(tǒng)。通過(guò)光譜測(cè)試儀研究了不同結(jié)溫下的光電參數(shù)與LED結(jié)溫的相關(guān)性，對(duì)其產(chǎn)生

2、的機(jī)理進(jìn)行了探討分析。實(shí)驗(yàn)所研究的結(jié)溫范圍為10.8～114.9℃，LED為恒流驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電流為0.34A。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表面:一體化封裝的大功率白光LED與光通量、光效、正向壓降、色溫存在線性關(guān)系;結(jié)溫對(duì)色坐標(biāo)及主波長(zhǎng)幾乎沒(méi)有影響;隨著結(jié)溫的上升，光譜中藍(lán)光段光譜紅移且強(qiáng)度下降，黃光段光譜寬化且強(qiáng)度上升，其中峰值波長(zhǎng)從450nm轉(zhuǎn)為550nm。
　　 通過(guò)上述的研究發(fā)現(xiàn)相對(duì)光譜強(qiáng)度與結(jié)溫存在良好的相關(guān)性，從而設(shè)計(jì)了非接觸式的結(jié)溫測(cè)量

3、方法。使用藍(lán)光芯片加YAG熒光粉制備了一體化封裝的大功率白光LED。研究其光譜規(guī)律發(fā)現(xiàn)在輻射光譜中波長(zhǎng)為485nm的輻射強(qiáng)度與LED結(jié)溫存在良好的相關(guān)性?；诖瞬ㄩL(zhǎng)的相對(duì)輻射強(qiáng)度與結(jié)溫的相關(guān)性給出了關(guān)系公式。利用該方法測(cè)量了結(jié)溫，并與常規(guī)的正向壓降法及光譜法測(cè)量結(jié)溫進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面:基于相對(duì)光譜強(qiáng)度的非接觸式結(jié)溫測(cè)量法與正向壓降法的測(cè)量結(jié)果吻合，得到了正向壓降法測(cè)量準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也擁有光譜法非接觸式測(cè)量，無(wú)需破壞燈具結(jié)構(gòu)的優(yōu)

4、點(diǎn)。
　　 為了提高一體化封裝基板的配光性能，對(duì)其進(jìn)行模擬仿真從而達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)際的目的。基于一體化封裝的大功率白光LED的各項(xiàng)幾何及光學(xué)參數(shù)建立了仿真軟件TRACEPRO的光學(xué)模型。從不同反光杯張角及透鏡形狀所產(chǎn)生的配光性能影響來(lái)優(yōu)化該模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明:透鏡形狀及反光杯張角均對(duì)出光率及光強(qiáng)分布存在影響。反光杯張角為45°時(shí)存在良好的光強(qiáng)分布，而添加扁平型透鏡可以有提高出光率。半球形透鏡加上45°反光杯張角可以得到均衡的出光率