功率型led白光光譜優(yōu)化研究

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2、理與數(shù)值分析專業(yè)授予單位：閩南師范大學〇—答辯日期：二六年六月CODE：10402NO.：2013092003U.D.C.：ClassifiedIndex：ADissertationfortheMasterdegreeofScienceOptimizationSpectrumofPowerWhiteLEDCandidate：Huangma-lianSupervisor：Prof.Zhouxiao-fangChenHuan-tingSpecialty：ComputationalPhysicsaandNumericalAnalysisUniversity：MinnanNorma

3、lUniversityAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceDateofOralExamination：June，2016閩南師范大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中恃別加標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或。集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：委日期：２＾／占年＾月／ｆ日挪—學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學

4、校有關(guān)保留、便用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)閩南師范大學可將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索。，可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文本學位論文屬于１、□保密，在年解密后適用本授權(quán)書。２、不保密。小（請在上相應(yīng)方框內(nèi)打）一作者篇名日期：年月。日：八臺年６月Ｍ日導師簽名：日期）中文摘要摘要在過去的幾年中，大功率發(fā)光二極管（LED）以其節(jié)能、重量輕、響應(yīng)時間短、壽命長等優(yōu)勢，加快了取代傳統(tǒng)的普通照明光源的進程。因而在LED產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)用中分

5、析LED的光-電-熱性能是非常有意義的。在對LED的研究過程中，由于LED封裝內(nèi)部散熱不及時所導致的LED性能不穩(wěn)定，成為大功率LED研究中一個關(guān)鍵性的問題。本文利用光-電-熱理論和多重光譜模型優(yōu)化白光LED的光譜功率分布，通過遠方的光譜儀測試系統(tǒng)和冷白光（型號為CREE-XPE3W）LED樣品進行實驗。當固定LED的結(jié)溫30℃，電流I=0.2A時，光譜功率的計算值和實驗值的誤差范圍為0mW-0.367mW；而固定LED的電流0.55A，結(jié)溫取25℃時，光譜功率的計算值和實驗值的誤差范圍為0.000132mW至0.541mW；在固定LED的電功率為1.67W，改變結(jié)溫時（結(jié)溫取25℃、

6、40℃、50℃和60℃），得出光通量的計算值和測試值之間的誤差率范圍為2.82%-3.75%。這些誤差值都是在允許的范圍內(nèi)，所以驗證了本文中提出的光通量模型和多重光譜功率分布模型的有效性。光譜功率分布是白光LED的一個重要特性，與電功率和結(jié)溫有緊密關(guān)系，通過光譜功率分布可確定器件的光功率、光通量和相關(guān)色溫。本文利用多重光譜模型和光通量模型計算出單顆LED、2顆LED和4顆LED在散熱器熱阻值的取值范圍為1℃/W到30.5℃/W、負載電功率的取值范圍為0.5W-6.5W時，得出光通量的取值范圍分別為39lm-460lm、40lm-910lm和35lm-1800lm；相關(guān)色溫的取值范圍分別

7、為7300K-8600K、7300-9200K和7300-9200K。以光通量和相關(guān)色溫作為目標變量，用迭代法將電功率和散熱片熱阻值疊加，計算獲得白光LED的光通量和相關(guān)色溫在系統(tǒng)中變化時所對應(yīng)的光譜功率分布，目標值與計算值的誤差控制在5%以下。固定光通量或者固定相關(guān)色溫優(yōu)化白光LED光譜的實驗表明，單顆LED、2顆LED和4顆LED在相關(guān)色溫固定時，電功率會隨著光通量的增加而增加，而散熱片熱阻值會隨著光通量的增加而減小；在光通量固定時,電功率