基于均匀设计法COB光源的光学仿真与设计

目前COB光源在市场得到广泛应用,但是由于缺乏严格的光学设计和研究,很多产品出光效率和质量参差不齐,造成了市场的混乱与资源的浪费。本文利用专业光学仿真设计软件Lighttools对影响COB光源的四个因素:芯片间距,反光腔顶部直径,反光腔反射率,硅胶折射率进行了最优组合研究,并进行了实际的封装测试对比。实验结果表明:芯片间距=11mm;反光腔顶部直径=3.6 mm;反光腔反射率=0.91;硅胶折射率=1.54,此时光源的出光效率达到45.51%。

基于SMS法的大功率COB光源窄光束设计

针对集成光源难以实现小发光角的问题,提出了一种大功率COB光源实现窄光束的设计方法。根据COB光源的出射光分布以及预设的光分布范围选用折射-折射(RR)系统。以选定的COB光源的光谱分布及配光曲线为标准建立光源模型,由复合抛物面(CPC)实现朗伯光源60°的聚光之后,再利用光学扩展量守恒以及同步多曲面方法(SMS)求得透镜前后两个曲面轮廓上点的坐标,进行曲线拟合获得轮廓曲线,进而得到透镜的三维模型。采用光学仿真软件对系统进行光线追迹,结果表明:系统在出光口处的发散角控制在30°之内,半光强度角为11.336°,整体光效达到89.398%,效果良好。

可变光束角COB光源模组的创新研究

COB(板上芯片)光源模组是LED(发光二极管)目前的主流封装形式器件。可变光束角COB光源模组由于其出光角度可调,被广泛应用。文章对可变光束角COB光源模组进行创新研究,对COB光源模组提出了一种不需要通过拉伸灯具透镜来改变光束角的新方法。

COB光源的窄光束均匀照明设计

为了解决高功率白光LED光源输出高均匀度窄光束的问题,设计了一种由复合抛物面反射器、菲涅尔透镜和非球面透镜组成的照明系统。设计中以板上芯片型(COB)集成光源的配光曲线为依据构建光源仿真模型,由复合抛物面反射器实现大角度光线初次会聚之后,再由菲涅尔透镜控制溢散光,最后利用非球面透镜进行准直配光。采用TracePro进行蒙特卡洛光线追迹,根据仿真得到的系统性能指标,并研制出实物装置进行实验测试。最终测试结果表明:窄光束均匀照明系统可以输出±7.9°的光束,并且在距离系统出光面0.7 m左右的区域形成均匀度超过96%的圆形光斑,整体光效达到60%。

COB封装全光谱LED光源及其光电特性

为了提高光源的显色指数,设计、制作一种COB封装的全光谱LED光源,通过在设计中增加峰值波长415nm的紫光LED芯片和发光峰值波长497nm、655nm的荧光粉,弥补了普通LED光源在紫光、蓝绿光和红光等光谱区间的能量分布不足。实验结果表明,发光效率达到103.34lm/W,全光谱LED光源显色指数高达99.38,接近日光100的显色指数,能够满足高质量照明领域对光源显色性的要求。

COB LED光源封装密度对发光效率的影响

采用镜面率基板,制作了18 W、24 W和36 W等不同封装密度的COB LED光源,研究了脉冲驱动时不同封装密度COB LED光源发光效率的电流依赖关系和恒流驱动时的发光效率维持率。通过采用沉粉技术,提高了高密度封装COB光源的发光效率和恒流发光效率维持率。研究结果表明:随着封装密度的增加,光源的发光效率呈现下降趋势,恒流(300 m A)驱动时,24 W、36 W光源发光效率分别下降了1. 31%和10. 87%。相比于传统荧光粉涂覆工艺,恒流驱动时,发光效率初始值提高了1. 00%,表现出更好的光效维持率;在持续点亮30 min时,发光效率维持率达到97. 60%,高于传统荧光粉涂覆工艺2. 16%。

自散热片式LED-COB光源

提出了一种自散热片式LED-COB光源结构。将LED芯片放置在6061铝合金基板侧面，该侧面加工有光学反光槽。整个基板既作为LED芯片的支架，又作为散热片。LED芯片与外界环境之间只有固晶胶一层热阻，大大提高了LED散热系统的散热效率。所设计的COB光源的功率为1～2 W、散热面积为30 cm2、质量为1.9 g。经过测试，在环境温度为25℃、功率1.92 W、发光面处于顶部的竖直放置的条件下，红外热像仪测得散热片上的最高温度为66.2℃，通过正向电压法测得LED芯片的结温为72.4℃。自散热片式COB-LED光源不仅能提高LED灯具的散热性能，同时还能降低LED灯具的系统成本。

应用石墨片导热层压封装COB LED光源及其热性能

研究了加石墨片导热层的层压封装COB LED光源的热性能和水下环境运行的可靠性。采用COB技术制备了COB LED光源,并在COB LED光源和平面铝基板散热器之间加石墨片进行真空层压封装,然后对层压封装的COB LED光源模组进行了光谱和热性能实验。在900 mA恒流驱动条件下,测得COB LED光源的电压温度系数为-0.3 mV/K;对石墨片导热层层压封装的COB LED光源模组和未加石墨片的模组在水温25℃水环境下进行了运行对比实验,结果发现运行结温分别为49.28℃和63.67℃。实验结果表明,层压封装COB LED光源用石墨片导热层能有效降低运行结温,并适合在常温水下照明应用。

蓝光LED芯片波长对COB光源颜色一致性的影响

采用不同波长的蓝光发光二极管（LED）芯片,制作了色坐标相同和人眼视觉效果相同的板上芯片（COB）白光LED样品,并分析了人眼视觉差异性产生的原因。研究结果表明,利用不同波长蓝光LED芯片制作白光LED时,在色坐标相同的情况下,会出现人眼视觉颜色不一致的现象。通过调整荧光粉中黄绿光荧光粉和红光荧光粉的比例,可以得到人眼视觉效果一致的LED光源,这时光源的色坐标、色温存在着差异。在实际生产中,COB白光LED的分档不能把色坐标作为唯一依据,只有建立蓝光波长和色坐标结合的分档标准,才可以保证同一档位光源人眼视觉效果的一致性。

新型荧光粉涂敷LED光源COB封装结构的设计

如何实现LED光源的调光、调色是实现LED智能照明的关键。本文主要研究一种新型荧光粉涂敷调光、调色COB封装结构的设计,该设计采用蜂窝式的排列方式,可以在同一个光源、同一个发光面内实现不同色温的自由变换,同时确保色温变化的同时光源出光角度维持不变。该封装结构采用新型荧光粉涂敷封装设计,与传统LED光源器件相比具有耐高温、出光均匀、高可靠性等优势。

沉粉工艺COB LED光源发光效率研究

研究了常规荧光粉涂覆工艺和沉粉工艺COB封装白光LED的发光效率、色漂移及光通量等参数的电流依赖关系,对实验结果进行了理论分析。研究结果表明,采用沉粉工艺时,更多的荧光粉集中在LED芯片表面,理论上提供了更好的散热通道,但是LED芯片电光转换时产生的热量和荧光粉光致发光产生的热量均集中在芯片附近,导致芯片附近温度升高,在几种效应的共同作用下,沉粉工艺制作的COB LED的发光效率在不同电流下均低于常规工艺的3%～5%。

LED片式COB光源荧光胶层失效XPS分析

在某些长期服役情况下,部分LED片式COB光源荧光胶发黑,影响了光的转换和取出。利用场发射扫描电镜(FESEM)观察荧光胶表面形貌,并用X射线光电子能谱仪(XPS)分析发黑前后荧光胶层的组成与化学键的变化。结果表明:老化发黑的试样中C的原子分数从59.26%增加至79.05%;Si的原子分数基本没有变化;随着老化发黑程度的加深,C=C键和C=O(O-C=O)键的相对含量分别由54.6%和6.2%降低至30.4%和3.0%,C=C和C=O键被大量分解,形成游离的C和O元素,富积在芯片表面形成了黑色物质。

COB光源及SMD光源LED路灯共用一种外壳组件的机械设计

COB光源及SMD光源共用一种LED路灯外壳组件是提高综合竞争力的关键技术之一。通过Ptc-Creo机械设计软件建模,结合FloEFD散热仿真软件散热仿真软件,对LED路灯进行散热分析和实物测试来研究COB光源及SMD光源LED路灯共用一种外壳组件的可能性,优化后的外壳组件,COB光源及SMD光源温差小于4℃。因此,COB光源及SMD光源LED路灯共用一种外壳组件光源测试点工作温度仍然属于正常范围内。

照明用大功率LED光源模组化技术探讨

大功率发光二极管(LED)因其具有很多显著的优点而必将取代传统的光源而成为新一代光源.但在其发展的道路上,却存在着非标准化等问题,因此需要对LED光源进行模组化及标准化.介绍了大功率LED光源模组的2种封装技术,并介绍了各自的优缺点及应用场合,重点分析了LED COB光源模组的封装类型和相关技术的发展情况,最后探讨了LED光源模组化封装技术的不足之处.

荧光粉发光层对白光LED平面光源发光特性的影响

以COB形式封装的白光LED平面光源为研究对象,系统研究了平面封装结构中荧光层对白光LED平面光源发光特性的影响。采用丝网印刷法制备了不同浓度与印刷层数的荧光层,并采用平面封装的LED蓝光光源作为激发光源,以类比法研究分析了不同发光层膜厚对白光平面光源平均照度、色坐标和光通量等参数的影响,系统地阐述了发光层对平面光源发光性能的决定因素及工艺优化条件。结果表明,当荧光粉浆料浓度为46%~53.6%,厚度为20~38μm时,结合平面蓝光LED激发可以获得照度大、颜色纯正的白光LED光源,且白光LED平面光源具有较高的光通量值,表现出优良的光学特性。

综艺演播厅绿色光源改造探讨——以嘉兴市广播电视集团630m^2演播厅为例

以嘉兴市广播电视集团630m^2演播厅为例,探讨电视台演播厅绿色光源改造方法及灯光布置特点和优点。

大功率LED工矿灯高效散热技术的设计

LED工矿灯是新型的节能环保工矿灯照明产品,完全可以取代传统的白炽灯、卤钨灯照明。传统光源具有耗能大、寿命短、光污染、不环保等缺点。主要介绍了大功率LED工矿灯散热设计技术,可使大功率LED工矿灯散热效率提高达30%~50%。

LED COB封装产品光照性质的研究

作为一种不同功率集成芯片光源,COB(chips on board)光源的封装结构与照明产品的应用有着密切联系,同时COB光源对于照明质量具有决定性的影响。通过COB光源灯具的配光曲线实例分析,探讨影响COB光源灯具质量的因素。

COB LED自动在线点胶测试补粉机的研制

在COB(Chip On Board)LED光组件制造领域,点胶、测试和补粉关键工艺基本以手工或半自动为主。为了保证COB LED产品质量一致性、提高生产效率,研制了一种COB自动在线点胶测试及补粉一体机,实现点胶、测试、补粉生产工序的自动化生产。阐述了其工艺流程及设计总体方案,提出了荧光粉量修补方法,修正初次点胶量,实现动态调节,减少人工干预。经实验验证,该一体机可以提高点胶工艺的自动化程度,具有运行速度快、可靠性好、性能稳定等特点。