蓝光激发余辉型荧光粉的研究进展

白光LED具有节能、环保、响应速度快等优点,逐渐成为新一代照明光源,其普遍采用蓝光LED芯片激发黄色YAG∶Ce3+荧光粉合成白光的模式。由于这类LED加入直流(DC)/交流(AC)转换器和散热器,使得市售灯具价格偏高,严重阻碍了白光LED的进一步推广。AC-LED采用市电直接驱动,是LED发展的必然方向,余辉型荧光粉使得AC-LED变成了可能。主要针对应用于AC-LED的具有蓝光激发余辉功能的荧光粉的国内外研究现状进行了总结,并对用于消除LED频闪的余辉发生时间、余辉时间长度进行了计算,对余辉强度、余辉衰减速率进行了初步判断,得出荧光粉的余辉时间为6.67ms≤Tx≤10ms,余辉强度最小值需大于0.032mcd/m2,余辉衰减速率满足式(1),且余辉发生在T/2~2T/3时对于消除频闪最有益。

大功率LED片式COB光源散热设计

提出了大功率LED片式COB光源夹持式的散热方案。采用正交试验法分析了片式光源散热器的六个形状尺寸对片式COB光源结温和成本(以散热器体积表征)的影响。采用极差分析法得出了不同散热器参数对片式COB光源结温的影响程度大小为:翅片片数>翅片高度>翅片长度>翅片厚度>翅片间距>基底厚度,对成本(散热器体积)的影响程度大小为:翅片片数>翅片长度>翅片厚度>基底厚度>翅片高度>翅片间距。综合考虑光源结温和成本,得到15 W片式光源模组散热器的最优尺寸。提出在散热器基底中央位置加导热筋的散热方案对前片式光源模组存在的热集中现象进行了改进。根据"烟囱效应",提出了在散热器中合理设计流道来增强片式COB光源模组自然对流强度的方法。

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。

同心柱状LED模组及其散热结构设计

提出一种热电隔离式同心柱LED模组,对其进行散热结构设计,探讨其制造工艺。这种热电隔离式LED模组直接将灯珠回流在相互绝缘的同心铜柱上。与传统的含基板的LED模块相比,这种LED模组具有较低的热阻特性和较低的结温。应用Ansys分析了热电隔离式模组的散热特性与结温,并通过正向电压法测出了LED结温。结果表明:额定条件下使用时,LED结温为62.7℃,超功率50%使用时,LED结温为83.2℃。

LED片式COB光源黑化失效分析

提出了一种LED光源黑化失效检测分析流程,分析了LED片式COB光源黑化失效的形成原因。将黑化失效的芯片剥离面用扫描电镜(SEM)等检测仪器对发黑区域进行定位,借助能谱仪(EDS)对发黑区域进行组分分析,确定光源黑化是荧光胶局部碳化所致。有限元模拟分析和验证性实验进一步说明片式COB光源黑化的主要原因是苯基类荧光胶结构中苯环裂解。

外贴LED的玻璃日光灯管的设计

提出了一种LED芯片外贴的玻璃日光灯结构及其制造工艺。这种结构的特点是条形LED光源外贴于玻璃管表面,其上覆盖一层绝缘保护层。与传统的内贴玻璃日光灯管相比,外贴LED玻璃日光灯的制造更为简单,散热性能更好。所设计的外贴LED玻璃日光灯的外贴层材质为6061铝合金,厚度为0.5 mm,覆盖角度为120°。仿真与测试表明:T8/602 mm/10 W的外贴与内贴LED玻璃管日光灯相比,结温低25℃,最高结温仅为85℃。

玻璃管LED模组的热性能研究

提出了使用玻璃管散热的LED光源模组结构。研究了玻璃管结构尺寸、玻璃管光源放置方向、玻璃管内壁和外壁贴装LED元件等因素对LED结温的影响。结果表明:玻璃管长度的改变、光源贴在玻璃管内壁或是外壁等因素对于管状玻璃LED光源的结温影响很小;当玻璃管两头都不封口时,芯片结温随着玻璃管壁厚的增加先降低后升高,若管径为17 mm,其最佳的壁厚为4 mm;当玻璃管底部封口时,芯片结温随着壁厚的增加而降低;对于直径为17 mm、长度为45 mm、壁厚为1 mm的玻璃管,且玻璃管光源轴线与竖直方向的夹角α为30°时,LED芯片的结温最低。