功率型led白光光谱优化研究

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2、理与数值分析专业授予单位：闽南师范大学〇—答辩日期：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闽南师范大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中恃别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或。集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：委日期：２＾／占年＾月／ｆ日挪—学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

4、校有关保留、便用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权闽南师范大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、□保密，在年解密后适用本授权书。２、不保密。小（请在上相应方框内打）一作者篇名日期：年月。日：八台年６月Ｍ日导师签名：日期）中文摘要摘要在过去的几年中，大功率发光二极管（LED）以其节能、重量轻、响应时间短、寿命长等优势，加快了取代传统的普通照明光源的进程。因而在LED产品的设计应用中分

5、析LED的光-电-热性能是非常有意义的。在对LED的研究过程中，由于LED封装内部散热不及时所导致的LED性能不稳定，成为大功率LED研究中一个关键性的问题。本文利用光-电-热理论和多重光谱模型优化白光LED的光谱功率分布，通过远方的光谱仪测试系统和冷白光（型号为CREE-XPE3W）LED样品进行实验。当固定LED的结温30℃，电流I=0.2A时，光谱功率的计算值和实验值的误差范围为0mW-0.367mW；而固定LED的电流0.55A，结温取25℃时，光谱功率的计算值和实验值的误差范围为0.000132mW至0.541mW；在固定LED的电功率为1.67W，改变结温时（结温取25℃、

6、40℃、50℃和60℃），得出光通量的计算值和测试值之间的误差率范围为2.82%-3.75%。这些误差值都是在允许的范围内，所以验证了本文中提出的光通量模型和多重光谱功率分布模型的有效性。光谱功率分布是白光LED的一个重要特性，与电功率和结温有紧密关系，通过光谱功率分布可确定器件的光功率、光通量和相关色温。本文利用多重光谱模型和光通量模型计算出单颗LED、2颗LED和4颗LED在散热器热阻值的取值范围为1℃/W到30.5℃/W、负载电功率的取值范围为0.5W-6.5W时，得出光通量的取值范围分别为39lm-460lm、40lm-910lm和35lm-1800lm；相关色温的取值范围分别

7、为7300K-8600K、7300-9200K和7300-9200K。以光通量和相关色温作为目标变量，用迭代法将电功率和散热片热阻值叠加，计算获得白光LED的光通量和相关色温在系统中变化时所对应的光谱功率分布，目标值与计算值的误差控制在5%以下。固定光通量或者固定相关色温优化白光LED光谱的实验表明，单颗LED、2颗LED和4颗LED在相关色温固定时，电功率会随着光通量的增加而增加，而散热片热阻值会随着光通量的增加而减小；在光通量固定时,电功率