led照明热设计毕业论文

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1、LED照明热设计毕业论文前言自从爱迪生发明了灯泡之后，人类就进入了用电进行照明的时代。而在白炽灯发明近100年后，人类又迎来了照明史上的又一次革命，而引领这次革命的正是LED的发明。LED具有高效低耗、绿色环保、响应快、寿命长等优点，其对照明产业带来的冲击胜过当年白炽灯的发明。LED被称作“第四代光源”。“第一代光源”是篝火，不仅用于照明，还可以用于做饭、制作陶瓷、杀菌、科学分析等方面；同样“第二代光源”的白炽灯，以及“第三代光源”的荧光灯等光源的许多功能与用途也早已被充分利用。因此，作为“第四代光

2、源”之一的LED，其用途可以说是无限的。LED照明技术的发展引起了国内外光源界的普遍关注，现已成为具有较大发展前景和影响力的一项高新技术产品。近年来随着城市建设和电子信息产业的高速发展，人们对光源的需求与日俱增，LED产品的开发研制生产已成为发展前景十分诱人的朝阳产业。目前，随着我国绿色照明工程的组织实施，促进了LED照明技术的创新和发展，使得LED在照明领域得以广泛应用，LED潜在的市场使其显示出了强大的发展潜力。本文通过对LED结构、发光原理及特性、热设计的基础理论、热学指标、散热方式、封装等一

3、系列的方面进行分析，以便读者能更深入的了解半导体LED在应用和设计中的一些知识。由于时间仓促及笔者水平有限，文中存在漏洞与不妥之处在所难免，敬请读者提出批评和指正。22目录前言II第一章概述11.1LED的发展史11.2LED国内技术进展和市场前景分析1第二章LED的基础知识32.1LED的结构32.2LED的光源基本特征32.2.1发光效率高32.2.2耗电量少42.2.3使用寿命长42.2.4安全与环保42.3LED光源的特点42.4常见LED的分类52.4.1按发光管发光颜色分类52.4.2按

4、发光管出光面特征分类52.4.3按发光二极管的结构分类52.4.4按发光强度和工作电流分类52.4.5按功率分类62.4.5按封装形式分类62.5大功率LED封装结构62.6常见照明灯具与LED的各性能对比6第三章热设计的理论基础93.1LED照明热的产生93.2散热的基础理论93.2.1热传导93.2.2热对流103.2.3热辐射11第四章LED的指标124.1LED的主要性能指标124.1.1LED的颜色124.1.2LED的电流124.1.3LED的电压124.1.4LED的反向电压VRm12

5、4.1.5LED的色温124.1.6LED发光强度124.1.7LED光通量134.1.8LED的使用寿命134.2LED的热学指标134.2.1热阻Rth134.2.2LED的结温14224.3LED正常工作条件或状态15第五章大功率LED散热分析165.1大功率LED照明热设计流程165.2大功率LED照明热设计方案165.2.1结温的评估175.2.2热阻的评估计算175.2.3LED灯具对流热传递计算175.2.4LED灯具导热传递计算175.2.5LED灯具辐射热传递计算185.3计算分析

6、LED实验并得出结论18第六章LED照明灯具的应用及对未来的展望196.1道路交通领域196.2交通工具领域196.3显示屏196.4农业196.5渔业196.6医疗206.7通信20结束语21致谢22参考文献2322第一章概述1.1LED的发展史1907年HenryJosephRound第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。1936年，GeorgeDestiau发表了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和被广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。20世纪50年代，英国科学家在电致发

7、光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED，并于60年代面世。20世纪60年代末，在砷化镓基础上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED。磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光。70年代中期，磷化镓被用作发光光源，随后就发出灰白绿光。80年代早期到中期对砷化镓、磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED诞生，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。90年代中期，出现了超高亮度的氮化镓LED。LED从最初的约0.05lm/W的光效，经历了0.1lm/W时代，几流明/瓦时代

8、，数十流明/瓦时代，到现在的约120lm/W以上的发光效率，然而，LED的发展不单纯是它的颜色和亮度，而是像计算机一样，遵循摩尔定律的发展。每隔18个月，它的亮度就会增加一倍。早期的LED只能应用于指示灯，而现在开始出现在超亮度的照明和显示领域。1.2LED国内技术进展和市场前景分析近几年，由于LED的光谱全部集中于可见光频率，效率可以达到50%以上。而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为10%-20%，而成本也下降了90%，这些优势无疑把LED推向了照明市场的巅峰。目前