用于水下集鱼灯的 LED 发光板研究.pdf

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1、第7期总第２4１期农业科技与装备Ｎo．7ＴotａlＮo．２4１２０１4年7月ＡｇｒｉｃultuｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑuｉｐｍｅntJul．２０１4用于水下集鱼灯的LED发光板研究1221111熊正烨，谭中明，梁苏，吴奕崇，赵悦，李永强，师文庆（１．广东海洋大学理学院，广东湛江5２4０88；２．广东阳江市佰伦实业有限公司，广东阳江5２9599）摘要：用掺入Ce∶YAG荧光粉的树脂封装蓝光LED芯片，研制可用于水下集鱼灯的大功率LED发光板，并系统地测量其电流、电压特性和发光特性。测

2、量结果表明：输入电流较小时（小于0.5A），电流与电压之间的关系可用指数函数描述，输入电流较大时（大于２.0A），电流与电压的关系可用线性函数描述；LED发光板在450nm处有发光峰值，为蓝光芯片的自身发光，在550nm附近有较宽的发光峰，为封装树脂中掺入的Ce∶YAG荧光粉的发光；LED发光板的流明光效最大值接近1２0lm/W，在输入电功率接近100W时，其流明光效仍接近90lm/W。关键词：LED发光板；水下集鱼灯；设计；流明效率中图分类号：O48２.31;TN31２.8文献标识码：A文章编号：1674－

3、1161（２014）07－00２8－03相对于传统白炽灯和荧光灯，高亮度LED能耗更低、更环保，因此在显示屏背光源、医用仪器、移动通讯等方面广泛应用。高功率LED可以将350mW甚至更高的功率集中于一个LED单元中。传统电光源的功率转换效率为10%左右，而高亮度LED的电光转换效率可高达15%～２5%，需要耗散大量能量。如果这些热量不能及时散发出去，会导致LED的发光图1集成LED发光板的电路示意图Figure1SchematicofthecircuitofintegratedLED效率和发光寿命降低。因此，

4、大功率LED灯光系统都lightingplate配有相应的散热装置，例如LED路灯一般配备较重的散热装置。图1中，每个二极管都是一个LED芯片，２00个在灯光捕鱼作业中，为提高捕鱼效率，人们用挂芯片都被掺有Ce:YAG荧光粉的树脂密封；方片和椭在船边的人造光源产生光场吸引鱼群。事实上，很多圆片裸露在外，用于外接电源，方片接正极，椭圆片接经济鱼类对这种视觉刺激有反应，会游向光源并在灯负极。船附近聚集。按悬挂的位置，集鱼灯可分为水上和水集成LED发光板封装过程与标准LED封装过下２种。水上灯常采用高亮度的金卤灯；

5、水下灯则有程基本相似：在绝缘导热基板上印上薄层黄铜，作为多种选择，既可使用金卤灯，也可使用新型集鱼灯具，焊接点和导电线路，在相应位置焊上热沉，贴上LED譬如LED水下集鱼灯。在此情况下，研制用于LED晶片，焊接引线，最后用掺有一定量荧光粉的封装树集鱼灯具的发光板，并对其发光特性进行系统研究。脂密封整个发光板的发光面。封装完成后的LED发1LED发光板的设计及测量光板示意图（单颗LED晶片剖视图）见图２。1.1LED发光板的封装按设计要求，水下集鱼灯的光功率为1kW左右，分成10片功率约为100W的集成发光芯片

6、。每片集成发光芯片由２00个额定功率为0.5W的LED芯片组成。发光板的电路如图1所示。收稿日期：２014－05－２3基金项目：广东省部产学研合作项目新型功能LＥD产业化应用于捕鱼装备研发（２０１１B０9０4００２94）作者简介：熊正烨（１97２—），男，博士，副教授，从事辐射物理图2LED晶片的封装示意图与发光材料交叉领域的研究。Figure2SchematicdiagramofLEDchippackage２０１4年第7期熊正烨等：用于水下集鱼灯的LＥD发光板研究２91.2LED发光板的电流、电压特性测量从

7、拟合结果可知，当电流较小时，理想因子约为将正偏直流电压加在集成LED发光板的两接线２；电流较大时，半导体的体电阻和引线电阻不能忽端（图1中左右２个接线端，方片端接正，椭圆片端接略，在电流大于２.0A时，电流与电压之间的关系可负），逐渐增大偏压，同时监测流过LED发光板的电表式为：△I≈1.18△U。即LED发光板引线等的综合－1流。电导约为1.18Ω。1.3LED发光板的发光特性测量2.2LED发光板的发光特性使用浙大三色SPR－600恒温积分球和SPR－LED发光板的发光谱如图4所示。从图4中可3000快速

8、光谱辐射分析仪组成光度测量系统，测量以看出：LED发光板在450nm处有发光峰值，该发LED发光板的发光特性。将LED发光板固定在SPR－光峰为LED芯片自身发光；550nm附近的发光峰为600恒温积分球中，通以直流电，以SPR－3000测量封装树脂中掺入的Ce∶YAG荧光粉的发光。由光谱辐LED的发光谱和流明效率。在测量发光谱的同时，测射分析仪的色度分析系统结果可知，其色品坐标为：量发光板的流明数