学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

LED散热设计与全方向灯光学设计

作　者: 曾海
导　师: 郭震宁
学　校: 华侨大学
专　业: 物理学
关键词: 光学设计 LED 烟囱效应全方向灯
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 1次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着白炽灯的逐渐退市，LED开始进入室内照明市场。实际LED照明主要面临两个问题。一、散热问题。LED灯具空间有限且由多颗LED构成，怎样在有限的空间内提高散热效果，并使得各LED芯片温度一致。二、光学问题。室内照明的是全方向照明，而LED是单方向照明，怎样将单方向照明转换成全方向照明。本文主要对以上两个问题，展开研究讨论。本文通过分析偏心热源在矩形基板上热分布理论，利用局部模拟和理论论证的方法，获得m n阵列中各芯片的质心温度一致的排布。利用这种排布方法，得出能求解芯片质心过余温度的简单关系式。并模拟了44，66阵列芯片的过余温度分布的情况。结果表明，理论计算与模拟结果基本一致。在散热器的长度一定时，分析了有无烟囱效应，不同散热片个数对散热影响的情况。结果表明，当散热片个数在30片时，烟囱效应出现不利于散热的负效应；当散热片低于24片时，散热片出现有利于散热的正效应。分析结果得出当散热片数为18片时，有烟囱效应的散热效果最好。并在散热片数为18片时，分析了烟囱效应与总功率的关系。烟囱效应对散热的正效应随总功率的增加而增加。将环形光源板反向放置在反射面上，获得该模型初步的配光曲线。最后，根据非成像光学理论，利用改错法，在该模型上添加特定形状的环形透镜与根据实际灯具尺寸的基台，获得一个新的光学模型。模拟新的光学模型，分析所获得的配光曲线与数据，得知该配光曲线完全满足能源之星标准。新的光学模型发光角度达到300°。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题的研究背景和意义  8-14
    1.1.1 LED 发展史  9-11
    1.1.2 LED 照明产业的相关政策  11-13
    1.1.3 白炽灯时代即将终结  13-14
  1.2 本文研究内容与结构安排  14-15
第2章 LED 在矩形基板上的排布  15-32
  2.1 LED 的发光原理与白光 LED 的基本结构  15-16
  2.2 LED 的结温  16-19
    2.2.1 结温的形成  17
    2.2.2 结温与 LED 性能参数的关系  17-19
  2.3 多 LED 在矩形基板上的排布理论  19-31
    2.3.1 热传导原理  20
    2.3.2 单一偏心热源理论  20-24
    2.3.3 多热源理论  24-26
    2.3.4 数值模拟实验与理论论证  26-31
  2.4 本章小结  31-32
第3章烟囱效应与散热  32-42
  3.1 烟囱效应  32-33
    3.1.1 烟囱效应简介  32-33
    3.1.2 FLOEFD 软件的介绍  33
  3.2 LED 灯具烟囱效应对其散热的影响  33-41
    3.2.1 有无烟囱效应与散热片个数的关系  34-39
    3.2.2 烟囱效应与功率的关系  39-41
  3.3 本章小结  41-42
第4章非成像光学简介  42-55
  4.1 非成像光学发展史  42-43
  4.2 非成像光学的基本概念  43-46
    4.2.1 光学扩展量  43-44
    4.2.2 能量收集率  44-46
  4.3 自由曲面的设计  46-53
    4.3.1 剪裁法  46-49
    4.3.2 子面拼接法  49-53
  4.4 本章小结  53-55
第5章一款全方向灯的光学设计  55-65
  5.1 LED 球泡灯与白炽灯  55-57
    5.1.1 LED 替代白炽灯的一些基本要求  55-57
    5.1.2 LED 球泡灯的基本结构  57
  5.2 LED 的发光角度  57-58
  5.3 全方向灯的设计  58-64
    5.3.1 全方向灯的定义  58-60
    5.3.2 全方向灯的光学设计  60-64
  5.4 本章小结  64-65
第6章总结与展望  65-68
  6.1 总结  65
  6.2 展望  65-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  74

LED散热设计与全方向灯光学设计

内容摘要

全文目录

相似论文