大功率led原理大功率LED光源驱动实验报告( 二 )

可能遇到的困难：对于 COMSOL Multiphysics 软件使用不够灵活，对大功率LED 特性的了解不够深入，可能会使毕业设计进展较慢。

解决问题的 *** 和措施：在老师的指导下，查找相关资料，努力提高自己的专业水平，与同学相互讨论共同学习。

报告文档·借鉴学习.本课题拟采用的研究手段(途径)和可行性分析研究手段(途径)：

查找文献、软件编程结合硬件测试，即利用 COMSOL Multiphysics 软件对大功率 LED 进行热学仿真。

可行性分析：

对软件 COMSOL Multiphysics 的学习后，熟悉运用该软件对大功率 LED 热沉结构进行热学仿真，预测得出的结果在可行范围内，该软件的应用使得实验测试过程快速准确，所以该毕业设计的研究是可行的。

6 毕毕业论文开题报告指导教师意见：

年月日教研室审查意见：

教研室负责人：

年月日二：大功率LED光源200w led灯坏了，可以更换灯珠或者灯整体更换。
三：led大功率灯【摘要】大功率LED应用非常广泛，其能耗小，照明强度高，当大规模芯片整合后，提高了LED的散热能量，若芯片发出的热量得不到及时处理将会影响LED阵列使用寿命，本文通过分析LED阵列工作原理，讨论大功率LED散热的常用技术，讨论散热技术关键参数。
【关键词】大功率 LED 散热技术
LED是发光二极管的简称，它是基于半导体管芯的发光材料，伴随着半导体材料研究技术的日益成熟，规模化发光二极管被广泛应用。LED发光二级管能耗小，照明强度大，使用寿命长，可根据特定需求设计出不同规格尺寸，已被广泛应用于室内装修，车辆，道路和城市照明领域。在实际工作中，LED 的功率是无法达到100%的，将近有80%的输入功率要转换为热损耗，随着大规模、矩阵型的LED灯的使用，能耗也会变得越来越大，如果不能及时的处理散热问题，将会导致热量集中在二极管的 PN结，就会降低LED灯的使用寿命，严重时甚至会烧毁LED 。
1、大功率LED的工作原理分析
1、LED结构
PN结是发光二极管(LED)的核心，主要是半导体材料构成的，主要是GaAs（砷化稼)、GaP(磷化稼)、GaAsP(磷砷化稼)等半导体作为PN结的主要材料，在一般情况下，LED的主要PN结是一个以 5mm 常规半径构成，在PN结的边缘利用0.23mm的正方形管芯将PN 结粘接或者烧结在带引线的二极管支架上，将引线作为二极管的阴极，球形触点的金丝键作为二极管的内引线，然后在它们连接到另一支架上，将多个二极管连接在一起就形成了大规模的LED矩阵。
LED发光二极管的工作原理是将电能转化为光能的过程，当二极管的PN结两端加上正向偏压时，二极管的PN电位发生变化，此时,P区正离子电荷开始流向N结,N结负离子电荷同时流向P结,P结和N结开始产生电势差。在电光转换过程中,PN结的两端负载正向偏压时会使P结和N结的区域产生非电荷平衡，从而使P结和N结组成的体系，所生成的载流子具有不稳定性,PN结内非平衡空穴需要和导带上的电子进行复合才能产生电流，同时所生成的过剩载流子容量也将以光的方式辐射出去。
2、大功率LED阵列的热效应及影响

文章插图
目前由于大型LED矩阵所产生的热如果不及时散热将会影响LED矩阵的正常工作，通常LED矩阵发光效率所利用的能量仅能达到20%左右，其中80%是以热形式散发，若LED光通能量符合标准普通照明光通量应在1000流明以上，我们常用的LED照明光源LED（1mmX1mm）功率通常在1瓦左右，且生成热流密度可达106 W/mz或更高，此时需要能及时传导所生成热流，不然会累积于LED芯片内，进而造成芯片结温增加，最后烧坏芯片。这是LED芯片设置必须要解决的问题，当多个芯片封装在一起时，在增加光通量的同时，也产生的更多的热量散热问题。电流持续通过PN结，在LED光通量增加的同时，还会导致PN结的温度升高，进而就会影响LED的PN结内部的电子浓度，同时也会影响PN结的空穴浓度，禁带宽度等参数，如果长时间的不能散热，就需导致PN结的正向偏压、发光效率、主波长等受到影响，这样就会影响LED的使用寿命，也会影响LED的正常工作。

大功率led原理 大功率LED光源驱动实验报告( 二 )

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