基于TRIZ理论的LED背光源散热研究
LED背光照明与散热技术

LED背光照明与散热技术
,所以背光源的好坏会影响显示的效果甚剧。
加上面板需薄型化的因素,因此多以CCFL 灯管作为背光源,而LED 背光源比起CCFL 有演色性佳、寿
命长、反应速度快等优势(如表1)。
再加上近年来由于全球提倡环保议题,各国政府的禁汞环保政策,如欧盟的WEEE 与RoHS 指令与中国的电子信息产品生产污染防治管理办法等陆续推行,也驱使小体积封装之LED 成为替代CCFL 的最佳无汞灯源。
又由于LED 单位成本发光效率持续快速成长中,使得LED 成本跌幅扩大,缩小了CCFL 与
LED 的价差,也促使面板厂商开始大幅导入LED 于背光模组。
LED 的散热问题
目前提高LED 亮度有两种方式,分别为增加晶片亮度以及多颗密集排列等
方式,这些方法都需输入更高功率之能量,而输入LED 的能量,大约20%会
转换成光源,剩下80 %都转成热能,然在单颗封装内送入倍增的电流,发热自然也会倍增,因此在如此小的散热面积下,散热问题会逐渐恶化。
此封装如仅应用在只使用1~4 颗LED 的散光灯,散光灯点亮时间短暂,故热累积现象
不明显;如应用在液晶电视的背光上,既使使用高亮度LED,也要密集排列并
长时间点亮,因此在有限的散热空间内难以适时的将这些热排除于外。
但很不幸的,产生的热,对晶粒是很严重的问题。
当晶粒介面温度升高时,量子转换效率导致发光强度下降,且寿命也会跟着下降;放射波长改变,使得
色彩稳定性降低;受热时因不同材质的膨胀系数不同,会有热应力累积使产品
可靠性降低,使用年限也会降低。
因此,散热是高功率LED 极需解决的重要问题。
基本热力学。
大功率LED灯的散热性能分析

大功率LED灯的散热性能分析【摘要】大功率LED灯在使用过程中会产生大量的热量,而良好的散热性能对LED灯的性能和寿命至关重要。
本文通过分析LED灯的发热原因,探讨了不同的散热方式及原理,介绍了散热材料与结构设计的重要性。
在散热性能测试方法方面,我们讨论了各种测试方法的优缺点,并提出了一些改进的建议。
结合实际案例,我们总结了一些提升大功率LED灯散热性能的有效措施。
通过本文的内容,读者可以全面了解大功率LED灯的散热性能分析,为LED照明产品的设计和选购提供参考。
【关键词】大功率LED灯、散热性能、发热原因、散热方式、散热材料、结构设计、性能测试方法、改进措施、结论1. 引言1.1 大功率LED灯的散热性能分析大功率LED灯的散热性能分析是LED照明领域中一个非常重要的课题。
由于LED灯具有高光效、长寿命等优点,被广泛应用于各种场所,尤其是大功率LED灯。
随着LED功率不断增加,LED发热量也相应增加,导致灯具温度过高,影响灯具的使用寿命和光效。
对大功率LED灯的散热性能进行分析和改进具有十分重要的意义。
在大功率LED灯的散热性能分析中,需要对LED灯的发热原因进行深入分析。
LED灯的发热主要来源于LED芯片在工作时产生的热量,而LED芯片的工作温度会直接影响LED的发光效率和寿命。
了解LED 灯的发热原因对于提高LED灯的散热效果至关重要。
除了了解LED灯的发热原因外,还需对LED灯的散热方式及原理进行深入探讨。
常见的LED散热方式包括空气散热、风冷散热、水冷散热等,不同的散热方式有不同的原理和适用条件,选择合适的散热方式对于提高LED灯的散热效果十分重要。
大功率LED灯的散热性能分析是一个复杂而重要的课题,需要综合考虑LED灯的发热原因、散热方式及原理、散热材料与结构设计以及散热性能测试方法等因素,通过科学的分析和改进措施提高LED灯的散热性能,确保LED灯长期稳定工作。
2. 正文2.1 LED灯的发热原因分析LED灯具有高效、节能等优势,但是在工作过程中仍然会产生较大的热量,主要原因如下:1. 光电转换效率不足:LED灯在发光的同时会产生一定的热量,由于光电转换效率不是100%,所以部分电能会转化为热能导致发热。
led灯散热解决方案

LED灯散热解决方案背景LED灯作为一种高效节能的照明技术,逐渐被广泛应用于户外照明、室内照明等领域。
然而,由于LED灯在使用过程中存在散热问题,若不及时解决,可能会导致LED灯的寿命缩短甚至故障。
因此,为了保证LED灯的正常运行和延长使用寿命,散热问题需要引起重视并予以解决。
散热原理LED灯的工作原理LED灯是通过电流在半导体材料内产生的电子与空穴的复合来释放光能的。
在正常工作状态下,LED灯会产生一定量的热量。
这些热量主要来自两个方面:电子与空穴复合过程中的能量转换以及激发过程中的能量转换。
如果不能有效地将这些热量散发出去,将会导致LED灯的温度升高,进而影响其性能和寿命。
散热的重要性LED灯的散热问题主要体现在两个方面:1.电子与空穴复合过程中产生的热量;2.LED灯长时间工作后产生的热量。
这些热量需要通过有效的散热方式及时散发出去,以保证LED灯的正常工作和使用寿命。
散热解决方案散热设计散热设计是解决LED灯散热问题的重要环节。
以下是一些常见的散热设计方案:1.增加散热面积:通过设计散热片或散热器,增加LED灯的散热面积,以提高热量的散发效率。
2.导热材料的应用:选用高导热性能的散热材料,如铝基板、铜基板等,以加快热量的传导速度。
3.导热路径的设计:合理设计热量的传导路径,将热量迅速传导至散热器上。
4.散热器的选择:根据实际需求选择适合的散热器,如风扇散热器、水冷散热器等。
5.空气对流的优化:通过优化LED灯的内部结构,增加空气对流的通道,提高散热效果。
6.温度监控与控制:在LED灯的设计中加入温度感应器,以便实时监控LED灯的温度情况,并进行合理的温度控制。
散热材料选择散热材料的选择对于提高LED灯的散热效果非常重要。
以下是一些常用的散热材料:1.金属基板:如铝基板、铜基板等,具有良好的导热性能和机械强度,适合用于高功率LED灯的散热设计。
2.散热膏:通过填充散热膏来填补散热材料之间的微小空隙,提高热量的导热效果。
LED灯的散热问题研究

着 许 多 技 术 难 点 ,其 中散 热 问 题 是 限 制 L D灯 具 发 展 的 一个 重 要 因 素 。 本 文 通 过 分 析 L D灯 具 热 量 传 递 过 程 ,论 E E
述 了 目前 L D灯 散 热 研 究 的方 法 ,对 未 来 L D散 热 问题 的研 究 发 展 作 了展 望 。 E E
2 .中 国科 学 院等 离 子 体 物 理 研 究 所 低 温工 程 与 技 术 研 究 室 ,合 肥
203 ) 30 1
摘
要 :L D作 为 第 四 代 照 明 光 源 ,有 光 效 高 、寿 命 长 、响 应 快 和 环 保 等 特 点 ,但 是 完 全 取 代 传 统 的 光 源 还 面 临 E
Ke y wor : LED ;a tm oi e g o plmp; h a si a in;PCB ds u o tv r u a e tdisp t o蜕化 ,
1 引 言
L D是 一种 固态 的半 导 体 器 件 ,它 可 以 直接 把 E 电转化 为光 。L D具 有 体 积 小 、耗 电 量低 、使 用 寿 E 命 长 、高亮 度 、低 热 量 、环 保 、坚 固耐 用 等 诸 多 优 点 ,这 使得 L D光 源在 传统 光 源 面前具 有 巨 大 的优 E 势 ,因而被 广 泛 使 用 。L D 芯 片 的表 面 面 积 较 小 , E 工作 时 电 流 密 度 大 ,且 用 于 照 明 时 往 往 要 求 多 个 L D组合 而成 ,L D密 集 度 大 ,导致 芯 片 发 热 密 度 E E
LED散热问题的解决方案

LED散热问题的解决方案一、引言随着LED技术的不断发展和应用,LED灯具在照明行业中的使用越来越广泛。
然而,由于LED自身的特点,如高亮度、高效率和小尺寸等,导致其在工作过程中产生大量热量,这就给LED灯具的散热带来了挑战。
本文旨在探讨LED散热问题,并提供一些解决方案。
二、LED散热问题的原因LED散热问题的主要原因是LED在工作过程中产生的热量无法迅速有效地散发出去,导致LED温度升高,从而影响LED的性能和寿命。
以下是几个导致LED 散热问题的主要原因:1. LED芯片的热阻:LED芯片中的热阻较高,使得热量难以传导到散热器上。
2. 灯具结构设计不合理:灯具结构不合理会导致散热不良,例如散热器的设计不合理、散热面积不足等。
3. 环境温度高:如果LED灯具工作环境的温度较高,会加剧LED散热问题。
三、为了解决LED散热问题,我们可以采取以下几种解决方案:1. 散热器的选择和设计选择合适的散热器对于解决LED散热问题非常重要。
散热器应具有良好的散热性能和较大的散热面积。
同时,散热器的设计应考虑到灯具的结构和散热要求,确保散热器能够与灯具有效接触,提高散热效果。
2. 散热材料的选择选择合适的散热材料也是解决LED散热问题的关键。
常见的散热材料包括铝材、铜材、陶瓷等。
这些材料具有良好的导热性能,可以有效地将LED产生的热量传导到散热器上,提高散热效果。
3. 散热系统的设计合理设计散热系统对于解决LED散热问题至关重要。
散热系统应包括散热器、散热材料、散热风扇等组成部份,并且它们之间应有良好的协调配合。
散热器应与LED灯具密切结合,确保热量能够迅速传导到散热器上,散热风扇可以增加空气流动,提高散热效果。
4. 环境温度控制LED灯具的工作环境温度对散热效果有很大影响。
因此,我们应尽量控制LED灯具的工作环境温度,避免过高的温度对散热造成不利影响。
可以采取一些措施,如增加通风口、降低周围温度等,以改善工作环境温度。
大功率LED阵列散热技术分析研究的开题报告

大功率LED阵列散热技术分析研究的开题报告题目:大功率LED阵列散热技术分析研究一、选题的背景和意义随着LED技术的不断发展和应用领域的不断拓展,大功率LED阵列已逐渐应用于各种室内照明和户外照明场合中。
然而,大功率LED阵列的发热问题一直是限制其长期稳定运行的主要问题之一。
为了解决大功率LED阵列的散热问题,提高其使用寿命和稳定性,需要对大功率LED 阵列散热技术进行深入研究。
本研究选取的大功率LED阵列照明灯具模块是目前市场上比较普遍使用的一种,因此深入研究其散热问题,对于推动LED照明产业的发展至关重要。
通过研究大功率LED阵列散热技术,能够为今后LED照明产业的技术改进和产品设计提供有益的参考。
二、研究内容和方法1. 研究大功率LED阵列的散热原理及其热特性,探究其散热机制和热传导性能。
2. 采用实验和模拟分析相结合的方法,对大功率LED阵列的散热性能进行测试。
分析不同的散热结构和参数对大功率LED阵列散热性能的影响。
3. 研究大功率LED阵列散热结构的优化设计,比较不同散热结构的散热效果和成本差异,提出更加科学合理的散热设计方案。
四、论文结构安排第一章引言1.1 研究背景及意义1.2 研究目的和内容1.3 研究方法和技术路线1.4 论文结构安排第二章大功率LED阵列的散热原理及其热特性分析2.1 大功率LED阵列的散热机制2.2 大功率LED阵列热特性分析2.3 大功率LED阵列散热模型建立第三章大功率LED阵列散热性能测试及分析3.1 大功率LED阵列实验测试3.2 大功率LED阵列模拟分析3.3 分析散热结构和参数对大功率LED阵列散热性能的影响第四章大功率LED阵列散热结构的优化设计4.1 不同散热结构的优缺点分析4.2 大功率LED阵列散热结构的优化设计4.3 散热设计方案成本分析第五章结论5.1 研究结论5.2 研究不足及展望参考文献三、预期研究成果1. 明确大功率LED阵列的散热机制及热特性,对散热机制进行深入分析,为后续研究提供理论基础。
LED灯具散热设计分析

LED灯具散热设计分析摘要:散热是LED照明灯具使用的关键,温度上升会使产品的性能降低,进而引起一系列问题。
文章首先介绍了LED照明灯具的发光原理、结构及传统LED灯具的散热模式,接着对LED灯具散热设计思路进行了详细分析,指出了存在的问题,给出改善灯具散热设计的方案。
关键词:LED灯具;散热设计;分析引言随着世界科技发展程度的日新月异,人类对生活质量及节能要求的不断提高,在家庭照明上发光二极管也就是我们说的LED 照明灯具已普及到每家每户,这主要是LED相对于其它照明设备上,不仅能提供优异的照明效果,而且在节能上面也更胜一层,但凡事都有优缺点,LED灯具的寿命和使用效果都会制约于工作过程中的温度升高,特别是温度超过60度时LED设备的寿命会加剧减少,而目前市场上普遍的LED灯的工作时,只能加所有电能的10-15%转换成光能,其它都会转换成热能,故散热设计及研究是LED照明灯的重要部分。
1、LED灯具的发光原理、结构及传统LED灯具的散热模式LED全称light emitting diode,翻译成中文即发光二级管。
LED的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,它利用固体半导体芯片作为发光材料。
其发光原理是:LED在工作时处于正向导通的状态,通过电子和空穴的复合作用,放出过剩能量而引起光子发射产生可见光,光的强弱与电流有关。
LED灯具的结构主要有灯具壳体、散热模组、LED芯片、折射透镜、电源部件以及其他零件。
如下图一所示图1 LED结构组成传统LED散热模式可以分为三部分:①热传导,即从LED核心散热区到基板等其它结构件,该部分主要通过热传导方式进行;②热辐射,即从散热核心区传到空气中的散热,该部分则主要通过热辐射的方式进行;③热对流,从散热核心区的热气区往上流动,然后气压带动冷空气接着不断的流入散热芯片,如此往复,便可形成空气自然对流,该部分则主要通过热对流的方式进行。
2、LED灯具散热设计思路2.1 散热的重点:就是以最短的路径,最快的方法将最多的热量从散热源带出到设备主体以外,从而降低设备温度。
基于TRIZ的方案设计智能决策支持系统理论与方法研究

基于TRIZ的方案设计智能决策支持系统理论与方法研究一、本文概述随着科技的不断进步和工业的快速发展,创新设计在各个领域都显得尤为重要。
在众多的创新设计方法中,TRIZ(发明问题解决理论)以其独特的理论框架和实践指导,成为了创新设计领域的一个重要工具。
尽管TRIZ提供了丰富的创新设计思路和方法,但在实际操作中,如何有效地将这些理论转化为实际的方案设计,并形成一个智能决策支持系统,仍是一个亟待解决的问题。
本文旨在深入研究基于TRIZ的方案设计智能决策支持系统的理论与方法。
我们将首先概述TRIZ理论的核心内容,并分析其在方案设计中的应用价值。
接着,我们将探讨如何将TRIZ理论与智能决策支持系统相结合,构建一个能够辅助设计师进行方案设计的智能系统。
在此基础上,我们将详细阐述该系统的功能模块、工作流程以及实现技术。
我们将通过实例验证该系统的有效性和实用性,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
本文的研究不仅有助于推动TRIZ理论在方案设计中的应用,而且可以为智能决策支持系统的发展提供新的思路和方法。
我们希望通过本文的研究,能够为创新设计领域的发展做出一定的贡献。
二、理论概述TRIZ(发明问题解决理论)是一套系统的创新方法论,旨在帮助人们解决各种复杂问题,并推动技术进步和发明创新。
自其诞生以来,TRIZ理论在全球范围内得到了广泛的关注和应用,尤其在工程设计、产品开发、管理优化等领域表现出强大的实用价值。
TRIZ理论的核心在于其独特的问题解决流程和方法论体系。
它强调从系统角度出发,将问题分解为多个子问题,并通过一系列的分析工具和方法来寻找解决方案。
这些工具和方法包括但不限于:冲突解决矩阵、物质-场分析、科学效应库等。
通过这些工具的应用,TRIZ 能够帮助人们快速找到问题的根本原因,并提出具有创新性的解决方案。
在方案设计领域,TRIZ理论同样具有广泛的应用前景。
传统的方案设计往往依赖于设计师的经验和直觉,缺乏系统性和创新性。
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文 章 编 号 : 0 7 2 8 ( O 2 0 0 6 0 1 0 — 7 0 2 1 ) 10 5 5
基 于 T Z理 论 的 L D背 光 源 散 热 研 究 RI E
雷 嗣军 , 马 青 , 大根 , 飞 , 奉 烈 尹 尚 柳
( 京 京 东 方 光 电 科 技 有 限 公 司 , 京 1 0 7 , — i li jn o @ gn i c r) 北 北 0 1 6 E mal es u b e ral o : i . n
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So u i n o nv ntv ob e s, RI L 。 TR I l to fI e i e Pr l m T Z) Z
近年来 , 由于发光二极管 ( i t mii i e Lg tn Do , h E tg d
I D) 有 体 积 小 、 电量 低 、 用 寿 命 长 、 保 、 具 E 耗 使 环
第 2 7卷
第 1 期
液
晶
与
显
示
VoI 2 NO 1 . 7, . Fe ., O 2 b 2 1
21 0 2年 2月
Ch n s o r a fI q i y t l n s l y i e eJ u n l . u d Cr sa s a d Di p a s o i
lm f e o LED c i is wih on lc ma rx i a l e . As t s ba k lght un t t c fit t i s nayz d hi pr blm b l ngs o o e eo t p hysc o r d c i i sc nt a i ton,t i pe t or r n e f c i e s l i o h s pa rpu s f wa d a fe tv o uton f r LED ac i htun t ’ b k lg is he t d s i a i n ba e n c nd to ls pa a i n a c e ii fe t he ome on kn w ldg a is p to s d o o ii na e r to nd s intfc e f c—p n n o e e b e The r s to he e i a na y i nd sm ulto a c a i n s ows t tPetr fe to as . e ul ft or tc la l s sa i a i n c l ulto h ha lie e f c f
文 献 标 识 码 :A DOI 0 3 8 / YXS 0 2 7 1 0 5 :1 . 7 8 YJ 2 1 20 .0 6
中图 分 类 号 :TN1 ; 6 3 TB 6
H e t D ispa i n o a s i to f LED c g Ba k Li ht Unis Ba e n TR I t s d o Z
A b t a t The b sc t e r nd m e ho R I i n r d e sr c : a i h o y a t d ofT Z Si t o uc d,a hehe td s i a i n p o nd t a i sp to r b
1 引
言
勒及 其合 作 者在 分 析 大 量 专 利 的基 础 上 , 结 各 总
种技 ห้องสมุดไป่ตู้ 发展 进化遵 循 的规 律模 式及 解决 各 种工 程
矛 盾 的创 新 原 理 和 法 则 , 1 4 于 9 6年 提 出 的 著 名 创 新 理 论 — — 发 明 问 题 解 决 理 论 ( e r ft e Th o y o h
了 基 于 条 件 分 离 的 L D 背 光 源 散 热 问题 的解 决 方 案 。 理 论 分 析 和 模 拟 计 算 结 果 表 明 , 用 半 导 体 的 帕 尔 帖 E 利 效 应 对 背 光 源 进 行 散 热 能 获 得 非 常 理 想 的散 热效 果 。
关 键 词 : 明 问 题 解 决 理 论 ; E 背 光 源 ; 热 ; 导 体 制 冷 发 L D 散 半
摘
要 : 绍 了 TR Z理论 的 基 本 原 理 和 方 法 , 用 矛 盾 冲突 矩 阵 对 液 晶显 示 器 L D 背 光 源 的散 热 问题 进 行 介 I 运 E
了 分 析 。由 于 I D背 光 源散 热 问 题 属 于 物 理 矛 盾 , 结 合 TR Z理 论 科 学 效 应 和 现 象 知 识 库 的 基 础 上 , 出 E 在 I 提
s m io e c ndu t e rge a i n ha e f c a i sp to c or r f i r to s p r e the td s i a i n on LED c i is ba k l ghtun t .
Ke r :TRI y wo ds Z;LED c i nis;he i sp to ba k lghtu t atd s i a i n;s mion c o e rge a i n e c du t r r f i r to