小功率（3014）LED设计及光电热性能分析(2)
Key words：LED；Design of LED； LED bracket； LED light performance；LEDthermal performance；LED performance；luminous flux
目录
1绪论5
1.1研究背景和意义.5
1.1.13014灯珠优势.8
1.1.23014灯珠应用.8
1.2国内外研究现状和发展趋势8
1.3主要研究内容10
2小功率（3014）LED支架角度设计及效果分析.11
2.1LED支架角度设计结构.11
2.2成品半角宽测试验证12
2.3理论原因14
2.4设计结果15
3小功率（3014）LED光电热性能分析.15
3.1小功率LED光性能分析15
3.1.1电学老化对LED光性能的影响15
3.1.2环境老化对LED光性能的影响17
3.2小功率LED电性能分析18
3.3小功率LED热性能分析19
3.3.1不同温度对小功率LED的散热影响19
4论文总结20
4.1结果分析20
4.2展望21
4.3缺陷与待解决问题22
致谢24
参考文献25
1 绪论
1.1 研究背景和意义色彩斑斓的白炽灯和荧光灯，装饰着我们生活中的点点滴滴，给大街小巷都增添了不少的活力，给人们带来了希望的光明。半导体光源代替白炽灯以及荧光灯的新一代产业革命——照明革命正在不断崛起。针对LED的潜力市场，国外许多国家均制定了相应的发展策略来抢占半导体照明的制高点。 我国也自2003年起制定了相应的“半导体照明产业化技术开发”等相关重大项目，促使我国半导体照明工程进入实质性推进阶段。国家半导体照明工程根据我国的国情确立总体目标： 抓住照明革命的历史机遇，瞄准成熟的产业技术(低成本技术)，以近期解决市场应用和产品的性价比，中远期培育新兴的大功率通用照明(白光)产业为目标， 从形成一个完整产业链的角度出发，体现政府引导、企业主体、市场化运作的原则；以应用促发展、解决产业化的关键技术和原创性核心技术，形成一批专利、培育一批企业、建设一批基地，形成有自主知识产权的标准体系，最终发展成为具有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业。 具体目标是： 解决功率型半导体芯片设计、 功率型LED(Light—emitting diode，发光二极管)封装技术及荧光粉等封装材料制备等产业化关键技术， 开发出市场急需的特殊照明应用产品， 形成原创性核心技术和一批专利；建立具有自主知识产权的半导体照明评价标准和知识产权联盟； 建设半导体照明特色产业与应用示范基地， 培育一批掌握核心技术的高技术企业。 我国已在上海、大连、南昌和厦门四个城市启动半导体照明产业化基地建设，对50多个企业和研发机构提供了专项帮助。1907年Henry Joseph Round 第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。二十年代晚期Bernhard Gudden 和Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。1936年,George Destiau 出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。二十世纪50年代，英国科学家在电致发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。 60年代末，在砷化镓基体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，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰白绿光。LED 采用双层磷化镓蕊片（一个红色另一个是绿色）能够发出黄色光。就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED。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 的诞生， 先是红色， 接着就是黄色，最后为绿色。到20 世纪90 年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED。第一个有历史意义的蓝光LED 也出现在90 年代早期，再一次利用金钢砂—早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。90 年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED，随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led。超亮度蓝光蕊片是白光LED 的核心，在这个发光蕊片上抹上荧光磷， 然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。随着时代的发展，技术的提升，LED逐年进化，原材料的性能与成本控制不断改进，取光不断提升，散热不断提高，整体都朝着性能优质化，成本减少化的方向发展。LED 具有体积小，开启快，无频闪，节能环保，绿色耐用的特点。随着经济的逐年发展，人们对环境质量的要求不断提高，同时，随着对LED 研究的逐步深入，LED 走向千家万户的目标已不是奢望，而是必然的趋势与结局。LED照明在节能、环保方面极具发展潜力。普通的白炽灯是通过热发光的技术进行照明的，其有90％的能源以发热的形式浪费了，因而属“二次光源”，而LED照明灯属“一次光源”，其耗电量只是同等亮度白炽灯的十分之一，LED照明的应用将大大节约能源，同时还将减少二氧化碳的排放量和荧光灯的汞污染。据测算，1998年全球照明共消耗2300亿美元的电力，同时在发电过程中还产生4．1亿吨二氧化碳气体，而假如到2025年有一半的普通光源被LED照明取代，那就意着全球每年将节约电费1000亿美元，并减少3.5亿吨二氧化碳的排放。除节能环保外，LED照明还具有无频闪、无红外和紫外辐射、光色度纯等优点，是当之无愧的绿色光源。因为是以半导体为材料，它具有小型化、长寿命，以及免文护、易控制等优点，这种灯泡的寿命可连续使用10万小时，可以达到普通白炽灯的100倍。半导体照明给人类展示了无限美好的前景。第一只发光二极管从20世纪60年代问世以来，LED经历了30多年的指示器和显示器的应用。据报道，全球2000年白炽灯及荧光灯的市场规模约为43亿美元， 同年半导体照明产业的市场规模为1．18亿美元，且近年保持40％的增长速度。2002年美国光电工业发展协会预计，半导体灯将于2007年替代白炽灯。科学家也预测，按照目前的技术水平和发展趋势，半导体照明普遍市场开始启动的时间大约会在2006年前后，在未来的5年至10年。这种灯泡很可能成为下一代照明的主流产品。