組合式LED模塊標準光源組研究
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2014-11-19 瀏覽次數: 14 |
作者 | 凌 銘/張建文/章世駿 |
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單位 | 上海汽車燈具研究所/上海機動車檢測中心 |
分類號 | U463.65 |
發表刊物 | 照明工程學報 |
發布時間 | 2014年2月 |
1 引言
LED 環保、節能、長壽命、抗震、色純度高,是先進的汽車照明光源,高亮度白色LED 將在未來幾年內達到100lm/W 的輸出,且可以組成各種形狀的光源模塊,具有極大的競爭力,廣泛應用在前照燈、晝間行駛燈、前位燈上已成為鎢絲燈鹵素燈的必然替代產品,為汽車照明的發展趨勢[1,2] 。
由于使用積分球測量光通量是一種十分方便常用的測量方法,這種方法需要用一只光通量標準燈(可由分布光度計標定),該標準燈和待測燈要有類似的外形尺寸和形狀,光譜相同,否則會引起較大的測試誤差, 標準燈是光源光通量測試的關鍵因素。我國現在使用的光通量標準燈,是以鎢絲為發光體的白熾標準燈,并有相應的國家標準,而目前現有的LED 光通量標準燈,僅是類似于白熾燈泡的單顆LED,其光通量小,遠低于汽車用LED模塊光源的光通量,采用自然散熱方式,其光通量受環境溫度影響大,光通量不穩定[3,4] 。
汽車用LED 模塊同傳統白熾燈光源有較大差別,首先是汽車用LED 模塊不是點光源,形狀各異,千差萬別; 其次,汽車用LED 模塊的光通量數值大,范圍廣,光通量值從幾百流明到上千流明,這就使得測試用的標準光源,要保持與待測LED 模塊形狀相近,就不可能像傳統白熾燈光源那樣僅有幾只標準燈即滿足光源測試要求, 同時要保持光通量大工作溫度高的LED 標準光源模塊的輸出光通量穩定,傳統的自然散熱方式已經不能滿足此要求,因此,要測量汽車車燈的LED 模塊的光通量,就急需一種新型的LED 模塊標準光源[5] 。
本文研究了一種能對各種形狀的白光LED 模塊進行光通量測量的標準光源組。它不但能讓白光LED 在恒定溫度下工作,保持光通量的穩定,並且能通過調整支臂長度和角度,選取白光LED顆數,保持與待測光源的具有相同的形狀和結構,在此基礎上實現待測LED 光源的光通量的精密測試。
2 組合式LED 模塊標準光源組結構
組合式LED 模塊標準光源組主要由白光LED和可調長度、角度的支臂組成。白光LED 是光源組最重要的組成部分,采用通用的藍光LED 芯片激發黃色YAG 熒光粉形成白光。
因工作為長時連續制,且在無空氣流通的積分球內進行,因此需要特別致冷設計, 采用TEC 致冷加鋁熱沉傳導散熱方式,同時鋁熱沉起支撐作用。見圖1 和圖2,將藍光LED 芯片直接粘在熱電制冷器TEC 的中心位置上,方形框架粘在熱電制冷器TEC制冷面的外邊緣,其內的熒光體將藍光LED 芯片封蓋住并與方形框架上面平齊,藍光LED 芯片的電源線穿過方形框架左壁,熱電制冷器TEC 制熱面鑲嵌在正八邊形鋁熱沉的上平面內,其右側的電源線未觸及上平面,插孔對稱分布在正八邊形鋁熱沉的8個側面的中心處。
支臂可調節長度和角度,中心處的調角螺釘可使支臂分成的兩部分能繞其折成任意角度,兩部分中心處各裝有可調節長度的支臂長度調整旋鈕,支臂的兩端可緊密插入白光LED 的正八邊形鋁熱沉上的任一插孔內,形成不同形狀的LED 模塊,見圖3,圖中1 為支臂長度調整旋鈕,2 為支臂角度調整螺釘。
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