LED照明灯具的寿命分析

论文摘要

随着社会的不断发展,近年来,能源问题日益被全世界关注,其中发电的方式、电能的合理利用也是节约能源的重要方面。采用发光效率高的照明光源、可靠性和效率高的LED照明电源具有非常重要的意义,对我国、对全世界都有着非常重要的现实意义。目前大功率LED照明灯具的成本价格高,很多用户还不能接受,LED理论寿命可超过10万小时,对普通家庭照明可谓“一劳永逸”；其实尽管目前LED日光灯的价格大约是荧光灯的十倍左右,如果联系到它的寿命、节电和无污染来看,仍然是合算的,所以关键就是要让LED灯具的寿命尽量延长。本论文以大功率3W LED天花灯为实例,分析了影响LED照明灯具的寿命因素,对散热与驱动电源两个主要原因来研究与实践。通常设计LED灯具散热器分为三步走：1、根据实际需求以及相关约束条件设计轮廓图；2、根据相关散热设计准则对散热器翅片的片厚、片形、间距以及基板厚度等进行优化；3、使用热分析软件对其进行设计验证以及校核计算。本文主要是设计出三款市场上常见的天花灯散热器,利用Smartview与Ansys软件来分析散热结构对散热的影响,设计了一款价格便宜、散热性能佳的散热器。大功率LED灯具通常采用的方式有电阻限流法、线性控制法、开关控制法三种。本文在兼顾价格与性能两者的情况下,采用开关控制法设计了一款适合1-3W大功率LED天花灯的驱动电源,同时通过对效率与纹波两方面进行测试来验证它的转换效率、以降低产生的热能和它的恒流稳定性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景及研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究发展现状及分析
• 1.2.1 大功率LED照明的发展状况与市场情况
• 1.2.2 影响LED照明灯具寿命的主要因素概述
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 2 发光二极管LED的结构及特性
• 2.1 发光二极管LED的结构、发光原理及发光效率
• 2.2 LED的主要参数和特性
• 2.3 常用的大功率LED照明灯具的种类及结构
• 3 LED天花灯散热设计
• 3.1 LED天花灯的介绍
• 3.2 LED天花灯的散热设计
• 3.3 性能测试
• 3.3.1 热阻分析
• 3.3.2 热像图分析
• 3.3.3 利用Solidworks软件以及Ansys软件进行热分析
• 4 大功率LED照明灯具驱动系统的设计
• 4.1 室内照明LED灯具的最佳驱动方式
• 4.2 基于LED天花灯的恒流驱动器设计
• 4.2.1 恒流控制芯片的选择
• 4.2.2 外部电路设计
• 4.3 性能测试
• 4.3.1 效率测试
• 4.3.2 纹波测试
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士期间发表的学术论文
• 附录2 实物图
• 附录3 工程图
• 附录4 电路原理图
• 致谢