led线性（洗墙）灯散热与小角度配光研究(2)

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2.1 LED线性（洗墙）灯的小角度配光分析 5

2.2 LED线性（洗墙）灯的小角度配光测试及分析 6

2.2.1 LED洗墙灯的配光测试 6

3 LED线性（洗墙）灯的散热进行测试及热学模拟 8

3.2 LED线性（洗墙）灯的模型建立及散热模拟 10

3.2.1按照原型比例进行模型建立并热模拟 10

4 对洗墙灯散热的多方面散热模拟分析 13

5 基于新型材料的洗墙灯散热模拟分析 22

6 总结 25

致谢 26

参考文献 27

1 绪论

1.1课题研究背景

当前使用的光源中，LED光源在其中所占份额比重逐年上升[1]。究其原因，是因为随着科技的进步，但是能源和环境问题也已经变得突出起来。人们越来越重视身边环境对自身生产生活的影响，开始追求积极健康的绿色生活。当前我国经济的迅速发展，对于能源的消耗也越来越频繁。能源紧缺问题也迫在眉睫，这不仅关系到国家经济的发展；更是关乎国计民生的大事[2]，在电力能源消耗过程中，照明所消耗的能源在全球用电量中占到20%。论文网

1.1.1 LED灯发光原理

LED照明的出现，为照明能源消耗量的降低带来新时期的曙光。LED灯具照明的工作原理和以往照明电器有本质的不同。LED发光是因为电子和空穴的复合。半导体不同区域的导电类型分为N型和P型，在两者之间是PN结[3]。PN结形成后因为N、P区载流子浓度的不同。N区多电子，P区多空穴，这些载流子各向对面区域扩散和对面的载流子复合。PN结内形成电场，电场方向由N指向P。内建电场的出现阻碍N的电子扩散到P。阻碍P的空穴扩散到N。但是，却使得漂移作用的出现，即使两方的少载流子漂移到对方。这样，扩散和漂移的平衡状态实现了。由于外加电场的作用，打破PN结间的平衡，当外加电场和内电场方向相反时，内电场被削弱，多载流子的扩散加强，正向电流形成[4]。

可以将电子和空穴作为矛盾的两个方面，可以这样说，两者之间在相互作用，相互迁移，和相互斗争。相互作用的过程即电子的负属性和空穴的正属性相互作用，形成电场。相互迁移是指，电子和空穴在PN结区域相互扩散，相互漂移[5]。两者的“相互斗争”，斗争的产物是光和热。而为这组矛盾斗争提供物质基础的自然就是电了，由于稳定的电流输入，使得电子和空穴这组矛盾的作用达到平衡状态。

半导体材料中，电子由高能态（导带）向低能态（价带）跃迁时，产生相应的能量间隔的光子。，h为普朗克常量=6.626*10^（-34）（焦耳·秒），为光波频率（赫兹）。

LED光强分布上，按照出射光强角度在空间上分布特点。将LED光源分布分为朗伯分布、均匀分布和受限朗伯分布[6]。大部分的LED光源光强分布是朗伯分布。其中为光线方向和发光面的法线方向的夹角，而是发光面法线方向最大的光强值[7]。由下图1.1.1.1 朗伯分布图可知，越往边缘，光强随着角度增加而减小。其辐射半角为大多在60°左右。如果忽略发光面的面积，在距离光源为x的法线距离上做一个屏幕。此屏幕上的照度分布是。所以需要经过合理的二次光学设计，才能使得光源可以满足在各种照明用途的作用。文献综述