Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/38085
Назва: Вплив теплового режиму світлодіодного джерела світла на надійність і довговічність
Інші назви: Thermal mode influence of LED light source on reliability and durability
Автори: Бугрій, Вадим Ігорович
Buhrii, Vadym
Бібліографічний опис: Бугрій В. І. Вплив теплового режиму світлодіодного джерела світла на надійність і довговічність: кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю "141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка"/ В. І. Бугрій – Тернопіль: ТНТУ, 2022. – 63 с.
Дата публікації: чер-2022
Дата внесення: 20-чер-2022
Видавництво: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Філюк, Ярослав Олександрович
Filiuk, Yaroslav
УДК: 621.3
Теми: тепловий режим
напівпровідникові джерела світла
прискорені випробування
thermal regime
semiconductor light sources
accelerated tests
Кількість сторінок: 63
Короткий огляд (реферат): В кваліфікаційній роботі було проведено теоретичний та експериментальний аналіз теплового режиму напівпровідникових джерел світла. Методами ступінчастих випробувань при підвищених температурах і підвищених струмах визначено енергії активації процесів деградації світлового потоку, прямої напруги, зворотного струму і колірної температури. Встановлено, що при прискорених випробуваннях при фіксованій температурі корпусу +85 С і прямому струмі 350 мА коефіцієнт прискорення збільшується в процесі випробувань в 1,5-1,7 рази через 1000 годин. Показано, що за результатами прискорених випробувань напівпровідникових джерел світла при температурі корпусу +85 С протягом 2000 годин, можна визначити середній термін служби, що становить близько 300000 годин.
In the qualifying work was conducted theoretical and experimental analysis of the thermal regime of semiconductor light sources. The activation energies of the processes of degradation of light flux, direct voltage, reverse current and color temperature were determined by the methods of step tests at elevated temperatures and elevated currents. It is established that at the accelerated tests at the fixed temperature of the case of +85 C and a direct current of 350 mA the coefficient of acceleration increases in the course of tests in 1,5-1,7 times in 1000 hours. It is shown that the results of accelerated tests of semiconductor light sources at a housing temperature of +85 C for 2000 hours, you can determine the average service life of about 300,000 hours .
Опис: У представленій кваліфікаційній роботі можна зробити наступні висновки: Проведений теоретичний та експериментальний аналіз теплового режиму напівпровідникових джерел світла у корпусі типу 5050 показав, що: -Теплове опір не є величиною постійної, а залежить як від щільності струму, так і від температури корпусу; -спектр випромінювання кристала і люмінофора (інтенсивність, довжина хвилі та ширина спектра) має високу чутливість до зміни температури кристала і може бути використаний для її безконтактного контролю, як у процесі експлуатації джерел світла, так і при їх прискорених випробуваннях; -Максимум температури в напівпровідниковому джерелі світла знаходиться на поверхні люмінофорного покриття, який на 10-15 оС перевищує температуру кристала; -в процесі випробувань, при постійній температурі корпусу, температура кристала зростає з часом за рахунок зменшення величини світлового потоку і збільшення частки теплової потужності, що виділяється. Методами ступінчастих випробувань при підвищених температурах і підвищених струмах визначено енергії активації процесів деградації світлового потоку, прямої напруги, зворотного струму і колірної температури. Показано, що отримані значення енергії активації при ступінчастих електричних випробуваннях вище, ніж при температурних ступінчастих випробуваннях і мають величину 0,7-0,73 еВ і 0,6-0,65 еВ відповідно. Встановлено, що при прискорених випробуваннях при фіксованій температурі корпусу +85 і прямому струмі 350 мА коефіцієнт прискорення збільшується в процесі випробувань в 1,5-1,7 рази через 1000 годин. Показано, що за результатами прискорених випробувань напівпровідникових джерел світла при температурі корпусу +85 С протягом 2000 годин, можна визначити середній термін служби, що становить близько 300000 годин.
Зміст: Реферат 3 Вступ 6 1 Аналітичний розділ 8 1.1 Процеси виділення та відведення тепла у напівпровідникових джерелах світла 8 1.2 Методи вимірювання температури кристалів напівпровідникових джерел світла 14 1.3 Висновки до розділу 18 2 Проектно–конструкторський розділ 19 2.1 Напівпровідникові джерела світла типу КИПД 19 2.2 Методи дослідження електричних і фотометричних параметрів і режимів роботи напівпровідникових джерел світла 23 2.2.1 Методи вимірювань вольт-амперних та вольт-фарадних характеристик 23 2.2.2 Вимірювання теплового опору напівпровідникових джерел світла 25 2.2.3 Методика виміру спектральних характеристик 27 2.3 Обладнання для випробувань на надійність та довговічність 28 2.4 Методи випробувань на надійність та довговічність 30 2.4.1 Рекомендації щодо проведення випробувань 30 2.5 Вимірювання температури переходу по довжині хвилі максимума спектра випромінювання 31 2.6 Висновки до розділу 37 3 Розрахунковий розділ 38 3.1Прискорені випробування напівпровідникових джерел світла 38 3.2 Характерні види відмов напівпровідникових джерел світла при прискорених випробуваннях 44 3.3Прогноз довговічності напівпровідникових джерел світла на основі результатів прискорених випробувань 50 3.4 Висновки до розділу 53 4 Безпека життєдіяльності та основи охорони праці 54 4.1 Заходи безпеки при обслуговуванні електроустановок 54 4.2 Вимоги пожежної безпеки при гасінні електроустановок 56 4.3 Захист електротехнічних систем та електронної апаратури від пошкоджень, які викликані електромагнітним імпульсом ядерного вибуху 58 Загальні висновки 61 Перелік посилань 62
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/38085
Власник авторського права: © Бугрій В. І., 2022
Перелік літератури: 1. Шуберт Ф. Світлодіоди / Ф. Шуберт / Пер. з англ. за ред. А.Е. Юновича – 2-ге вид. - М: ФІЗМАТЛІТ, 2008. 2. Берг Ф. Світлодіоди / Ф. Берг, П. Дін / Пер. з англ. за ред. А.Е. Юновіча. - М: Мир, 1979. - 686 с. 3. Коган Л.М. Напівпровідникові світловипромінюючі діоди/Л.М. Коган. - М: Енергоатоміздат, 1983. - 210 с. 4. ILLUMINATOR. BEST OF THE BEST 2008: Альманах. - М: Центр Світлодизайну Illuminator, 2008. - вип. 1. – 160 с. 5. Зі С. Фізика напівпровідникових приладів, у 2-х книгах/С. Зі. - М: Мир, 1984. - 456 с. 6. Нойкін Ю.М. Фізичні основи оптичного зв'язку/Ю.М. Нойкін, П.В. Махно// Електронний навчальний посібник. - Ростов-на-Дону. – 2011. – 4.1.4. 7. Никифоров С.Г. Проблеми, теорія та реальність світлодіодів / С.Г. Никифоров// Компоненти та технології. – 2005. – №5. – С. 176 – 185. 8. Никифоров С.Г. Чому світлодіоди не завжди працюють так, як хочуть їхні виробники? / С.Г. Никифоров// Компоненти та технології. – 2005. – №7. – С. 16 – 24. 9. Особливості конструювання потужних білих світлодіодів/В.С. Абрамов, С.Г. Никифоров, В.П. Сушков, А.В. Шишов // Світлодіоди та лазери. – 2003. – № 1-2. 10. Рожанський І.В. Аналіз причин падіння ефективності електролюмінесценції світлодіодних гетроструктур AlGaInN за великої щільності струму накачування / І.В. Рожанський, Д.А. Закгейм. – ФТП. – 2006. – Т. 40. – Вип. 7. - С. 861 - 867. 11. Спектри люмінесценції, ефективність та колірні характеристики світлодіодів білого світіння на основі pn-гетероструктур InGaN/GaN, покритих люмінофорами / М.Л. Бадгутдінов, Є.В. Коробов, Ф.А. Лук'янов, А.Е. Юнович // Фізика та техніка напівпровідників. – 2006. – №6(40). – С.758 – 763. 12. Миранович В. Потужні світлодіоди: Особливості застосування, проблеми та методи вирішення / Миранович В., Філоненко І. // Електронні компоненти. – 2007. – №6. – С.45-49. 13. Закгейм А.Л. Дослідження теплових процесів у потужних InGaN/GaN фліп-чіп світлодіодах з використанням інфрачервоної тепловізійної мікроскопії / О.Л. Закгейм, Г.Л. Куришев, М.Р. Мізіров // ФТП – 2010. – Т. 44. – вип. 3. – С.390-396. 14. Світлодіоди „теплого“ білого світіння на основі р- та гетероструктур типу InGaN/AlGaN/GaN, покритих люмінофорами з ітрій-гадолінієвих гранатів / Н.П. Сощин, Н.А. Гальчина, Л.М. Коган, С.С. Широков, А.Е. Юнович // Фізика та техніка напівпровідників. – 2009 – том 43. – вип. 5. – С.700-707. - Модульна багатофункціональна оптоволоконна спектрометрична система / А.І.Андрєєв, С.В.Мухін, В.В.Некрасов, В.А.Нікітенко, А.В.Пауткіна. за ред. проф., д.ф.-м.н. Нікітенко В.О. та доцента, к.ф.-м.н. Некрасова В.В. – Москва, 2008. – 365 с. 15. Вплив джоулева розігріву на квантову ефективність та вибір теплового режиму потужних блакитних InGaN/GaN світлодіодів / О.О. Єфремов, Н.І. Бочкарьова, Р.І. Горбунов, Д.А. Лавринович, Ю.Т. Ребане, Д.В. Тархін, Ю.Г. Шретер // ФТП – 2006. – Т.40. - Вип.5. - С.621-627. - Никифоров С.Г. Температура у житті та роботі світлодіодів (часть1)/ С.Г. Никифоров// Компоненти та технології. -2005. - № (9-10). – С.48-54. // Температура у житті та роботі світлодіодів (Частина 2) // Компоненти та технології. 2006. – №1. – С.18-23. 16. Temperature and current dependences of electroluminescence from InGaN/ GaN multiple quantum wells / Lee Jiunn-Chyi, Wu Ya-Fen, Wang Yi-Ping, NeeTzer-En //J. Cryst. Crowth. – 2008. – T.310; #23. – С.5143 – 5146. 17. Гончарова Ю.С. Прискорені випробування напівпровідникових джерел світла на довговічність/Ю.С. Гончарова, І.Ф. Гаріпов, В.С. Солдаткін// Доповіді Томського державного університету систем управління та радіоелектроніки. – 2013. – №2(28) – С. 51-53. 18. Ходаков А.М. Математичне моделювання теплоелектричних процесів у структурах напівпровідникових виробів із дефектами. Автореферат дис. к.ф.-м.н., Ульяновськ, УТУ, 2010.
Тип вмісту: Bachelor Thesis
Розташовується у зібраннях:141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Авторська довідкаБугрій.docАвторська довідка_Бугрій В.І.69,5 kBMicrosoft WordПереглянути/відкрити
Бугрій В.І.pdfКваліфікаційна робота бакалавра_Бугрій В.І.1,96 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора