Стабілізація температурного режиму світлодіодних освітлювачів модулями Пельтьє

Бойко, Антон Петрович; Bojko, Anton

Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document : http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35341

Titre:	Стабілізація температурного режиму світлодіодних освітлювачів модулями Пельтьє
Autre(s) titre(s):	Stabilization of the temperature regime of LED illuminators by Peltier modules
Auteur(s):	Бойко, Антон Петрович Bojko, Anton
Bibliographic description (Ukraine):	Бойко А. П. Стабілізація температурного режиму світлодіодних освітлювачів модулями Пельтьє : кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / А. П. Бойко. — Тернопіль : ТНТУ, 2021. — 59 с.
Date de publication:	15-jui-2021
Submitted date:	14-jui-2021
Date of entry:	14-jui-2021
Editeur:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії,Тернопіль, Україна
Country (code):	UA
Place of the edition/event:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії, Тернопіль, Україна
Supervisor:	Закордонець, Володимир Савич Zakordonets, Volodymyr
Committee members:	Габрусев, Григорій Валерійович
UDC:	621.47
Mots-clés:	світлодіод LED модуль Пельтьє Peltier modules світловий потік luminous flux світловіддача light output тепловий режим thermal regime тепловий опір thermal resistance
Number of pages:	59
Résumé:	кваліфікаційній роботі розглянуто та проаналізовано систему охолодження світлодіодних освітлювачів термоелектричними модулями Пельтьє. Мета кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи охолодження світлодіодних освітлювачів термоелектричними модулями Пельтьє. Кваліфікаційна робота складається із вступу, 4 розділів і загальних висновків. У вступі визначено актуальність роботи, об’єкт, предмет, мету і завдання, практичну значимість роботи. У першому розділі виконано порівняльний аналіз існуючих систем охолодження світлодіодних освітлювачів. У другому здійснено вибір та обґрунтування можливих варіантів технічної реалізації системи охолодження світлодіодних освітлювачів термоелектричними модулями Пельтьє. У третьому розділі побудована теплова математична модель системи охолодження. Розглянуті варіанти побудови систем охолодження світлодіодних освітлювачів з термоелектричними модулями Пельтьє. У четвертому розділі розглянуті основні аспекти охорони праці та безпеки життєдіяльності при роботі з освітлювальними приладами. In the qualification work the system of cooling of LED illuminators by Peltier thermoelectric modules is considered and analyzed. The purpose of the qualification work is to develop a cooling system for LED luminaires with Peltier thermoelectric modules. Qualification work consists of an introduction, 4 sections and general conclusions. The introduction identifies the relevance of the work, the object, subject, purpose and objectives, the practical significance of the work. The first section compares the existing cooling systems of LED luminaires. In the second the choice and substantiation of possible variants of technical realization of the system of cooling of LED illuminators by Peltier thermoelectric modules is carried out. In the third section the thermal mathematical model of cooling system is constructed. Options for constructing cooling systems for LED luminaires with Peltier thermoelectric modules are considered. The fourth section discusses the main aspects of occupational safety and health when working with lighting fixtures.
Description:	Напівпровідникові джерела світла (НПДС) все впевненіше завойовують сучасний ринок світлотехнічної продукції [1-3]. Світлодіодні освітлювачі і лампи, які містять світлодіоди і світлодіодні матриці надзвичайно перспективні для використання в побуті та промисловості. Це зв’язано з їх перевагами перед традиційними джерелами світла - лампами розжарювання і газорозрядними лампами. Світлодіодні освітлювачі забезпечують високу освітленість об’єктів, споживають мало енергії, дозволяють отримати будь-який колір випромінювання, мають великий термін експлуатації [4]. Виробники НПДС стверджують, що їх термін експлуатації досягає понад 100000 годин безперервної роботи. Завдяки відсутності скляних механічно вразливих елементів світлодіоди дуже надійні і міцні. До інших чудових якостей світлодіодів належать їх еклолгічна чистота і безпека експлуатації, мініатюрність і технологічність, широкий спектр напруг живлення та ін.. Сучасні світлодіодні лампи є енергозберігаючими джерелами світла. Зокрема, їх ККД перетворення електричної енергії в світлову близький до 30%. При цьому СД лампа потужністю 100 Вт за величиною світлового потоку може замінити десять ламп розжарювання потужністю по 100 Вт кожна. Якщо світлодіодна лампа в середньому буде світити хоча б шість годин щодоби, то за рік вона принесе економії майже 1000 кВт год. В даний час провідні країни світу здійснюють переоснащення сфери освітлення. Створюються і впроваджуються в практику спеціальні програми по розробці енергозберігаючих джерел світла. Процес масового впровадження енергоощадної світлотехнічної продукції отримала додатковий імпульс в звязку з наростаючою в світовою енергетичною кризою. Адже запаси викопного вуглеводневого палива обмежені.
Content:	ЗМІСТ ВСТУП 5 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Напівпровідникові джерела світла 8 1.2 Типи напівпровідникових джерел світла 11 1.3 Існуючі способи регулювання теплових режимів 15 Висновки до першого розділу 17 2. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 19 2.1 Способи термостабілізації напівпровідникових джерел світла 19 2.2 Термоелектричне охолодження 26 2.3 Конструювання системи охолодження СД з модулем Пельтьє 27 3. РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 33 3.1 Вибір методики розрахунку 33 3.2 Вибір сучасних СД матриць та модулів Пельтьє для проектування освітлювальних систем 36 3.3 Розрахунок теплового режиму СД матриці з модулем Пельтьє 39 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 48 4.1 Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих чинників, електробезпеки, пожежної небезпеки світлодіодних ламп 48 4.2 Захист персоналу та навколишнього середовища від небезпечних виробничих факторів 53 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 56 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 57
URI/URL:	http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35341
Copyright owner:	© Бойко А. П. 2021
References (Ukraine):	1. Справочная книга по светотехнике / Под ред.. Ю. Б. Айзенберга. 3-е узд. Перераб. и доп. М.: Знак. – 972 с. 2. Светодиоды / Авт.: Шуберт Ф.Е. Издательство: ФИЗМАТЛИТ, 2008. –496 с. ISBN: 978-5-9221-0851-5. 3. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур. /Ж.И Алферов // Физика и техника полупроводников. – 1998. – т. 32, – № 1. – С.3-18. 4. Давыденко Ю. Высокоэффективные современные светодиоды. / Ю. Давыденко // Современная электроника. – 2004. – № 10. – С. 36-43. 5. Полищук А.А. Обеспечение теплового режима светодиодных ламп при разработке светотехнических устройств. /А.А Полищук // Современная электроника. – 2006. – № 3. – С. 42-45. 6. Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов. / С. Никифоров // Компоненты и технологии. – 2005. – № 9. – С. 140-146. 7. Лотар Ноэль. Охлаждение и регулирование температурных режимов светодиодов. / Лотар Ноэль // Полупроводниковая светотехника. – 2010. – № 3. – С. 13-15. 8. Миранович В. Мощные светодиоды: особенности применения, проблемы и методы решения на примере светодиодов компании 9. PROLIGHT OPTO TECHNOLOGY. / В. Миранович, И. Филоненко // Электронные компоненты. – 2007. – № 6. – С. 45-49. 10. Староверов К. Системы охлаждения для светодиодов. / К. Староверов // Новости электроники. – 2008. – № 17. – С. 21-23.11. Константинов В. И. Выбор оптимального режима работы светодиодных излучателей / В. И. Константинов, Е. В. Вставская, Т. А. Барбасова, В. О. Волков // Вестник ЮУрГУ. 2010, № 2. C.46–51. 12. Schubert E. F. Light-emitting diodes. – Cambridge, 2006. 13. Вейнерт Дж. Справочник: светодиодное освещение. – М., 2010. 14. Ноэль Л. Охлаждение и регулирование температурных режимов светодиодов // Полупроводниковая светотехника. 2010, № 3. С. 13–15. 15. Колпаков А. Охлаждение силовых модулей: проблемы и решения // Силовая электроника. 2012, № 3. С. 12–18. 16. Колпаков А. Охлаждение в системах высокой мощности // Силовая электроника. 2010, № 3. С. 62–66. 17. Шостаковский П. Современные решения термоэлектрического охлаждения. / П. Шостаковский // Компоненты и технологии. – 2009. – № 12. – С. 40-46. 18. Закордонець В.С., Рекуник Т.М. Cтабілізація температурного режиму світлодіодних систем термоелектричними модулями охолодження// Матеріали VI Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій», 16-17 листопада 2017., м.Тернопіль. – С.138. 19. Староверов К. Системы охлаждения для светодиодов. / К. Староверов // Новости электроники. – 2008. – № 17. – С. 21-23. 20. Гонин М. Спасительная прохлада, или теплоотвод для мощных светодиодных матриц. / М. Гонин // Новости электроники. – 2013. № 2. 21. Поль А. Особенности расчета систем отвода тепла при использовании светодиодов в корпусах PLCC // Полупроводниковая светотехника. 2010, № 5. С. 54–57. 22. Арутюнян А. А. - Основы энергосбережения. Москва, Энергосервис. –23. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света . М.: Энергоатомиздат, 1991.-586с. 24. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів. ДНАОП 0.00–1.21–98. 25. Гандзюк, М. П. Основи охорони праці : підручник / М. П. Гандзюк, Є.П. Желібо, М.О. Халімовський; за ред.. М.П. Гандзюка; МОН України. – 4-е вид. – К. : Каравела, 2008. - 384 с. 26. Тихонов А. Н. Уравнения математической физики. / А.Н. Тихонов, А.А. Самарський. – M.: Наука, 1977. – 735 с. 27. Беляев Н.М. Методы теории теплопроводности. Ч.1. / Н.М. Беляев, А.А. Рядно. – M.: Высш. шк., 1982. –327 с. 28. В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев Электроника. М: Высш. школа, 1991 г. - 622 с. 29. Huaiyu Y. A review of passive thermal management of LED module / Y. Huaiyu, S. Koh, H. Zeijl, A.W.J. Gielen, Z. Guoqi // J. of Semiconductors. 2011. Vol. 32, N 1.P. 0140081–0140084.
Content type:	Bachelor Thesis
Collection(s) :	141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)

Fichier(s) constituant ce document :

Fichier	Description	Taille	Format
БОЙКО.pdf		6,19 MB	Adobe PDF	Voir/Ouvrir
Бойко_Авторська довідка.pdf		407,44 kB	Adobe PDF	Voir/Ouvrir

Affichage détaillé

Outils d'administration