河北省自然科学基金(F2012203202)
- 作品数：9 被引量：51H指数：4
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- 相关机构：燕山大学杭州之江开关股份有限公司河北工业大学更多>>
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- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学电气工程更多>>
- 一种大功率LED散热系统模糊控制器设计
- 2015年
- 基于当前的COB封装LED芯片,分析了芯片的热阻模型,推导出发光结在理想温度下工作时的基板温度。针对大功率LED存在的散热问题,基于课题组双进双出射流冲击水冷散热系统,设计了一种模糊控制器,选取温度变化和温度变化率为控制输入量,并对各控制输入量的范围设定进行了说明。根据设计的控制器进行程序编写,下载到控制芯片中进行实际验证,在20℃环境温度下,芯片基板温度最终维持在35.5~36.5℃之间,保证了灯具正常、稳定工作,为大功率LED散热系统提供了一种控制器设计方案,具有一定的实际意义。
- 王莉刘永成王志斌
- 关键词：模糊控制大功率LED
- 大功率LED螺旋扁管水冷散热技术被引量：5
- 2013年
- 提出了一种基于螺旋扁管的大功率发光二极管阵列水冷散热结构,并建立了机械模型.从换热设备小型化角度,以最优的换热效果和较低的水流功耗等作为换热器性能评价准则,对不同水速、管壁厚度、螺旋段长度、压扁厚度的螺旋扁管进行仿真分析.在某一换热工况下对螺旋扁管结构尺寸进行了优化,利用有限体积法求解了计算域,结果表明:优化后的螺旋扁管水冷结构具有很好的换热能力;对供电功率为180 W的发光二极管阵列照明系统进行散热,芯片最高温度为57.573 9℃,可为大功率发光二极管照明系统的散热器工程设计提供一定的参考.
- 王志斌张健刘丽君张骞刘永成
- 关键词：螺旋扁管大功率LED水冷散热有限体积法
- 可见光通信中的白光LED非线性噪声分析被引量：6
- 2018年
- 针对LED的非线性特征,提出一种计算OOK调制可见光通信系统的非线性噪声的方法,进而求出传输信噪比以及误码率。运用Matlab仿真分析得出LED直流偏置点和误码率的关系曲线,并通过可见光通信系统图像传输实验验证了该曲线的正确性。该曲线对于LED的型号和最佳偏置点的选取具有很好的指导意义。
- 王志斌董伟任英武素莲顾而丹
- 关键词：可见光通信白光LED误码率
- 基于表面等离子激元的双金属光栅结构提高LED光提取效率的研究被引量：4
- 2013年
- 为了提高GaN基LED的光提取效率,构建了一种在金属银膜上下表面分别刻蚀光栅结构的双光栅LED模型。利用时域有限差分法(FDTD)进行数值模拟,比较了无银膜、无光栅、单光栅、双光栅模型下LED的光提取效率。结果表明:在光栅周期为300 nm,占空比为0.23,银膜厚度为30 nm,光源深度为150 nm时,光提取效率较单光栅结构提高了6倍,较无光栅结构提高了16倍。
- 王志斌张骞张健刘丽君
- 关键词：发光二极管时域有限差分法光提取效率表面等离子激元
- 加装导流罩的大功率LED强化换热特性研究被引量：2
- 2014年
- 针对大功率LED光源存在的散热问题,在风冷散热条件下,对加装导流罩的大功率LED散热器进行优化设计。在肋片结构参数固定的条件下,利用流体分析软件对导流罩的内径、高度、进气口直径以及散热器肋片夹角进行优化。通过改变这些参数来改变散热片表面气体流体的流形、风速等值,最终改变肋片表面对流换热系数。获得的导流罩和肋片夹角参数:导流罩高度85mm,进气口直径76mm,出气口直径83mm,散热器肋片夹角9°。通过优化使散热器温度有一定程度的降低,为大功率LED灯具散热设计提供了一种优化方案。
- 王志斌刘永成张健刘丽君孔亚楠
- 关键词：大功率LED风冷
- 遗传算法优化BP神经网络的大功率LED结温预测被引量：24
- 2014年
- 将遗传算法(GA)与BP神经网络相结合,对研发的120W LED双进双出的射流冲击水冷散热系统中LED阵列的结温进行预测。采用GA优化BP网络的权值和阈值,利用BP算法训练网络,改善了单独使用BP网络容易陷入局部极小值和收敛速度慢的缺点。并且在训练过程中为了使网络输出有足够长的空间,改进了GA的数据处理。结果表明,经GA优化的BP神经网络较使用Levenberg-Marquardt(LM)算法优化的BP神经网络的大功率LED结温预测精确度提高了14.14%,且预测效果较稳定。GA和BP神经网络相结合的结温预测模型较传统的结温测量方法更能掌握散热结构设计的主动性,对大功率LED寿命的延长有较高的实用价值。
- 王志斌孔亚楠刘永成张骞
- Research of junction temperature prediction model of high-power LED based on improved BP neural network
- According to artificial neural network theory and method,the prediction model based on BP neural network is se...
- Wang ZhibinKong YananWang LiWang Huibo
- 双进双出射流水冷大功率LED散热系统研究被引量：8
- 2014年
- 针对大功率LED存在的散热问题,提出了一种双进双出射流水冷散热器,将其与现有射流水冷散热器的散热效果进行对比,并设计了基于射流水冷的大功率LED散热系统实验平台.在散热系统全功率工作条件下,LED底部温度分布均匀,并且保持在32℃左右,表明散热系统具有良好的均温性能和散热性能,满足大功率LED的散热要求.利用极差分析法,得到了水泵和风扇对系统散热效果的影响权重,优化了散热系统的工作功率,得到一组较优的控制水泵和风扇功率的脉冲宽度调制信号.在该组控制信号下,降低了散热系统的功耗,同时保证了系统散热效果,达到了节能目的.
- 王志斌刘永成李志全
- 关键词：水冷散热系统大功率LED射流冲击
- 通信波长下混合表面等离子体纳米激光器的研究被引量：2
- 2018年
- 设计一种包含顶角经过圆角处理的金属脊和特定三角形空气间隙层的混合表面等离子激元波导结构,这种特定三角形结构和其他材料的组合有效提高了纳米激光器的性能。应用有限元法,借助于COMSOL Multiphysics软件分别构建二维平面和三维体积模型,使用模态分析模块对该波导结构的波导特性与激光器特性进行分析。结果表明,当工作波长为1550nm时,所设计波导的光场约束可以达到较好的亚深波长水平,同时保持较大的传输长度。该波导结构可以实现表面等离子体激元模式和纳米线模式之间的超强耦合,耦合强度最高可以达到0.96,传播长度可以达到28047nm。将该结构应用于激光器,通过调整波导设计参数获得了高质量因子、低能量损耗、低阈值极限、超小的有效模式体积。与单一三角形空气间隙结构相比,在相同的参数下,所设计的结构具有更强的光场限制能力和微腔束缚能力。该结构有望应用于片上互连、光子集成电路、光学存储、光信号处理等领域。
- 王志斌董伟
- 关键词：激光光学光栅纳米激光器有限元法
- 改进型混合表面等离子体微腔激光器的研究
- 2018年
- 设计了一种拥有增益介质脊和空气间隙的改进型混合表面等离子体微腔激光器,并在微腔的两端面镀一层50 nm厚的银反射镜,有效地提高了纳米激光器的性能.基于COMSOL Multiphysics软件分别构建二维截面和三维立体模型,在1550 nm的工作波长下对该改进型结构的传输性能以及微腔性能进行分析.结果表明:该激光器具有显著的亚波长限制能力和很大的传输距离,最长距离可以达到1.29 mm.测试该激光器的微腔性能时,通过调整结构参数获得了高质量因子、低增益阈值以及深亚波长下的超小有效模式体积0.001092μm^3和超高的Purcell因子8.29×10~5.与先前结构对比,在结构参数统一时,所设计的结构具有更低的激光激射阈值和更强的微腔局域能力.所设计的改进型混合表面等离子体微腔激光器可以作为各种光子器件的基本构建模块,并可应用于传感、纳米聚焦和纳米激光等领域.
- 董伟王志斌
- 关键词：纳米激光器有限元法微腔
