季国顺 邵琛

(杭州电子科技大学机械电子工程研究所，杭州 310018)

1 引言

照明灯先后经历了白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯三个发展阶段，而新兴的发光二极管［1］，即LED则被认为是第四代光源［2］。使用中，单个LED所处环境及其内部发热量对其使用性能有重大影响，研究表明输入LED的电能约85%被转化为热能［3，4］，所以在LED结区会产生很高的热量，与小功率LED相比，高亮LED球泡灯所用的大功率LED［5］，其结区产生的热量更高［6］，结区高的温升会减小LED光输出、缩短其寿命、使光源颜色发生偏移［7，8］。由于单只 LED的光通量较小，为获得与白炽灯或荧光灯相当的光照度，球泡灯这类高亮LED一般是由多只 LED构成的 LED阵列［9］，因此会在LED结区产生更高的温度，LED阵列工作环境良好的热结构设计可以有效地降低阵列LED结区温度，提高其使用性能。LED阵列的结温受到环境温度和多个芯片之间复杂的相互作用影响［10］，因此理论分析LED球泡灯的发热特性往往比较复杂。

与世界LED灯产业比较发达的地区相比，国内LED开发技术还比较落后［11］。本文开发了一种高亮LED球泡灯基本结构，并采用仿真和实验的方法，分析了所研制的球泡灯发热特性。文中的工作旨在推动我国高亮LED灯研制水平。

2 LED球泡灯结构设计

LED球泡灯的结构主要包括:透光罩、基板、散热器、灯头连接件等。图1是研制的球泡灯的构成部分，其具体的装配结构如图2所示。各个结构都有各自的功能，对于不同功能的结构件，应当选用合适的材料，下面简要介绍各结构件的作用，并选择所研制的球泡灯各零部件的材料。……