大功率范文第1篇
摘 要：由于生产条件的变化，钱家营矿由原瓦斯矿井变为了突出矿井，需要对钱家营矿现有设备进行防爆性能改造。本着安全、可靠、先进的原则，钱家营矿同中国矿业大学、徐州中矿大传动与自动化有限公司进行协作，对暗立井提升机防爆变频电控系统进行了升级改造。
关键词：防爆变频；调速控制；可编程控制器
文献标识码：A
doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.16.094
钱家营矿是开滦集团下属的大型骨干生产矿井，年生产能力600万吨。其-600水平的暗立井提升机担负着-850新采掘水平的人料提升任务，是-850水平生产的“咽喉”通道，保证其安全稳定运行是至关重要的。2011年，-850水平发现有瓦斯和煤层突出现象，考虑到矿井生产“安全第一”的原则，钱家营矿与徐州中矿大传动与自动化有限公司合作，设计、生产并投入使用了国内首部基于三电平变频的防爆变频电控装置的MW级矿用提升机。
1 三电平变流器的拓扑结构
电压型变流器种类很多，三电平变流器属于其中一种，它的电路是多电平变流器中在使用中比较实用的一种。我们通常在三电平高大功率变频器的使用中，较多的采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）把两电平SVPWM的方法进行推广，就能得到三电平，甚至多电平SVPWM。这个方法的控制对象是电动机内部高速旋转的磁通矢量，主磁通是通过不同扇区的矢量来进行合成，很容易实现。图1中变流器的每相桥臂有四个功率开关管SX1，SX2，SX3，SX4，两个钳位二极管DX1，DX2，和四个续流二极管DX3，DX4，DX5，DX6（x=a，b，c），钳位二极管的用处是在开关管进行导通时，供出电流通道同时预防电容发生短路。
Sa1管和上钳位二极管Da1共用一个IGBT模块和驱动，Sa2和Sa3共用一个IGBT模块和驱动，Sa4和下钳位二极管Da2共用一个IGBT模块和驱动。采用InfineonPrimePack封装的三电平IGBT模块主要包括FF650R17IE4FF1000R17IE4以及FF1400R17IP4。这些模块内部都包含了两个IGBT模块，如图2所示。
由母排杂散电感，IGBT在关断瞬态会产生过电压。Concept驱动板2SP0320为了限制IGBT关断过压，Concept驱动板2SP0320设有源钳位功能，采用多个瞬时过电压抑制管TVS（Dz）串联，TVS的串联等效电压一般为1320左右。也就是说，对1700V的IGBT模块，关断过压一般限制在1320V左右。
2 系统概述
MW级矿用提升机防爆三电平变频控制系统采用“防爆交流异步电机+双三电平防爆交直交变频+全数字调节控制+多PLC网络隔爆控制+隔爆上位机诊断与监控”的控制模式，电压等级为：1140kV，功率为：1000kW，和其他矿山设备匹配进行使用，实现大功率电力拖动系统调速控制的要求，从而完成四象限运行，满足煤矿井下对大功率防爆变频器的需求。
3 系统组成
该系统电控设备结构有：隔爆型整流变压器、辅助变压器、隔爆低压柜和高压柜、隔爆PLC控制柜、隔爆液压站、本质安全型操作工作台、隔爆型润滑站和闸监控系统等组成，具体设备组成如图3所示。
4 系统的功能介绍
（1）根据防爆技术对煤矿井下电磁兼容性、散热系统、功率无感母排的要求，研制出一套适合煤矿特殊环境使用的MW级大功率三电平防爆变频器，可以实现井下生产现场对大功率防爆变频器的需要。
（2）du/dt对电动机的绝缘性和功率器件的影响很大，在现场使用双三电平结构后，发现影响很小。从而成功的降低了电磁干扰，提高了电网的服务质量，切实实现了系统的节能。而且在功率系统结构化设计中，背靠背拓扑使用非常方便，提高了系统的可靠性。
（3）在系统的控制方面，我们把电机和功率变换装置作为一个模块，利用矢量控制算法，在保证调速达到高性能的要求下，对网侧谐波、网侧功率因数等关键参数进行了调控，使系统在开关频率较低和进线电抗较小的情况下进行运行，实现电网无污染和真正的“绿色变频”。
（4）系统的提升速度可以按照设计的提升速度图来自动实现，安全性能大大的得到了保障，减少了提升机的操作复杂性；若需要减速的时候，可以实现自动减速，此时提升机司机在控制提升机速度的时候不再用施闸手段，不会再有超速或者过卷的事故出现。
（5）提升系统安全保护、位置控制、全过程控制等功能可以利用可编程控制器进行自动实现，满足了全自动功能提升机的要求。
（6）各种模拟量输入、输出的信号可以采用可编程控制器进行直接完成，使用起来更加精确、快捷和方便，大大提高了系统的稳定性和灵敏度。
（7）电动机的起动电流的控制可以通过电压和频率的连续可调来实现，不会再发生转矩冲击，减速器和钢丝绳等设备的机械故障发生率大大减少了。
（8）上位机可以实时监控系统各个部位的运行情况，而且可以记录下各故障信息，例如记录下总的提升勾数，每勾的提升时间、各个时期的提升量。
5 应用效果
该系统从2013年2月开始使用，从试运行到现在一直使用状态比较稳定。在前期的构建过程中，系统各个组成部分的硬件和软件都进行了模块化和结构化构建，切均具有自身的诊断功能，故障诊断能力强，各参数性能均达到预期目标。该系统的成功实施，减小了员工的劳动强度，减小了维修、维护量，提高了生产效率；提高了系统的安全可靠性；实现了大功率交流防爆异步电机的高效率、低损耗、高功率因数和低谐波运行；开创了国内自主研发大功率交直交三电平防爆变频控制系统的先河，具有示范作用和很高的社会效益。
参考文献
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大功率范文第2篇
正弦脉宽调制和变频调速技术在工业控制领域的应用日见广泛。许多电力测试仪器都要求大功率、高性能以满足电力设备的测试要求。目前，市场上的大功率开关电源，其核心功率器件大都采用MOSFET半导体场效应晶体管和双极型功率晶体管，它们都不能满足小型、高频、高效率的要求。MOSFET场效应晶体管具有开关速度快和电压型控制的特点，但其通态电阻大，难以满足高压大电流的要求;双极型功率晶体管虽然能满足高耐压大电流的要求，但没有快速的开关速度，属电流控制型器件，需要较大的功率驱动。绝缘栅双极型功率晶体IGBT集MOSFET场效应晶体管和双极型功率晶体管于一体，具有电压型控制、输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高、容量大等优点。用高性能的绝缘栅双极型功率晶体IGBT作开关逆变元件、采用变频调幅技术研制的逆变电源，具有效率高、性能可靠、体积小等优点。
2 工作原理
该电源采用高频逆变技术、数字信号发生器、正弦脉宽调制和变频调幅、时序控制上电和串联谐振式输出。电源具有效率高、输出功率大、体积小等优点，其总体原理框图如图1所示。
由数字信号发生器产生的正弦波被25kHz的三角调制波调制，得到一个正弦脉宽调制波，经驱动电路驱动逆变元件IGBT。改变正弦波的频率，幅值便可达到调频调幅输出，逆变输出为串联谐振式输出，将高频载波信号滤掉，从而得到所需频率的正弦信号。时序控制电路用来控制功率源供电电源在上电时缓慢上电，确保电源上电时电流平稳，同时还避免非过零点开关带来的冲击;在控制电路中还设计了故障锁定功能，一旦电源故障，锁定功能将禁止开通IGBT，当故障出现时，IGBT被锁点开通，这时大容量滤波电容会储存很高的电能。所以，电源部分有故障保护自动切断工作电源和自动放电功能，整机设计有双重过流、过压和过热等完善的保护功能。
3 控制与驱动电路
控制电路指主控电路，包括正弦脉宽调制波的产生，占空比调节和故障锁定电路。控制电路的正弦调制波，可根据实际应用情况调节其频率。驱动电路则采用三菱公司生产的IGBT专用驱动模块EXB840，该驱动模块能驱动高达150A/600V和75A/1200V的IGBT，该模块内部驱动电路使信号延迟≤1μs，所以适用于高达40kHz的开关操作。用此模块要注意，IGBT栅射极回路接线必须小于1M，栅射极驱动接线应当用绞线。EXB840的驱动电路如图2所示。
4 逆变与缓冲电路
该电源采用半桥结构串联谐振逆变电路，主电路原理如图3所示。在大功率IGBT谐振式逆变电路中，主电路的结构设计十分重要，由于电路中存在引线寄生电感，IGBT开关动作时在电感上激起的浪涌尖峰电压Ldi/dt不可忽视，由于本电源采用的是半桥逆变电路，相对全桥电路来说，将产生比全桥电路更大的di/dt。正确设计过压保护即缓冲电路，对IGBT的正常工作十分重要。如果缓冲电路设计不当，将造成缓冲电路损耗增大，会导致电路发热严重，容易损坏元件，不利于长期工作。
过程是：当VT2开通时，随着电流的上升，在线路杂散电感Lm的作用下，使得Uab下降到Vcc-Ldi/dt，此时前一工作周期以被充电到Vcc的缓冲电容C1，通过VT1的反并联二极管VD
1、VT2和缓冲电阻R2放电。在缓冲电路中，流过反并联二极管VD1的瞬时导通电流ID1为流过线路杂散电感电流IL和流过缓冲电容C1的电流IC之和。即ID1=IL+IC，因此IL和di/dt相对于无缓冲电路要小得多。当VT1关断时，由于线路杂散电感Lm的作用，使Uce迅速上升，并大于母线电压Vcc，这时缓冲二极管VD1正向偏置，Lm中的储能(LmI2/2)向缓冲电路转移，缓冲电路吸收了贮能，不会造成Uce的明显上升。
5 缓冲元件的计算与选择
式中：f—开关频率;Rtr—开关电流上升时间;IO—最大开关电流;Ucep—瞬态电压峰值。
在缓冲电路的元件选择中，电容要选择耐压较高的电容，二极管最好选择高性能的快恢复二极管，电阻要用无感电阻。
6 结束语
大功率范文第3篇
摘要：近年来煤矿矿井安全事故不断增加，为防止矿井主通风机突然启动带来的对国家电网和生产使用设备造成的损坏，解决在生产场所调节矿井通风量急剧下降等生产问题，文章提出了对大功率变频器的技术改进方案。通过实验验证和多次调试，系统采用此方案后极大地提高了煤矿的生产区的通风技术，提高了矿井的安全性、可控制性和节能减排环保效率，取得了让人满意的效果。
关键词：高压大功率变频器；煤矿主通风机；变频技术；DTC
一、高压大功率变频器控制研究的意义
现代所有煤矿矿井的安全生产都不可离开主通风机装备，它负责全矿井的通风防爆的重大任务。以前各大煤矿矿井的通风主要设计基本上是选用国产品牌的通风机，通风机的供电控制主要是采用直接电开关启动或者采用相关串联电路启动。这种启动的优点是设备装置简单易行，产品代价也不高，缺点是这种方式非常危险，容易对生产电器造成损坏，也对工人的安全构成威胁，而矿井通风量多少的调节是采取简单的手动调节风机叶片旋转角度以到达调节通风量的目的。如果以照往常的通风装备的设计及安装，将会对电网造成巨大电流冲击，严重危害矿井供电安全，而且煤矿的主通风机运行工作情况近运行特性曲线的是在驼峰区，并没有线性特性，风机特性曲线特性图早已经与原来设计的电路特性图不匹配，所以整个煤矿的通风系统不能安全运行，低压电路保护经会常常受遭到霆雷和国家电网电压高低波动的影响，尤其是同步电机的抗干扰的性能差，通风电控制系统的可控性能难以满足生产设备要求，通风系统控制没有实现闭环自动控制，同是也会对生产设备本身产生机械磨损，减少设备的使用寿命，尤其是在煤矿矿井开始建设时期和煤矿投入使用的开始时期，就算将主要的通风机的叶片角度旋转到最小，它通风量也会不好控制，严重影响矿井的风量调节，从而降低矿井通风的稳定性能，与此同时还会造成巨大电能浪费。为了提高电能的使用效率、设备使用的稳定性，延长生产设备的使用寿命，故提出对大功率变频器的技术改进方案，重新设计主通风机的搭接方案，在此改进的过程中主要增加变频器对主通风机的电路控制。具体方案在下面介绍。
二、压大功率变频器控制技术的主要内容
如今随着电子技术的发展迅速，采用交流变频传动与控制技术是该系统改进的主要内容。由于电子元器件的制造技术改进、多相变频技术的出现、自动控制以及MCU和大规模集成电路理论的飞速发展。交流变频技术得以发展，如今的高压变频装置是从二战时期德国采用关断晶闸管发展到如今的高压绝缘栅双晶闸管、IGBT的快速控制开关，而IECT电子器件的变频器件主要有采用具有多个功率多电平电路的串联，以达到降压、减少功率单元以降低电流等方式对直流电机实现速度的调节功能。这跟直流控制传动调速的装置相比有：设备维护简单易行、控制传动效率高、生产故障率低，节能环保效果好、功率小的优点。同时，现行这种技术比较成熟。可以用于工业生产当中来，目前我煤矿规划的设计生产能力是300万吨，经过最近这几年的技术改进和管理的调整，现在的生产能力可以达到450万吨，建议我矿采用电控制系统采用西门子的ZZFQ-6/400高压启动方式，这样可以减少电能的消耗，而坐落在城郊的煤矿不用考虑通风量少的问题，但即使主通风机运行在-10角度的条件下，煤矿矿井井下还是会存在通风量较大而难以控制的情况。为了达到减少矿井通风风量过大，主通风机耗能较低的结果，要不断改进交流变频传动的技术指标，实现主通风机的通风量可以随时可控，根据矿井的通风量以及安全因数对通风量实现自动控制，以实现设备启动对电网无冲击，减少设备机械冲击，达到节约电能的目的。
三、关键技术的实现步骤
在我村的煤矿矿井采用改造高压大功率变频器技术，具体拟定了两套改进解决方案：
（一）方案一
根据本次变频技术的改进经过通风部门的测试，随着挖掘矿井的深入的需要，电动机的额定功率最终选在3800kW以上，额定工作电压为6kV左右，大功率同步电动机比同步电动机更能适应国家电压波动的影响，改进过程中也可以选用4300kW的同步电机。
出于高压变频器系统在风机、电冰箱、水泵等设备上表现出非常好的的节能优点，可靠的自动控制性能，系统改进的重点是选用ABB公司ACS5000系列的DTC（直接转矩控制）变频器，额定容量大概为5000kVA。
高压变频器通过PLC微控制器和计算机协调控制，实现联动控制，整个变频控制系统的监控内容可以分为：高低压配电电源、鼓风机的风门开关控制、系统变频器的输出频率、还有就是调节电动机电路的各种电路保护、控制通风机的通风量、压力、抗震动性能等方面，并且系统还要具有完全实现闭环自动控制的功能。
（二）方案二
从市场上购买1套电源变频器，采用1套电源变频器拖动2台通风机的功能，也就是实现一拖二的功能，保留当前电机工作的主频控制系统作为后备留用，这样做的优点就是技术改造的投资相对小一些，变频器工作的利用效率高，可以减少一些投入费用，而原来的工作频率的控制柜台还可以作为应急备用。但是缺点就是无论运行哪台通风机，这套变频器始终工作在运行状态，这对电机的检修、维护非常不方便。所以，为了保险起见，我们经多次讨论，最后决定在煤矿风井安装一套变频器，实现一套变频器通过切换柜可以控制2台通风，同时当变频器发生故障时，还可以通过切换柜切换到主频状态下运行。
四、高压变频器使用的效果
煤矿通过风井主通风机变频技术手段改进以及风井主通风机变频器技术的采用，可以运用主通风机的微机控制软启动的功能，回避了大型煤矿机电设备启动时产生的瞬间电流而对国家电网的冲击危害以及稳定的解决了设备的机械冲击，减少煤矿生产的危害。
煤矿中的高压变频器应用主通风机上，提高了电网的功率因数（0.95），极大地降低了整个线路和电机内部材料的磨损，基本上不存在做无用功的情况，这样就极大地节约了电能，提高了经济效益。根据不同季节、不同时期调节矿井通风量，不再使用人工调节，完全实现了闭环调节自动控制，尤其是矿井前期通风量需求较小的时候，优势显得非常明显，节约电能可以说是做的非常合理，例如：现在煤矿里的每台主通风机装备的4×450kW的电机，其耗电量只相当于60kW的电机耗电量。
还要补充的就是，高压变频器因为采用了接口串联功率单元闭环控制的模式，两旁还增设了旁路电路的功能，系统还具备自动旁路开路/连接的功能，不会影响主通风机的正常行，而且还会在故障出现时，自动报警，防止设备进一步损坏。
五、结语
总体来说，高压变频器在煤矿矿井里的主通风机变频技术的改进和应用，已经达到了设计初期的预期目的，使用效果良好，这在煤矿井的应用中具有非常广泛的经济价值。
参考文献
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（责任编辑：文森）
大功率范文第4篇
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
2、无功功率：为了反映以下事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。
简称“无功”，用“Q”表示。单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通电后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。
3、视在功率：交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。
4、功率三角形
视在功率(S)、有功功率(P)及无功功率(Q)之间的关系，可以用功率三角形来表示，如下图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差(角)。
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
1三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：功率因数cosΦ=P/S：sinΦ=Q/S
(
1)当三相负载平衡时：对于三相对称负载来说，不论是
Y形接法还是△
形接法，其功率的计算均可按下式进行：
(2)当三相负载不平衡时：分别计算各相功率，再求和， P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ
3(3)如果三相电路的负载不对称，则上述公式不能使用，这时必须用三个单相电路功率相加的方法计算三相总功率。
“功率三角形”是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系，其中φ是u(t)与i(t)的相位差, 也称功率因数角。
由功率三角形可得 ：P=Scosφ，Q=Ssinφ=Ptgφ
对于三相电路： P=√3 UIcosφ，Q=√3 UIsinφ， S=√3 UI=√(P2+Q2)
KW是指有功功率，KVA是指视在功率或容量，对于用电器来说，VA*功率系数=W
在电阻类器件上，VA=W它的功率系数是1在电动机上，功率系数是0.7-0.9不到1
在发电机上，W指的应该是主动机的功率，比如说汽油机或柴油机的输出功率，VA应该指的它的带负载能力。(带负载能力就是代表器件的输出电流的大小。)
KW：有功功率(P)单位KVA：视在功率(S)单位VAR： 无功功率Q
S=(P平方+Q平方)的开方P=S*cos(φ)φ是功率因数
大功率范文第5篇
LED光电产业的特点能够与市场的需求相适应, 在各国发展过程中是重点进行研究的领域。各种各样的应用产品都在无形当中使用了非常多的LED器件, 比如说一些LED的照明设备、电脑等消费类电子产品的背光源、逐步发展起来的LED路灯、LED交通信号指示灯等, LED器件是否能够长期稳定的工作决定了LED产品运用的性能。
从单个LED的角度进行分析可以发现, 若是热量在尺寸相对较小的芯片当中集中, 但是不能把这些热量有效的排出, 就会造成芯片出现温度快速升高的情况, 造成非均匀的热应力分布的问题, 在芯片发光效率出现大幅度的下降。通过相关研究可以发现, 在实际操作的过程中, 如果温度达到一定的阈值就会产生器件可靠性大幅度下降的问题, 这个时候如果正在使用的元件的温度每上升2℃, 就会导致其可靠性出现10%的下降, 为了保证器件的寿命符合相关规范的要求, 一般情况下, 一定要对pn结的温度进行控制, 保证其温度处于在110℃以下, 随着pn节产生温升等一系列问题, 白光LED的发光波长也会出现一定的变化, 会产生红移的情况, 通过相关研究可以发现, 如果大功率LED的温度一直处于100℃以下, 那么出现波长红移大约处在4nm到9nm之间。这样就可能让LED发光的强度减少, 最终的结果是导致白光的色度逐步变差。如果这种情况出现在室温周围, 那么每上升l℃, LED的发光强度就会下降大约l%, 如果器件的温度逐步上升, 当其温度处于120℃的时候, 其亮度的下降率将会达到35%。
2 大功率LED封装设计流程
2.1 前期准备
在进行大功率LED封装的时候, 一定要在前期就进行相应的准备工作和活动, 需要对原材料的各种准备工作进行充分的关注, 这在总体工作当中是非常重要的一个环节。
2.2 设计环节分析
2.2.1 固晶
固晶环节的主要作用是把LED晶片通过胶在LED支架上做好固定工作, 通常条件下, 固晶胶需要保存在-40℃的条件下, 需要进行使用时, 通过针孔吸入绝缘胶, 在常温下进行三十分钟的存放, 等到醒胶工作完成之后将其放置在固晶机胶盘当中, 利用自动化技术进行搅拌。
在整个扩晶的流程当中, 需要把晶片膜放到母环当中, 把原有的0.1mm的晶片逐步扩大到0.6毫米。将扩晶流程完成之后, 接下来需要操作的就是固晶的工作, 在使用之前一定要注意把LED支架通过压缩空气进行充分的清洁, 注意清理一些小杂质, 接着再将其放入到夹具当中, 调节相关的位置, 还有固晶胶的参数。由于在使用的过程中, 固晶绝缘胶的反射能力不强。因此在操作的过程中会吸收周围的光线, 因此如果出现固晶绝缘胶用量较大时会导致环境中光通过量减少的情况, 如果通过的光线太少则影响晶片的粘稠度。
2.2.2 金丝键合工艺
在金丝键合的过程中, 电气放电系统产生电火花, 那么在磁嘴的外部出现的金线就会在此过程中受到大量的热而融化, 产生一些圆球的形状, 接着会慢慢的沉降, 把球星的金属固定到LED支架当中。需要保证压力合适, 并且环境当中具有超声波发射系统, 与此同时还要对地板进行加热。镀银层和支架金属的塑性都相对比较强, 因此会产生形变等情况, 再进行第二焊点球操作的过程中, 磁嘴通常条件下会向芯片电极处进行移动, 利用放电的形式对电极焊合金线进行对接, 与此同时会向芯片电极处进行移动, 在此过程中可以很好的完成送线的工作, 因为超声波和热力的共同作用, 以及磁嘴外部所施加的一些压力, 金线出现了线弧, 接着扯线的时候, 金线会自行断裂。
2.2.3 荧光粉涂覆和烘烤
在荧光粉涂覆的过程中, 使用最广泛的是点胶涂覆法, 点胶涂覆法在规模化生产方面具有非常明显的优势, 另外生产的过程相对比较简便, 然而无法在实际操作的过程中进行准确的定位和控制, 这个缺陷造成点胶涂覆法没有很强的重复使用性, 另外产品的一致性由于沉淀的影响无法达到较高的水准。
在进行荧光粉涂覆的时候, 往往会产生大量气泡的情况。这就导致大功率LED灯珠在使用的时候因为受热的问题产生膨胀现象, 如果空气以及硅胶的膨胀系数不同就有可能造成气体膨胀的问题, 如果情况严重, 还会导致硅胶弹性体出现撕裂的情况, 在很大程度上影响大功率LED的可靠性。
3 大功率LED封装方案的优化
在选择LED封装衬底的时候, 可选择的材料很多, 这些材料的特点在于具有非常好的导热性能, 能够让散热的速度加快。通常条件下, 会使用一些铜、铝等金属材料, 进行散热器的制作, 加快散热。当前的研究重点在于利用压电陶瓷进行压电散热器的制作, 将大量的热量利用振动的方法进行消耗。
一般条件下, 大功率LED器件的总热阻指的主要是PN结在向外界环境进行散热的过程中, 出现在热路上, 若干个热沉的热阻叠加的总和。这些热沉会在一定程度上对传热产生非常大的影响。所以, 可以发现让传导路径中的热沉数量得到控制非常重要, 需要通过一些工艺, 比如说薄膜工艺, 需要把一些必要的接口热沉、绝缘层进行重点设计, 在一些导热性能比较好的金属散热器上进行设计。可以合理的控制LED工作过程中的总热阻, 能够让大功率LED封装的散热性能大幅度提高。
结束语
伴随当前功率型LED的亮度逐步提高, 需要更大的驱动电流, 让散热问题很好的解决逐步成为大功率LED产业发展的目标。总而言之, 需要让大功率LED封装的热阻更低、具有良好的散热性能, 这也是以后封装技术发展过程中的关键。
摘要：当前, 大功率LED在生产、生活中已经得到了非常广泛的应用, 节能效果非常明显。我国是一个非常重要的LED封装生产国家, 我国LED产业发展获得了很大的进步, 让LED的器件封装质量逐步提高, LED的应用产品也开始逐步进行标准化的生产。如何让大功率LED的散热能力提高, 是当前LED器件封装以及应用过程中需要快速解决的一个重要问题, 本文重点分析和研究大功率LED封装工艺设计及优化, 以供参考。
关键词：大功率LED,散热,封装
参考文献
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