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研究生: 鄭志浩
Cheng, Chih-Hao
論文名稱: 冷卻率對交流電發光二極體溫度場與電場之影響
Influence of cooling rate on the temperature and electric fields in an AC LED with multiple quantum well
指導教授: 李雄略
口試委員: 傅武雄
陳志臣
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 48
中文關鍵詞: 發光二極體冷卻率多重量子井交流電
外文關鍵詞: MQW
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  • 交流電發光二極體(Alternating current light emitting diode, AC
    LED)是近年來快速發展的技術之一,但人們追求高功率、高效能的同時,伴隨而來的是複雜難解的熱管理問題,而發熱機制以及外接散熱裝置對晶片的影響,目前尚未完全明瞭。此一瓶頸仍是急欲解決的重要課題。因此,本研究參考具多重量子井(multiple quantum wells, MQW)之 LED 的實驗數據,開發出適用的電壓-電流密度關係式,並用以模擬實際使用上的發光、發熱狀況。
    根據本文的研究,交流電發光二極體僅在輸入電壓大於二極體啟動電壓的時間發光與發熱,因此內部最高溫度會隨著交流電源的電壓變化而隨之震盪。發光功率雖然較直流電發光二極體小,但工作溫度能獲得較穩定的控制。本研究也將發光功率、系統效率、內部溫差與輸入電壓振幅和散熱裝置之冷卻能力的對應關係找出,發現
    加強冷卻能力雖有助於控制 LED 的溫度,但會減損其發光功率;提高電壓振幅會增加其亮度,卻會產生高溫差、低效率、以及局部高溫等問題。
    利用本文之研究成果,可作為業界進行 AC LED 及其散熱裝置最佳化設計之參考。


    圖表目錄 ..................................... II 摘要.......................................... III 符號說明 ..................................... IV 第一章 緒論 ...................................1 1.1 前言.......................................1 1.2 文獻回顧...................................1 1.3 研究目的...................................4 第二章 理論分析 ...............................5 2.1 問題描述...................................5 2.2 電場之連續方程式與其邊界條件...............6 2.3 熱場之熱傳導方程式與其邊界條件.............8 2.4 性能分析...................................11 2.5 無因次化...................................11 第三章 數值方法 ...............................16 3.1 網格系統...................................16 3.2 電場連續方程式及邊界條件...................16 3.3 熱傳導方程式與熱場邊界條件之差分...........21 3.4 計算流程...................................25 3.5 模擬參數...................................26 3.6 網格設定...................................26 3.7 收斂標準...................................26 第四章 結果與討論 ............................ 28 4.1 AC LED 內部溫度變化 .......................28 4.2 輸入電壓 V0與冷卻率 U 對 AC LED 的影響 ....30 第五章 結論 ...................................32 參考文獻 ......................................33

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