【技术实现步骤摘要】
本申请涉及发光二极管，尤其涉及一种提高发光二极管光效的智能散热控制方法。
技术介绍
1、随着led照明技术的迅速发展，高亮度led已广泛应用于各种照明领域，但led的光效与其结温存在紧密关联的非线性关系。传统led散热技术多采用恒温控制模式，忽视了不同led在不同结温下存在各自最佳光电转换效率点的特性，导致led无法持续工作在最佳量子效率状态，从而限制了光效和使用寿命。现有散热系统主要依靠被动散热或简单的温度控制，无法根据led的结温-光效特性进行智能调控，特别是在结温波动较大的工作环境下，led的光效稳定性和色温稳定性显著降低。
2、现代高亮度led应用场景对散热系统提出了高结温-光效动态范围(tedr)的要求，但目前市场上的散热解决方案缺乏针对led结温与光效关系的实时监控和补偿能力。传统设计通常将散热系统与驱动电路分开设计，无法实现温度与驱动电流的协同调控，忽视了二者之间的联动效应。微通道液冷、相变材料等先进散热技术虽已应用于led散热领域，但缺乏基于量子效率优化的智能控制策略，导致散热系统工作效率低下，能耗高。
技术实现思路
1、本申请提供了一种提高发光二极管光效的智能散热控制方法，进而实现了led在最佳工作结温范围内的稳定运行，显著提高了光电转换效率。
2、本申请第一方面提供了一种提高发光二极管光效的智能散热控制方法，所述提高发光二极管光效的智能散热控制方法包括：
3、对发光二极管进行温度-光效测量，建立结温-光效映射模型并确定最佳工作
4、基于所述结温-光效映射模型和所述最佳工作结温范围对散热单元进行分级配置，得到多级散热控制系统；
5、在所述发光二极管中部署温度传感器阵列和光传感器阵列，进行实时数据采集，得到温度-光效关系曲线；
6、根据所述温度-光效关系曲线对所述多级散热控制系统进行参数调整，得到散热控制指令序列；
7、基于所述散热控制指令序列对所述发光二极管的驱动电流进行动态补偿，得到最优驱动参数。
8、可选的，在本专利技术第一种实现方式中，所述对发光二极管进行温度-光效测量，建立结温-光效映射模型并确定最佳工作结温范围，包括：
9、对发光二极管的额定功率、芯片结构类型、发光波长、基板材料热导率及封装结构热阻值进行参数获取，得到基础参数集；
10、基于所述基础参数集，将所述发光二极管安装在温度可控测试平台上，在预设范围内进行光电参数记录，得到温度-光效原始数据；
11、对所述发光二极管施加红外热成像和微型热电偶阵列测量并进有限元热分析，得到芯片结温分布数据；
12、基于所述温度-光效原始数据和所述芯片结温分布数据，对结温与光通量关系进行多项式拟合建模，得到结温-光效函数模型；
13、对所述结温-光效函数模型进行扩展分析，将结温与量子效率、电-光转换效率、光谱漂移参数进行关联分析，构建结温-光效映射模型；
14、对所述结温-光效映射模型中的光电转换效率数据进行分析，确定光电转换效率最高的温度区间，得到最佳工作结温范围。
15、可选的，在本专利技术第二种实现方式中，所述基于所述结温-光效映射模型和所述最佳工作结温范围对散热单元进行分级配置，得到多级散热控制系统，包括：
16、根据所述结温-光效映射模型中的热传导需求对氮化铝陶瓷基板进行表面处理，形成微通道结构的一级散热单元；
17、基于所述一级散热单元的微通道结构对环氧树脂材料进行毛细微管阵列封装，并向所述毛细微管阵列内充注导热工作液体，得到二级散热单元；
18、对所述二级散热单元的接触界面进行材料分析，选择并配置石墨烯/相变材料复合层，得到三级散热单元；
19、根据所述最佳工作结温范围的温度区间对tec制冷片和高效离心风扇进行参数匹配和功率配置，得到四级散热单元；
20、对所述一级散热单元、所述二级散热单元、所述三级散热单元和所述四级散热单元进行物理连接和接触压力优化，得到集成散热组件；
21、将所述集成散热组件与温度控制器连接，编程设定各级散热单元的启动阈值和控制逻辑，建立基于所述最佳工作结温范围的闭环反馈控制机制，得到多级散热控制系统。
22、可选的，在本专利技术第三种实现方式中，所述在所述发光二极管中部署温度传感器阵列和光传感器阵列，进行实时数据采集，得到温度-光效关系曲线，包括：
23、对所述发光二极管的外围区域进行布点规划，得到用于测量芯片表面温度分布的温度传感器阵列，并在所述发光二极管的发光面周围按照光强分布规律布置硅光电二极管传感器，得到用于采集光通量数据的光传感器阵列；
24、将所述温度传感器阵列和所述光传感器阵列连接至数据采集处理模块；
25、对所述温度传感器阵列采集的表面温度数据进行计算，得到芯片结温数值，并对所述光传感器阵列采集的光强数据和波长数据进行积分处理，得到实时光效参数；
26、将所述芯片结温数值和所述实时光效参数进行配对和数据拟合，得到表征发光二极管工作状态的温度-光效关系曲线。
27、可选的，在本专利技术第四种实现方式中，所述对所述温度传感器阵列采集的表面温度数据进行计算，得到芯片结温数值，并对所述光传感器阵列采集的光强数据和波长数据进行积分处理，得到实时光效参数，包括：
28、对所述温度传感器阵列采集的表面温度数据集进行噪声消除和异常数据清理，得到校准后的温度数据矩阵；
29、将所述校准后的温度数据矩阵代入基于发光二极管封装结构特性的三维有限元热传导方程，执行边界约束迭代计算，得到热分布场函数；
30、对所述热分布场函数中对应pn结区域的温度数值进行空间积分平均化处理，得到芯片结温数值；
31、对所述光传感器阵列在不同立体角采集的光强数据应用球面积分算法和光强校正因子进行全空间光通量计算，得到总光通量数值；
32、将光谱分析单元采集的波长数据按照视觉响应函数进行加权计算，并对主波长、半波宽、色纯度参数进行提取，得到光谱质量指标；
33、根据所述总光通量数值、所述光谱质量指标以及发光二极管的实时电流乘以电压得到的输入功率值，应用光效计算公式进行数值运算，得到实时光效参数。
34、可选的，在本专利技术第五种实现方式中，所述根据所述温度-光效关系曲线对所述多级散热控制系统进行参数调整，得到散热控制指令序列，包括：
35、对所述温度-光效关系曲线与所述最佳工作结温范围进行比对计算，得到散热控制偏差参数；
36、根据所述散热控制偏差参数中的温度偏差和光效偏差构建控制决策映射关系，得到模糊控制规则表；
37、基于所述模糊控制规则表，对pid控制器的比例系数、积分时间常数和微分时间常数进行动态计算，得到自适应pid参数组；
38、根据所述自适应pid参数组和所述散热控制偏差参数，对所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述对发光二极管进行温度-光效测量，建立结温-光效映射模型并确定最佳工作结温范围，包括：
3.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述基于所述结温-光效映射模型和所述最佳工作结温范围对散热单元进行分级配置，得到多级散热控制系统，包括：
4.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述在所述发光二极管中部署温度传感器阵列和光传感器阵列，进行实时数据采集，得到温度-光效关系曲线，包括：
5.根据权利要求4所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述对所述温度传感器阵列采集的表面温度数据进行计算，得到芯片结温数值，并对所述光传感器阵列采集的光强数据和波长数据进行积分处理，得到实时光效参数，包括：
6.根据权利要求3所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述根据所述温度-光效关系曲线对所
7.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述基于所述散热控制指令序列对所述发光二极管的驱动电流进行动态补偿，得到最优驱动参数，包括：
8.根据权利要求7所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述基于所述电流-光效-结温数据模型，对不同结温和驱动电流组合下的光电转换效率进行计算分析，得到最优工作点查询矩阵，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述对发光二极管进行温度-光效测量，建立结温-光效映射模型并确定最佳工作结温范围，包括：
3.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述基于所述结温-光效映射模型和所述最佳工作结温范围对散热单元进行分级配置，得到多级散热控制系统，包括：
4.根据权利要求1所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所述在所述发光二极管中部署温度传感器阵列和光传感器阵列，进行实时数据采集，得到温度-光效关系曲线，包括：
5.根据权利要求4所述的提高发光二极管光效的智能散热控制方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎鹏，黄华龙，罗友君，
申请(专利权)人：深圳市正东明光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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