Nghiên Ứu Hế Tạo Hệ Điện Tử Ho Thiết Bị Đánh Giá Nhanh Hất Lượng Diode Phát Sáng Trắng.pdf

B GIÁO D O  CăVĨăĐĨOăT TRNGăĐ  I H C BÁCH KHOA HÀ N I LểăTHANHăĐC NGHIÊN C T O H N T CHO THI T B U CH   ĐI    ĐÁNHă GIÁ NHANH CH NG DIODE PHÁT SÁNG TR TăL NG LUNăVĔNăTHCăSƾăă [.]

B GIÁO DCăVĨăĐĨOăTO TRNGăĐI HC BÁCH KHOA HÀ NI - LểăTHANHăĐC NGHIÊN CU CH TO H ĐIN T CHO THIT B ĐÁNHă GIÁ NHANH CHTăLNG DIODE PHÁT SÁNG TRNG LUNăVĔNăTHCăSƾăăK THUT Hà Ni   1708330030641850652a6-cf93-45f4-8a1e-0f68cf0b79c6 17083300306414ad2ce6c-a760-424d-a393-9d7c02377780 17083300306418be99b9c-256d-47c6-a607-874cde9e0e2e B GIÁO DCăVĨăĐĨOăTO TRNGăĐI HC BÁCH KHOA HÀ NI - LểăTHANHăĐC NGHIÊN CU CH TO H ĐIN T CHO THIT B ĐÁNHă GIÁ NHANH CHTăLNG DIODE PHÁT SÁNG TRNG Chuyên ngành: K thut vin thông LUNăVĔNăTHCăSƾăăK THUT NG DN KHOA HC: TS Nguyễn Vũ Thắng Hà Ni   LI CMăN Luc s c h tr v c thc hin ti phịng thí nghim Hi  n t vi phân tích i s ng dn v m  ng khoa h   n ca TS Nguy  ng TS Nguy   Lun  c s  c thc hin khn kh c  tài:ắNghiênă cu xây dng quyătrìnhăđánhăgiáănhanhăchtălngăĐi-tăphátăquangăLED” Kt qu nghiên cu lu  t ph  tài nghiên cu cp B   u xây d        -t phát  B2013.01.61.CT Tơi xin t lịng kính trng bii TS Nguyng TS Nguyn ng dn cung cp tài liu, thông tin khoa hc cn thit cho lung thi hc Bách khoa Hà Ni Vi n t - Vi    u kin cho tơi hồn thành tt cơng vic nghiên cu ca Cui tơi mun gi li ci toàn th   ng tu kii  bên ng h Mt ln na xin chân thành c Hà Nội, ngày tháng Hc viên cao hc LêăThanhăĐc năm 2017 LIăCAMăĐOAN   n lu  t nghip cơng trình nghiên cu thc s c   c thc hi    nghiên cu lý thuyt, thc t i s ng dn ca TS Nguyng  Vin t Vin thông TS Nguy Vin Tiên tin Khoa hc Công nghi hc Bách Khoa Hà Ni Các s liu, kt qu, kt luc tơi tham khc trích dn ngu Mt ln na xin khnh v s trung thc ca li cam kt Hà Nội, ngày tháng Tác gi lunăvĕn LêăThanhăĐc năm 2017 MC LC L L Mc lc Danh mc ký hiu, ch vit tt Danh mc bng Danh mc hình v th Li nói u  Tng quan v chiu sáng WLED c v chiu sáng rn 1.1 Lch s phát minh, phát trin ca LED 1.2 Các gii pháp chiu sáng trng  ng (WLED) c ca LED  thi gian s tin cy ca LED Kt lun  Nghiên cu ch to h thng già hóa WLED Thit k ch to h thng ngun dòng nuôi WLED 1.1 Yêu cu thit k 1.2  khi 1.3 Thit k nguyên lý 1.4 Thit k layout Thit k ch to h  2.1 Yêu cu thit k 2.2  thit k 2.3 H thu khin cp nhit 2.4 H thng chuyi tín hiu quang  n 2.5 Kt ni máy tính Mơ hình suy gim quang thông ca LED 3.1 Hàm phân b Weibull dành cho xác sut sng sót 3.2 Mơ hình suy gi d báo thi gian sng Kt lun  Kt qu thc nghim H   ng thi gian sng ca LED Kt lun Kt lun ng phát trin Ph lc Ph lc Tài liu tham kho C 1 7 10 21 21 26 26 27 27 32 39 41 41 42 44 52 58 69 69 71 74 75 75 76 79 80 81 84 86 DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC T VIT TT LED WLED CIE MTBF MTTF MFOP FFOP CCT CRI COB SSR PID ADC TCVN C t phát quang t phát ánh sáng trng y ban quc t v chiu sáng Thng trung bình Thi trung bình Chu k hong khơng bo trì Chu k hong Nhi màu H s tr màu Chip gn mch n B u khin vi tích phân t l Chuyi tín hi sang s Tiêu chun Vit Nam DANH MC BNG Bng Tín hiu ngun vào 29 Bng Các tín hiu khu khin 31 Bng Các tín hiu khi giao tip 31 Bng Các tín hiu khi ngun dịng 32 Bng Các tín hiu khi hin th 33 Bng Thông s n tr ca PT100 ng vi nhi  46 Bng Các tín hiu cu ni DB - máy tính IBM PC 65 C DANH MC CÁC HÌNH VẼ,ăĐ TH Hình Cu t phát ánh sáng trng [17] Hình Ph phát quang ca WLED s dng chip LED xanh GaN honh ti 465nm) bt hunh quang Ce:YAG (trong khong 500-700nm) [20] Hình Cu to ca mi cu to chi tit ca võng mc vi t bào cm quang [21] 10 Hình Các ch  nhìn ca mi t u ting [5] 10  nhy t c sóng ánh sáng [22] 11 Hình Hàm nhy sáng mi  theo chun CIE [5] 12 Hình Hàm pha màu    CIE 1931 1978 [5] 13 Hình Bi màu CIE 1931 14 Hình Phân b màu bi màu CIE 1931 14 Hình 10 Các elip MacAdam bi màu .15 Hình 11 Bi màu CIE 1976 vi elip MacAdam 16 Hình 12 Ph ánh sáng ca vi phát sáng vi nhi khác 17 m chun hóa: A  t, B  Ánh sáng Mt Tri, C  Tri nhiu mây, D65  Ánh sáng ban ngày, E   18 ng nhit bi màu x, y .19 Hình 15 Sut phn x ca màu chu tính CRI 20 Hình 16 D i gian sng ca LED [23] 21 Hình 17 Giá tr L70 c công nhn rng rãi thi gian sng ca LED 22 ng lòng máng ca t l ng theo thi gian 23 Hình 19 Mơ hình Lịng máng (trên) mang tính thng kê hing, mơ hình PoF u vào nguyên nhân mang tính bn cht vng [25] .24 Hình 20 Hiu sut phát quang ca loi thit b chiu sáng [29] 26 Hình 21  khi h thng 28 Hình 22 Khi ngun vào 29 Hình 23 Khu khin 29 Hình 24 Khi giao tip 30 Hình 25 Khi ngun dịng 31 Hình 26 Khi hin th 32 Hình 27  nguyên lý ngun vào 33 Hình 28  nguyên lý khu khin 35 Hình 29  khi khi giao tip 36 Hình 30 Module LCD20x4 36 Hình 31 S  kt ni module LCD20x4 .37 Hình 32 S  khi khi kênh ngun dòng .38 Hình 33  Layout kênh ngun dịng 39 Hình 34 Khu khin hin th 40 Hình 35 Khi giao tip 40 Hình 36 Phn  b thuc vào s ng m 41 C Hình 37 Thit k tng th h  43 Hình 38  u khin nhi 44 Hình 39 Mch khui thut toán 46 Hình 40  th PV theo thi gian, ba giá tr Kp (Ki Kd hng s) 48 Hình 41  th PV theo thng vi giá tr i) 48 Hình 42  th PV theo thi gian, vi giá tr i) 49 Hình 43 n thơng dng 49 Hình 44 Thơng s k thut ca b u khin TC4M-14R 51 Hình 45  u ni thit b TC4M-14R 51 Hình 46 H thu khin cp nhit 52 Hình 47  ng ca photodiode PIN 53 Hình 48 Cu trúc cng vùng trôi 54 Hình 49    thu thp tín hiu quang ca WLED v   mch khui tín hic 57 Hình 50  h c tip quang thơng WLED s dng photodiode 57 Hình 51  nghim quang thông ca WLED b 58 Hình 52 Mch to ngun 59 Hình 53 Mch tái bt ngu 89C51 60 Hình 54 Mch bip 60 Hình 55 Mch chuyi ADC 61 Hình 56  liu kí t  62 Hình 57 Ni kt khơng modem 64 Hình 58  bên c ni ghép ca MAX232 vi 8051 65 Hình 59 To kt ni cng COM o 66 Hình 60  nguyên lý 67 Hình 61  thut toán 68 Hình 62  Weibull 70 Hình 63 Hàm phân b m Weibull 70 Hình 64 Suy gim quang thơng theo thi gian  dịng cp khác ca LED Philips Luxeon K2[41] 71 Hình 65 Suy gim quang thơng theo thi gian  nhi  khác ca LED Philips Luxeon K2 [41] 72 Hình 66 Minh ha trình ngoi suy thi gian sng ca LED ti nhi phịng 74 Hình 67 H c lt 75 Hình 68 Suy gim quang thơng theo th   c ti nhi  100oC (373 K), dòng phát 150 mA 77 Hình 69  i quang thông theo nhi, I = 150mA 78 C LIăNịIăĐU Công ngh chiu sáng rn (Solid State Lightning) công ngh hi c s quan tâm tồn cu Có th  ca hin t c chiu sáng, có th thay th công ngh chiu sáng truyn thng vi hiu sut tri Trng tâm ca công ngh chiu sáng rn nghiên cu phát trit phát quang (Light Emitting Diode  LED), nht phát ánh sáng trng (WLED) c phát minh bt ng t i t sau thp k 1960 ca th k c, LED mi thc s tr thành mt linh king ha hn cho công ngh chiu sáng ngày v   m nh, bn, sáng, tin cy hiu sut cao, ht công ngh ngày Các thit b chiu sáng s d LED xut hin kha máy vi tính, b phn truyn dn tín hiu cu khin t  Vic i gian s tin c nh hiu sut ca LED, nht vic nghiên cu ng yu t nhin ti thơng s  mt vai trị quan trng Công vii k thuc chuyên sâu tn nhiu thi gian, công sc, xut hin nhu c       Mt  bi    ng, tc cho LED hot u kin c ng hong cao, dòng cp ln so vi ch  ho LED già hóa nhanh T vi u kin c suy s suy giu ki ng nghiên cu hin r      nghiên cu, phát trin Hn c LED dng  tài nghiên cu tp trung thit k h thn t ng nhit  u khin, ngun dòng nh, khui tín hiu, thu thp ghi s li cho h già hóa ng nhm phc v nghiên c tin cy thi gian sng ca WLED C