科创中国

本项目对LED光源在光、电、热和磁等物理量单独或共同作用下光电特性、温度特性和电磁兼容特性进行深入的研究，并对其电路拓扑结构、温度场和一体化灯具的电磁兼容能力进行分析与优化。同时为LED集成光源设计提供自主创新的新型散热方法以提供效率，延长寿命，并将研究成果应用于LED光源生产和设计中。 通过本项目，开发了国产120 lm/W功率型LED制造技术，并产业化105 lm/W功率型白光LED产品，满足通用照明领域要求，建立具有国际先进、国内领先水平的外延、芯片规模化生产线;计算完成自由曲面透镜的二次光学设计，得到均匀矩形光照的蝙蝠翼配光透镜；发明了折射式平面配光方法；设计LED关键工作参数的测试系统，研究纯串联、纯并联和串并混联LED的电、光、热和效率问题，分析各电路的优缺点，提出LED矩阵最优连接形式的计算方法；采用热路法推导出LED灯具散热的数学解析式，分析了影响因素，并通过三种方法完成散热器的双目标优化；编写了LED温度场计算软件，成功申请软件著作权。

本项目的实施，加快国产LED芯片及其照明产品的应用推广，目前已实现产业化，销售芯片及LED照明产品达到5.8亿元，为国产LED在普通照明领域的推广应用提供借鉴，提高国产LED光源在功能照明中应用的整体水平和市场占有率，带动天津快速形成良性的可持续发展的半导体照明产业链。

本项目以阵列式LED集成光源为研究对象,在LED阵列的空间排布与二次光学设计、驱动电路中串并联的最优连接形式、散热结构的性能分析。

电气工程学院。学院现有电气工程及其自动化国家级一流专业、新能源科学与工程省级一流专业、电气工程一级学科博士学位授权点、电机与电器国家重点学科、电气工程国家世界一流学科（群）重点建设学科、天津市一流学科，省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室、电工产品可靠性技术省部共建协同创新中心、河北省电磁场与电器可靠性重点实验室、河北省电工产品可靠性技术协同创新中心、电力设备可靠性与智能化天津市国际科技合作基地现代电工装备可靠性与智能化国际联合研究中心等良好的科学研究环境。

本项目涉及光、电、热、磁、机械、材料、软件等众多研究领域,提出了新的技术与方法,为LED光源的高效、稳定且长期工作提供有力保障,提高产品的综合设计水平,降低成本。

本项目开发了自由曲面透镜的二次光学设计方法及软件,确定了不同工况LED的光电热等参数相互间的关系,提出了LED矩阵最优连接形式的计算方法。