在液漏检测领域, 许多应用场合对成本敏感, 而且又对空间分辨率有相对高的要求。但目前市场上很难选配到具备厘米级空间定位能力, 而且价格低廉的液漏传感器, 造成在这一特定需求空间内的应用真空。与当前流行的单一光源定位思路不同, 文章介绍了一种多源定位的方法, 可以实现低成本, 短距离(10m)内较高的空间分辨率(5cm)。详细介绍了传感器检测与定位原理、加工方法, 以及相关工艺参数的影响。

为了提高LED灯具的散热能力, 基于烟囱效应原理, 设计了一种新型的LED灯具散热结构。该结构仅采用一块圆柱状基板, 不需要散热器, 突破了传统LED灯具的构造模式。运用软件Solidworks构建三维模型, 用其插件Flow Simulation进行热仿真。当功率为10 W时, LED芯片最高温度为81.34 ℃。当功率增加到15 W时, 最高温度变为105.54 ℃, 高于芯片安全工作温度85 ℃。因此, 本文提出在基板中间加入散热器的改进方案, 使LED芯片最高温度下降了30.79 ℃。并以散热器翅片数12个、内环直径20 mm、翅片厚度1 mm为基础模型参数, 进行优化试验。研究表明: 在翅片数为12个、内环直径为12 mm、翅片厚度为1 mm时, LED异形灯的散热效果最好, 此时, LED异形灯的最高温度为72.21 ℃。当功率为8, 13, 15, 17, 19 W时, LED异形灯芯片的温度都满足LED工作的安全要求。经过对8 W的LED异形灯样品的实验测试, 测得其最高温度为53 ℃, 与仿真结果仅相差1.01 ℃, 证实了研究的准确性。所设计的LED异形灯, 为解决大功率LED散热问题提供了一条新的途径。

针对大功率远程荧光粉型白光LED存在的散热问题，研究了其封装结构的散热设计方法。在分析现有远程荧光粉型白光LED封装结构及散热特点的基础上，提出将荧光粉层与芯片热隔离的同时开辟独立的荧光粉层散热路径的热设计方法。仿真分析结果表明: 新的设计能够在不增加灯珠径向尺寸的同时改善荧光粉层的散热能力。在相同边界条件下，改进设计后的荧光粉层温度较改进前降低了10.7 ℃，芯片温度降低了0.55 ℃。在芯片基座上设置热隔离槽对芯片和荧光粉层温度的影响可以忽略。为了达到最优的芯片和荧光粉层温度配置，对荧光粉层与芯片之间封装胶层厚度进行优化是必要的。新的封装方法将芯片和荧光粉层的散热问题相互独立出来，既避免了二者的相互加热问题，又增加了灯珠光学设计的自由度。

以某中等功率LED灯具为例, 设计了塑料散热器的基本构型。采用数值仿真的办法对散热器的性能进行分析, 并根据分析结果进行结构改进与优化。结果表明, 在同样构型下塑料散热器散热性能低于铝合金散热器; 与传统铝合金散热器不同, 当肋片高度达到30 mm后, 塑料散热器的散热能力趋于稳定; 虽然导热塑料的红外发射率较高, 仿真分析表明通过热辐射散出的热能只占总热很小的一部分, 所以塑料散热器的设计应以增加对流换热面积为主, 增加肋片与环境的视角系数是次要考虑因素。改进优化后的塑料散热器达到了和铝合金散热器相近的散热性能, 总质量较铝合金散热器减轻了30%, 验证了塑料散热器在降低产品重量方面的优越性。

利用TracePro光学分析软件对LED灯具进行二次光学分析。通过Pro/E三维造型软件设计了两种会聚透镜,根据照明需求选取了Cree的XP-E灯珠作为光源,运用TracePro光学分析软件的非序列光线追迹方法对根据两种透镜设计的灯具进行了光线模拟,得到了各自的光线分布和光照图,并对两种透镜进行了比较,选出了适合XP-E灯珠的透镜。使用记忆式照度计对灯具的照度进行了实际测量,把实际测量结果与模拟结果进行了对比分析。研究发现使用透镜可以很好地控制光线的分布,通过TracePro光学软件可以快速准确地对LED灯具进行光学设计,有利于缩短研发周期和节约成本。

三维发光LED 灯片因其360°发光的优点成为制备球泡灯的首选光源。但是与其他LED 光源相比，三维发光LED 灯片的散热通道由纵向变为横向，散热要求更高。通过热模拟软件探求最佳散热三维灯片设计模型，通过对比优化其基板结构和芯片排布方式将同样驱动功率下基板的温度由130 ℃降至83 ℃。为验证模拟的准确性开模制备这两种灯片，并对两种灯片不同位置和热沉同时测温监控发现，300 s 内发光灯片和热沉上的温度达到平衡，两种灯片样品上的温度与模拟的温度基本相同。结果表明，优化后的三维发光LED 灯片具有良好的散热性能，可满足三维发光LED 灯片产业化产品需求。

立体发光灯片的关键是在保证光通量的前提下,如何获得均匀的正反面发光.本文对3种荧光粉平面涂覆立体灯片的正面和反面的瞬态和稳态光通量、色温、色品坐标进行了研究,发现直接涂覆荧光粉胶的灯片总的光通量最大,但正反面的发光性能相差很大；在涂覆荧光粉之前先平面涂覆一层硅胶,可获得正反面发光较均匀的灯片；而在该硅胶层内掺杂扩散粉的灯片,不但没有提高灯片的正反面发光均匀度,反而大幅度降低了光通量值.此外,测试3种样品的发光角度,发现其发光角度分布相似,而发光强度与积分球测试的光通量比值相近.结果表明,涂覆荧光粉之前先平面涂覆一层硅胶工艺,既可以保证立体发光灯片具有较大的光通量又可以获得均匀的正反面发光.

对某LED灯开展了空气导流技术的散热设计，进行了有、无空气导流散热条件下的仿真分析，针对热分析模型进行反复修正迭代，得到了准确的仿真结果。仿真分析与试验结果表明，在有空气导流散热的情况下，LED灯的结温较无空气导流散热时降低约8℃，LED灯的使用寿命可延长2 000 h。进一步研究发现，基板下表面的发射率、接触热阻以及LED与对流孔之间的距离等因素对LED灯的散热均有影响，最终对各个影响因素进行灵敏度分析，给出了降低结温的几点建议。

基于数学模糊综合评判法建立了一种发光二极管(LED)灯具可靠性评价的模型。首先, 从LED光源、散热系统、使用环境3个方面对影响LED灯具可靠性的因素进行了分析, 建立了评价LED灯具寿命的因素集、评判集; 然后, 采用德尔菲调查法得到了各因素相应的权重系数; 最后, 通过选择合适的模糊算子建立了灯具可靠性评价模型。利用所建立的模型对一款LED路灯的可靠性进行了评价, 结果表明：所建立的数学模型可以快速、有效地评价LED灯具系统的可靠性。利用所建立的模型, 不仅可以节省寿命试验成本, 还可为早期失效产品的筛选及产品质量管理提供依据。

灯具的分布光度性能是影响照明品质的关键因素,采用合适的测量设备、正确的测量方法是准确获得灯具分布光度特性的基础。随着LED照明新技术的发展,各种新型LED灯具不断被研发应用,对其光度分布、颜色分布的测试提出了新的要求。该研究在以往立式分布式光度计的普通样品安装支座技术的基础上,展开对提高安装支座通用性和精确度的研究,设计出一种新型安装支座,采用四根可多维调节的支撑杆,来定位不同形状规格的LED灯具。该设计颠覆了原有支座的设计思路,对于五花八门的LED灯具安装具有很强的通用性,安装精确度也有了很大程度的提高,具有较高的实用价值。