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SimuLAMP_Japanese_1 SimuLAMP_Japanese_1 Presentation Transcript

  • SimuLAMP LEDランプ及びアレイにおける光学的及び 熱的プロセスの連成モデル計算ソフトウェア Software for Coupled Modeling of Optical and Thermal Processes in LED Lamps and Arrays SimScid Co., Ltd mail.simscid.co.jp 2010
  • Problems to be solved with SimuLAMP SimuLAMPは以下の目的に使用できます : (1個もしくは複数個の)LEDチップ内での発熱と封止材での光吸収による 発熱を考慮に入れた、LEDランプ及びアレイの熱設計 白色LEDランプ及びアレイにおける光変換の最適化と色性能の解析 複数のRGBランプやmulti-pixelアレイを含む、複数のLEDチップから構成 されるパッケージの設計と最適化 複数のLEDチップから構成されるランプでの、 デバイスの発熱を考慮したダイオードの相互 接続と回路の最適化 過渡特性を含めた、DC/AC/quasi-CW(疑似 連続波)電力供給下におけるランプ動作の解 析 Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Characteristics computed by SimuLAMP SimuLAMPは以下の特性も計算します : パッケージ内の光損失、ランプ内の 温度分布、熱抵抗、過渡的な温度の 時間変化 パッケージ表面及び遠方における発 光パターン 発光スペクトル、CCT(色温度)、 CRI(演色指数)、及び色座標(視線 位置、角依存) 光束、発光効率、輝度 LEDアレイと回路の総合的な電気的 及び熱的特性の分布及び積分値 DC/AC/quasi-CW(疑似連続波)の 電力供給下におけるLED動作特性 Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Problem Setup SimuLAMPの入力 SimuLAMPではGUIから簡単に、ランプの構造指定、構成材料の割り当て 、サブマウント上のチップのレイアウトとチップの属性、駆動回路などを入力 することができます。 Your device Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Thermal Management SimuLAMPの熱解析 SimuLAMPを用いると、LEDチップ内の発熱及び放熱による、デバイス内の 動的温度変化をシミュレートして調べることができます。封止剤では光吸収に よる発熱が起こるので、熱の問題と光の問題を連成させて解いています。 0s 6s 50 s 3s 20 s 100 s LEDチップ付近の面内の温度分布が電気回路に与える影響も、同様に扱う ことができます。 Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Testing Geometry Modifications 幾何学的配置の最適化 : 蛍光体の分布 SimuLAMPは異なる幾何形状に対してシミュレートし、 外枠 評価する時に便利です。 LEDチップ エポキシ樹脂 (例えば、蛍光体層の最適な形状を決める場合) 蛍光体 Filling up to fixed level Hemisphere Phosphor cap Remote phosphor Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Specification of LED Chips 個々のLEDチップ属性及び駆動回路の指定 LEDチップについては各温度での発光スペクトル、I-V特性及びI-WPE特性も 指定します。そのLEDの特性は手動で入力するか、もしくはSpeCLEDによる 計算結果から読み込みます。 RGBランプの各LEDについて Spectrum 発光スペクトルを指定 exchange utility Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Assigning Electric Current SimuLAMPでは、電気的問題に対してユーザーは2種類の設定方法を 選択できます : 各LEDに流れる電流値を直接指定するか… このモードでは、各 LEDに流れる電流値 をユーザーが手動で 指定する Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Circuit Specification …もしくは駆動回路を指定します。この場合、駆動回路の計算は熱及び 光の問題と連成させて行います。 このモードでは、 ユーザーは回路の デザインを指定し、 LEDアレイに供給 する総電圧を指定 する 等温条件下での回路計算を 可視化 Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Account for the Local Heating 電気回路とLEDチップのI-V特性及びL-I特性の温度依存が 条件として指定されると、SimuLAMPはデバイスの局所的 I-V curves な発熱を考慮に入れて、各チップに流す電流を厳密に計算 することができます。(発熱は連成問題の熱に関する部分に L-I curves おける解から得ます) 回路シミュレーション レイトレーシングと 熱伝達 Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Optical Characteristics 遠視野における色性能 青色LEDから放射された 光を黄色の蛍光体で変換 遠視野における色性能 する白色光ランプ の分布と積分値は色度 図に表示されます 周囲の黄色い輪は、青色 の光が変換媒体を長い距 離に渡って通過すること によって現れる Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Optical Characteristics 遠視野における発光スペクトルと発光パターン このLEDランプの積分発光スペクトル x 光強度分布 遠視野での発光パターン 局所的な発光スペクトル Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Optical Characteristics 蛍光体IQEの温度依存性が光特性に与える影響 Tph = 400 K x = 0.274, y = 0.295 Tph = 300 K x = 0.311, y = 0.35 Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Coupled Thermal/Optical effects 温度がLEDの光特性に与える影響 SimuLAMPを用いると、一様でない温度 等温計算 分布がLEDランプの光特性に与える影響 Tchip = 300 K を調べることができます。 Light power = 0.7488 W 計算の際には以下の非常に重要な点を 考慮しています : チップのI-V曲線及び L-I曲線は温度に依存する 蛍光体のIQEは温度に依存する 蛍光体の励起スペクトルと発光スペクト ルは温度に依存する LEDのスペクトルは温度に依存する 熱伝達とレイトレーシング の連成計算 Tchip = 348.7 K Light power = 0.6436 W Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp
  • Problem Setup SimuLAMPの適用例 : 交流LEDランプ 複数のLEDチップ by Epistar by Arima Optoelectronics ランプを流れる電流 のシミュレーション 赤、青、緑色 チップの配置 光パワーの シミュレーション Copyright © 2010 SimScid Co., Ltd. All Rights Reserved. mail.simscid.co.jp