SimuLAMP_Japanese

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SimuLAMP_Japanese

  1. 1. 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 www.simscid.co.jp 2010
  2. 2. 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. www.simscid.co.jp
  3. 3. 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. www.simscid.co.jp
  4. 4. 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. www.simscid.co.jp
  5. 5. 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. www.simscid.co.jp
  6. 6. 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. www.simscid.co.jp
  7. 7. 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. www.simscid.co.jp
  8. 8. 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. www.simscid.co.jp
  9. 9. 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. www.simscid.co.jp
  10. 10. 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. www.simscid.co.jp
  11. 11. 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. www.simscid.co.jp
  12. 12. 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. www.simscid.co.jp
  13. 13. 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. www.simscid.co.jp
  14. 14. 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. www.simscid.co.jp
  15. 15. 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. www.simscid.co.jp

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