Světelný modul na bázi LED s vysokou účinností přestupu tepla

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23220%2F25%3A43977987" target="_blank" >RIV/49777513:23220/25:43977987 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://partnerstvi.fel.zcu.cz/" target="_blank" >https://partnerstvi.fel.zcu.cz/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Světelný modul na bázi LED s vysokou účinností přestupu tepla

Popis výsledku v původním jazyce

Vyvinuté zařízení je světelný modul na bázi LED s vysokou účinností přestupu tepla. Konstrukce modulu využívá keramický chladič z nitridu hliníku s vysokou tepelnou vodivostí přesahující 200 W.m-1.K-1, na jehož povrch je pomocí aditivní technologie Direct-Write přímo nanesen vodivý motiv ze stříbrné pasty. Díky vysoké elektrické rezistivitě keramiky jsou elektroluminiscenční diody osazeny přímo na chladiči bez izolačních mezivrstev, což umožňuje modulu o kompaktních rozměrech 35,5 x 31,5 x 9,8 mm dosahovat špičkového výkonu až 100 W. Zařízení obsahuje celkem 35 diod uspořádaných v matici 5x7, které kombinací bílého, zeleného a červeného světla pokrývají spektrální rozsah 450 až 650 nm. Pro zajištění maximální kvality tepelných spojů s minimem dutin bylo při montáži součástek využito vakuové pájení přetavením.

Název v anglickém jazyce

LED-based light module with high heat transfer efficiency

Popis výsledku anglicky

The developed device is a high-efficiency LED light module optimized for superior heat transfer. The design features an aluminum nitride (AlN) ceramic heat sink with high thermal conductivity exceeding 200 W.m-1.K-1, with a silver-paste conductive pattern deposited directly onto its surface via Direct-Write additive technology. Due to the high electrical resistivity of the ceramic, the LEDs are mounted directly onto the heat sink without intermediate insulation layers. This architecture enables the compact module 35,5 x 31,5 x 9,8 to achieve a peak power output of up to 100 W. The device incorporates 35 diodes in a 5x7 matrix, spanning a spectral range of 450 to 650 nm through a combination of white, green, and red emitters. To ensure high-quality, void-minimized thermal interfaces, vacuum reflow soldering was employed during assembly.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TS01030138" target="_blank" >TS01030138: Vývoj pokročilých fotokatalytických technologií pro nízkoenergetickou akumulaci a zpětnou konverzi energie ze "zeleného vodíku" prostřednictvím amoniaku</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

22190-FV019-2025

Číselná identifikace

Číslo dokumentace: 22190-FV019-2025; TS01030138-V2

Technické parametry

Technické charakteristiky a ověřitelnost funkčního vzorku jsou definovány následujícími parametry: • Materiál chladiče: Keramika z nitridu hliníku (AlN) s tepelnou vodivostí &gt;200 W.m⁻¹·K⁻¹ a elektrickou rezistivitou &gt;10^14 Ω.cm. • Konfigurace světelného zdroje: 35 LED diod v matici 5x7. • Spektrální rozsah: 450 – 650 nm s vyváženou intenzitou v celém rozsahu. • Elektrické parametry: Napájecí napětí 90 – 120 V, proudová zatižitelnost 150 – 700 mA, příkon modulu 13,5 – 85 W. • Rozměry: 35,5 x 31,5 x 9,8 mm. • Výrobní technologie: Aditivní tisk Direct-Write (stříbrná pasta vypálená při 850 °C) a vakuové pájení přetavením pro spoje s minimem voidů. Výsledek byl na základě ověření (testování) vlastností vyroben. Kontaktní osoba: Ing. Robert Vik, Ph.D., Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická, Univerzitní 26, 306 14 Plzeň (email: rvik@fel.zcu.cz; tel. 377 634 560)

Ekonomické parametry

Ekonomický přínos vyvinutého modulu spočívá především ve zvýšení efektivity výroby a úspoře materiálu, čehož je dosaženo využitím aditivní technologie Direct-Write. Tato metoda digitálního tisku je ve srovnání s konvenčními subtraktivními technikami rychlejší a materiálově úspornější. Dalším významným ekonomickým faktorem může být zvýšení spolehlivosti a životnosti zařízení; díky obdobné tepelné roztažnosti keramického chladiče a stříbrné metalizace nedochází k postupné delaminaci vrstev, k čemuž dochází u běžně užívaných substrátů typu IMS nebo DBC. Vysoká účinnost odvodu tepla umožňuje dosáhnout špičkového výkonu až 100 W při kompaktních rozměrech, což redukuje prostorové nároky a materiálové náklady na konstrukci celého fotokatalytického reaktoru.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

49777513

Název vlastníka

Západočeská univerzita v Plzni (60%); Vysoká škola chemicko-technologická v Praze (20 %); Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem (10 %); LISS a.s. (10%)

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

https://partnerstvi.fel.zcu.cz/