Doctoraatsverdediging

Faculteit Ingenieurswetenschappen
Modelling and Evaluation of High-Power Light-Emitting Diodes for General Lighting (Modellering en evaluatie van hoogvermogen LED's voor algemene verlichting)
Doctorandus/a PhD student
  Naam: Arno Keppens
Promotie / Defence
  Wanneer: 29.09.2010, 14u00
  Taal van verdediging: Nederlands
  Waar: aula L, 00.24, Kasteelpark Arenberg 10, 3001 Heverlee
 
Promotor / Supervisor
  Prof. dr. ir. Geert Deconinck (promotor)
  Prof. dr. Peter Hanselaer (mede-promotor)
 
Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research

Omwille van de complexiteit en huidige implementatieproblemen van hoogvermogen light-emitting diodes (LED’s) hebben verlichtingsbedrijven typisch weinig ervaring met deze nieuwe lichtbronnen. Hierdoor zijn zij afhankelijk van de dikwijls misleidende informatie van diodeproducenten. Dit doctoraatsonderzoek heeft als doel deze technologische begripskloof op twee manieren te reduceren. Enerzijds impliceert de integratie van hoogvermogen diodes in algemene verlichting het aanbieden van modellen die maximale LED-karakterisatie aan de hand van een minimum aantal metingen en bovendien het inschatten van LED-prestaties in verlichtingstoepassingen mogelijk maken. Gebruikersrelevante eigenschappen als ingangsvermogen, stralingsstroom, spectrum en kleurpatroon worden gemodelleerd. Deze constructie van semi-empirische modellen, die zowel op theorie als experimentele data zijn gebaseerd, is de belangrijkste onderzoeksbijdrage voor de academische wereld. Simulatie van LED-karakteristieken achteraf maakt validatie van de modellen mogelijk. Anderzijds kunnen de meetresultaten die voor het modelleren werden gebruikt ook voor een uitgebreide evaluatievan de huidige LED-technologie worden toegepast. Deze evaluatie behandelt aspecten van binning, rendement en diodekwaliteit. De academische onderzoeksbenadering verschilt echter van zijn toepassing in de praktijk. Daarom worden ook aanbevelingen voor best practice verstrekt.
Due to the complexity and current implementation obstacles of high-power light-emitting diodes (LEDs), lighting companies are generally short of experience with these light sources and depend on the often misleadinginformation of diode manufacturers. The work at hand has the intention to narrow this technological comprehension gap in two ways. First, integration of high-power diodes in general lighting implies providing product designers with models that allow performing maximum LED characterization from a minimum number of measurements and estimating diode performance in practical lighting applications. User-relevant characteristics as electrical input power, radiant flux, spectrum, and colour pattern are modelled. For the scientific community, the construction of such semi-empirical LED models, based on both physics theories and experimental data, is the most important research contribution. Determination of LED characteristics through simulations immediately makes model validation possible. Secondly, measurement results that have been used for model construction can be utilized for an extended evaluation of the present LED technology status as well, including binning, efficiency, and diode quality. The academic research approach as applied in this work is however different from its practical use. Related recommendations for best practice are therefore provided.

 
Volledige tekst van het doctoraat / full text
https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/274568

 
Examencommissie / Board of examiners
  Prof. dr. ir. Geert Deconinck (promotor)
  Prof. dr. Peter Hanselaer (mede-promotor)
  Prof. dr. ir. Paul Van Houtte (voorzitter/chairman)
  Prof. dr. ir. Ronnie Belmans (secretaris/secretary)
  Prof. dr. ir. Martine Baelmans
  Prof. dr. Roel Baets , Universiteit Gent - IMEC
  Prof. dr. Patrick Rombauts , Vrije Universiteit Brussel
  Dr. Rudy Geens , Havells Sylvania (company)