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3个视点剖析根据COB技能的LED的散热功能
来源:http://www.zawa0150.com 责任编辑:环亚娱乐ag88 更新日期:2018-09-02 07:21

  3个视点剖析根据COB技能的LED的散热功能

  本文要点从封装视点对LED的散热功能进行热剖析,并进行热规划。选用COB技能,直接将LED芯片封装在铝基板上,缩短了热通道和热传导的间隔,然后下降了LED的结温,规划出一种根据COB技能的LED。剖析其等效热阻网络,比较不同封装办法对整个LED器材散热功能的影响,并进行红外热像图剖析。

  导言

  LED器材在作业中的功率损耗通常以热能耗散的办法体现,任何具有电阻的部分都成为一个内部热源,导致热密度急剧上升,所以器材自身温度也随之上升,一起周围的环境温度也会影响内部温度,然后影响到LED的牢靠性、功能和寿数。研讨标明,跟着温度的添加,芯片失功率有添加的趋势,因而对LED封装时进行牢靠的热规划,施行有用的热控制措施是进步其牢靠性的要害。

  在电子职业,器材环境温度每升高10℃时,往往其失功率会添加一个数量级,这就是所谓的10℃规律。当时选用的办法大多是从电路板的资料考虑,选用一些热导率高、安稳的资料,如铜、铝、陶瓷等。但只是通过电路板来改进散热问题是不行的,还要通过其他热规划的办法来进步LED的散热功能。

  散热技能

  任何电子器材及电路都不可避免地随同有热量的发作,而要进步其牢靠性以及功能,则有必要使热量到达最小程度,选用恰当的散热技能就成为了要害。

  物质自身或当物质与物质触摸时,能量的传递就被称为热传导,这是最遍及的一种热传递办法,由能量较低的粒子和能量较高的粒子直触摸摸磕碰来传递能量。相对而言,热传导办法局限于固体和液体,由于气体的分子构成并不是很严密,它们之间能量的传递被称为热扩散。

  热传导的根本公式为:

  Q=K×A×ΔT/ΔL (1)

  其间Q代表为热量,也就是热传导所发作或传导的热量;K为资料的热传导系数,尊龙人生就是博热传导系数相似比热,但又与比热有一些不同,热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。举例说明,纯铜的热传导系数为396.4,而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的触摸面积),ΔT代表两头的温度差;ΔL则是两头的间隔。因而,从公式中咱们就可以发现,热量传递的巨细同热传导系数、传热面积成正比,同间隔成反比。热传递系数越高、热传递面积越大,传输的间隔越短,那么热传导的能量就越高,也就越简单带走热量。

  LED的散热功能和封装

  LED作为一代新光源,逐步应用到一般照明中来,其最根本的光学要求即光通量,现在进步LED光通量有两种办法,分别为添加芯片亮度以及多颗密布摆放等办法,这些办法都需输入更高功率的能量,而输入LED的能量,只要少部分会转换成光源,大部分都转成热能,在单颗封装内送入倍增的电流,发热天然也会倍增,因而在如此小的散热面积下,散热问题会逐步恶化。

  与传统光源相同,LED在作业期间也会发作热量,其多少取决于全体的发光功率。在外加电能量效果下,电子和空穴的辐射复合发作电致发光,在PN结邻近辐射出来的光还需通过LED芯片自身的半导体介质和封装介质才干抵达外界。归纳电流注入功率、辐射发光量子功率、晶片外部出光功率等,终究大约只要30%~40%的输入电能转化为光能,其他60%~70%的能量主要以非辐射复合发作的点阵振荡的办法转化成热能。而LED芯片温度的升高,则会增强非辐射复合,进一步削弱发光功率,而且缩短寿数。LED灯所选用的散热技能有必要可以有用下降发光二级管PN结到环境的热阻,才干尽可能下降LED的PN结温度来进步LED灯的寿数。

  图1所示为在作业电流稳定的条件下,Lumidleds1W LED的光衰与结温的联系曲线,可见结温越高,光通量衰减越快,寿数也就越短。

  

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