LED燈具熱設(shè)計要素
發(fā)布時間:2015/4/15 20:12:32 訪問次數(shù):589
LED芯片熱量的多少并不是影響LED芯片工作的主要問題,熱量集中(從而形成熱點)A158S才是問題的關(guān)鍵。對一般標(biāo)準(zhǔn)的LED芯片而言,1W的LED芯片的熱通量大約為l+OOW/cm2,3W的LED芯片的熱通量則高達(dá)300Wcm2,而一般CUP的熱通量為60~130W/crri2。熱量集中在尺寸很小的LED芯片內(nèi),LED芯片溫度升高,引起熱應(yīng)力的分布不均勻,使LED芯片發(fā)光效率和熒光粉發(fā)射效率下降。當(dāng)溫度超過一定值時,LED失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)多個LED密篥排列組成路燈光源時,散熱問題就更嚴(yán)重了。
目前,很多人把主要的目光都放在了LED的流明數(shù)上,而對LED燈具的散熱關(guān)注較少。實際上,LED的單瓦流明數(shù)在快速地增長,而與其對應(yīng)的傳熱學(xué)理論體系已經(jīng)成熟,可以使用的傳熱手段也基本明確:傳導(dǎo)、對流、輻射和相變傳熱(如微熱管)。因此,在傳熱或者說散熱問題上,可以采取的措施是可見的、有限的。
Knl-6831m/W是光通量的比例尺,也是輻通量的比例尺。也就是說,1W的LED輻通量在最理想的情況下(黑體輻射)可能產(chǎn)生6831m光通量。所以,即使LED的光效達(dá)到2001m/W,也不能將全部能量轉(zhuǎn)化為光能輸出,而其余的都轉(zhuǎn)化為熱能,從長遠(yuǎn)看LED燈具的散熱問題將是一個長期存在的問題。
LED的散熱技術(shù)開發(fā)是LED應(yīng)用需面對的課題,因強制空氣冷卻在新能源LED路燈設(shè)計中是不可取的,所以隨著LED燈具輸入電功率的提高,散熱片和其他增強自然對流冷卻的方法在LED燈具設(shè)計中發(fā)揮日益重要的作用。大功率LED照明光源需要解決的散熱問題涉及以下幾個環(huán)節(jié):
(1)芯片PN結(jié)到外延層。
(2)外延層到封裝基板。
(3)封裝基板到外部冷卻裝置再到空氣。
Luxeon公司生產(chǎn)的大功率LED有一個熱傳導(dǎo)路徑,以配合大功率LED的大驅(qū)動電流,如圖3-15 (a)所示;在散熱設(shè)計時,熱阻Rth_(TrT2)/Q,如圖3-15 (b)所示。
LED芯片熱量的多少并不是影響LED芯片工作的主要問題,熱量集中(從而形成熱點)A158S才是問題的關(guān)鍵。對一般標(biāo)準(zhǔn)的LED芯片而言,1W的LED芯片的熱通量大約為l+OOW/cm2,3W的LED芯片的熱通量則高達(dá)300Wcm2,而一般CUP的熱通量為60~130W/crri2。熱量集中在尺寸很小的LED芯片內(nèi),LED芯片溫度升高,引起熱應(yīng)力的分布不均勻,使LED芯片發(fā)光效率和熒光粉發(fā)射效率下降。當(dāng)溫度超過一定值時,LED失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)多個LED密篥排列組成路燈光源時,散熱問題就更嚴(yán)重了。
目前,很多人把主要的目光都放在了LED的流明數(shù)上,而對LED燈具的散熱關(guān)注較少。實際上,LED的單瓦流明數(shù)在快速地增長,而與其對應(yīng)的傳熱學(xué)理論體系已經(jīng)成熟,可以使用的傳熱手段也基本明確:傳導(dǎo)、對流、輻射和相變傳熱(如微熱管)。因此,在傳熱或者說散熱問題上,可以采取的措施是可見的、有限的。
Knl-6831m/W是光通量的比例尺,也是輻通量的比例尺。也就是說,1W的LED輻通量在最理想的情況下(黑體輻射)可能產(chǎn)生6831m光通量。所以,即使LED的光效達(dá)到2001m/W,也不能將全部能量轉(zhuǎn)化為光能輸出,而其余的都轉(zhuǎn)化為熱能,從長遠(yuǎn)看LED燈具的散熱問題將是一個長期存在的問題。
LED的散熱技術(shù)開發(fā)是LED應(yīng)用需面對的課題,因強制空氣冷卻在新能源LED路燈設(shè)計中是不可取的,所以隨著LED燈具輸入電功率的提高,散熱片和其他增強自然對流冷卻的方法在LED燈具設(shè)計中發(fā)揮日益重要的作用。大功率LED照明光源需要解決的散熱問題涉及以下幾個環(huán)節(jié):
(1)芯片PN結(jié)到外延層。
(2)外延層到封裝基板。
(3)封裝基板到外部冷卻裝置再到空氣。
Luxeon公司生產(chǎn)的大功率LED有一個熱傳導(dǎo)路徑,以配合大功率LED的大驅(qū)動電流,如圖3-15 (a)所示;在散熱設(shè)計時,熱阻Rth_(TrT2)/Q,如圖3-15 (b)所示。
熱門點擊
- PN結(jié)能帶與接觸電勢差
- 差動變壓器式位移傳感器測位移
- 單端正激式變換器
- 可以通過直接對數(shù)組元素賦值的方法來初始化數(shù)組
- 分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點
- 了解可調(diào)三端穩(wěn)壓器LM317的工作原理
- 電阻采樣直接控制光耦
- 差動變壓器式位移傳感器的測量電路
- 光電倍增管內(nèi)部結(jié)構(gòu)
- 利用晶體三極管構(gòu)成LED恒流控制電路,
推薦技術(shù)資料
- CV/CC InnoSwitch3-AQ 開
- URF1DxxM-60WR3系
- 1-6W URA24xxN-x
- 閉環(huán)磁通門信號調(diào)節(jié)芯片NSDRV401
- SK-RiSC-SOM-H27X-V1.1應(yīng)
- RISC技術(shù)8位微控制器參數(shù)設(shè)
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究