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一種新的計(jì)算LED熱量產(chǎn)生的方法分析

作者:廣州市樺桉照明有限公司 來(lái)源:gzhuaa 發(fā)布時(shí)間:2013-07-12 瀏覽:788

截至目前為止,白光LED的熱分析一直是一個(gè)不wm的科學(xué)。 常常led燈和燈具制造商依靠不足,不準(zhǔn)確或無(wú)形的數(shù)據(jù),以確定他們的應(yīng)用程序中的LED的散熱性能,作為一個(gè)結(jié)果,可能超過(guò)設(shè)計(jì)自己的散熱器設(shè)計(jì)。

 
該行業(yè)的最常用的方法計(jì)算功率LED光輻射轉(zhuǎn)換成多少,又有多少熱量實(shí)際上是產(chǎn)生,墻插效率(WPE)的基礎(chǔ)上。 WPE的麻煩是,它可以在同一產(chǎn)品類別的LED器件之間顯著變化,因此很難比較LED燈泡和燈具制造商產(chǎn)品。 此外,WPE是經(jīng)常使用的操作條件下的函數(shù)。 本文提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的替代估計(jì)產(chǎn)生的熱量由LED發(fā)光效率的基礎(chǔ)上輻射(LER)。 可續(xù)年期國(guó)家的{zxj}的,熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED仍然相當(dāng)穩(wěn)定,使燈具設(shè)計(jì)師使用這個(gè)指標(biāo)迅速逼近,這是由LED產(chǎn)生的熱量。
LED和散熱
LED和散熱
在熱模擬中,LED是有時(shí)建模為簡(jiǎn)單的電阻加熱器進(jìn)入一個(gè)LED的電功率被轉(zhuǎn)換成熱,然后,反過(guò)來(lái),從燈具消散。 這個(gè)假設(shè)的問(wèn)題是,它是過(guò)于保守:熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED亮度高,現(xiàn)在通常轉(zhuǎn)換傳入的電力的30%,皇家藍(lán)色LED轉(zhuǎn)化為光,而轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到50%以上。 因此,總的功率量,高亮度發(fā)光二極管被作為熱量耗散往往遠(yuǎn)低于進(jìn)入的LEDs的總電功率。
 
如果這減少熱量產(chǎn)生能力沒(méi)有正確占熱模擬,預(yù)測(cè)的溫度在所得到的燈具將過(guò)高時(shí),將需要一個(gè)更復(fù)雜的,更昂貴的散熱器設(shè)計(jì)。 這是特別重要的,在這些應(yīng)用程序中大量的熱量(5W-10W)從一個(gè)小的PCB板和機(jī)械約束的散熱片,如加裝LED燈泡要消散。 為了評(píng)估一盞燈或燈具棧的熱性能,設(shè)計(jì)者必須正確占到多大比例傳入的電力轉(zhuǎn)換成光,并轉(zhuǎn)換成熱能的百分比。
 
目前,LED產(chǎn)業(yè)往往依賴于一個(gè)指標(biāo)叫墻插效率(WPE)估計(jì)一個(gè)LED所產(chǎn)生的熱量。 WPE的被定義為進(jìn)入LED的總電功率除以由LED發(fā)射的總輻射功率的比例。 因?yàn)閃PE是依賴于額定磁通和電壓的LED和實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電流和結(jié)溫是一個(gè)強(qiáng)大的功能,它可以在同一產(chǎn)品類別的LED器件之間顯著不同。 因此,很難定義一個(gè)單一的“典型的”WPE的值,以提供足夠的精度,在熱評(píng)價(jià)在不同的驅(qū)動(dòng)條件,焊劑和紙槽電壓為特定的LED產(chǎn)品類別的組合。
 
輻射的光效
相比較而言,輻射的發(fā)光效率(LER)是一個(gè)引人注目的替代WPE做LED應(yīng)用的熱評(píng)估時(shí)。 另一個(gè)LED的性能指標(biāo)中,LER量化多么出色的光源產(chǎn)生可見(jiàn)光。 更具體地,LER定義為總的明視相同的源所發(fā)射的總輻射功率(以瓦特為單位)除以由光源發(fā)射的光通量(流明)。 可以很容易地用于LED的LER值是來(lái)自于輻射的光譜功率分布,通常發(fā)布的LED的數(shù)據(jù)表中(參見(jiàn)圖1)。 WPE不同的是,LER不會(huì)有很大差異根據(jù)額定磁通和電壓的LED或?qū)嶋H的驅(qū)動(dòng)電流和結(jié)溫(參見(jiàn)圖2和圖3)。 一旦已知LERis的的值,由LED產(chǎn)生的總熱量可以計(jì)算如下: 
 
LED和散熱公式
 
其中“菱形符號(hào)”的LER值,為所考慮的LED,LED的驅(qū)動(dòng)電流,LED的正向電壓在操作條件下,在操作條件下的LED的總光通量。 例如,考慮一個(gè)熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED具有典型LER值300lm/Wrad的。 現(xiàn)在假定,該指示燈供電的驅(qū)動(dòng)電流的電流為1000mA,導(dǎo)致光通量為300LM和2.9V的正向電壓。 此LED所產(chǎn)生的熱的總量是根據(jù)上面的公式,然后1.9W。
 
由于最近的進(jìn)步,在生產(chǎn)過(guò)程中的熒光體轉(zhuǎn)換的白色LEDs已啟用準(zhǔn)確的色點(diǎn)在相同的產(chǎn)品類別之內(nèi)的LED控制,LER值是在同一個(gè)產(chǎn)品系列的LED更加一致。 事實(shí)上,{lx1}的制造商,如飛利浦Lumileds公司,提供出色的色彩控制,為他們的{zx1}的照明級(jí)LED的一個(gè)3階麥克亞當(dāng)橢圓內(nèi)。 這使得制造商來(lái)定義一個(gè)典型LER值即是代表同一產(chǎn)品家族內(nèi)所有的LED,瞄準(zhǔn)一個(gè)特定的色溫。

鄭重聲明:資訊 【一種新的計(jì)算LED熱量產(chǎn)生的方法分析】由 廣州市樺桉照明有限公司 發(fā)布,版權(quán)歸原作者及其所在單位,其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)(企業(yè)庫(kù)www.5ix2s.cn)證實(shí),請(qǐng)讀者僅作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。若本文有侵犯到您的版權(quán), 請(qǐng)你提供相關(guān)證明及申請(qǐng)并與我們聯(lián)系(qiyeku # qq.com)或【在線投訴】,我們審核后將會(huì)盡快處理。
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