LED散熱機(jī)理詳解HM
LED 的散熱現(xiàn)在越來(lái)越為人們所重視,LED隧道燈廠家這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān),散熱不好結(jié)溫就高,壽命就短,依照阿雷紐斯法則溫度每降低10℃壽命會(huì)延長(zhǎng)2 倍。從Cree公司發(fā)布的光衰和結(jié)溫的關(guān)系圖(圖1)中可以看出,結(jié)溫假如能夠控制在65°C,那么其光衰至70%的壽命可以高達(dá)10萬(wàn)小時(shí)!這是人們夢(mèng)寐以求的壽命,可是真的可以實(shí)現(xiàn)嗎?是的,只要能夠認(rèn)真地處理它的散熱問(wèn)題就有可能做到!遺憾的是,現(xiàn)在實(shí)際的LED 燈的散熱和這個(gè)要求相去甚遠(yuǎn)!以致LED燈具的壽命變成了一個(gè)影響其性能的主要問(wèn)題,所以必須要認(rèn)真對(duì)待!
假如以結(jié)溫為25 度時(shí)的發(fā)光為{bfb},那么結(jié)溫上升至60 度時(shí),其發(fā)光量就只有90%;結(jié)溫為100度時(shí)就下降到80%;140 度就只有70%??梢?jiàn)改善散熱,控制結(jié)溫是十分重要的事。
除此以外LED的發(fā)熱還會(huì)使得其光譜移動(dòng);色溫升高;正向電流增大(恒壓供電時(shí));反向電流也增大;熱應(yīng)力增高;熒光粉環(huán)氧樹(shù)脂老化加速等等種種問(wèn)題,所以說(shuō),LED 的散熱是LED 燈具的設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)問(wèn)題。
{dy}部分LED芯片的散熱
一.結(jié)溫是怎么產(chǎn)生的
LED 發(fā)熱的原因是因?yàn)樗尤氲碾娔懿](méi)有全部轉(zhuǎn)化為光能,而是一部分轉(zhuǎn)化成為熱能。LED 的光效目前只有100lm/W,其電光轉(zhuǎn)換效率大約只有20~30%左右。也就是說(shuō)大約70%的電能都變成了熱能,LED隧道燈廠家?! ?
具體來(lái)說(shuō),LED結(jié)溫的產(chǎn)生是由于兩個(gè)因素所引起的。
1.內(nèi)部量子效率不高,也就是在電子和空穴復(fù)合時(shí),并不能{bfb}都產(chǎn)生光子,通常稱為由“電流泄漏”而使PN區(qū)載流子的復(fù)合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率,也就是轉(zhuǎn)化為熱能,但這部分不占主要成分,因?yàn)楝F(xiàn)在內(nèi)部光子效率已經(jīng)接近90%。
2.內(nèi)部產(chǎn)生的光子無(wú)法全部射出到芯片外部而{zh1}轉(zhuǎn)化為熱量,這部分是主要的,因?yàn)槟壳斑@種稱為外部量子效率只有30%左右,大部分都轉(zhuǎn)化為熱量了。
LED隧道燈廠家雖然白熾燈的光效很低,只有15lm/W 左右,但是它幾乎將所有的電能都轉(zhuǎn)化為光能而輻射出去,因?yàn)榇蟛糠值妮椛淠苁羌t外線,所以光效很低,但是卻免除了散熱的問(wèn)題。
二.LED芯片到底板的散熱
LED 芯片的特點(diǎn)是在極小的體積內(nèi)產(chǎn)生極高的熱量。而LED 本身的熱容量很小,所以必須以最快的速度把這些熱量傳導(dǎo)出去,否則就會(huì)產(chǎn)生很高的結(jié)溫。為了盡可能地把熱量引出到芯片外面,人們?cè)贚ED 的芯片結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了很多改進(jìn)。
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