LED散熱機理詳解HM
LED 的散熱現在越來越為人們所重視,LED隧道燈廠家這是因為LED的光衰或其壽命是直接和其結溫有關,散熱不好結溫就高,壽命就短,依照阿雷紐斯法則溫度每降低10℃壽命會延長2 倍。從Cree公司發布的光衰和結溫的關系圖(圖1)中可以看出,結溫假如能夠控制在65°C,那么其光衰至70%的壽命可以高達10萬小時!這是人們夢寐以求的壽命,可是真的可以實現嗎?是的,只要能夠認真地處理它的散熱問題就有可能做到!遺憾的是,現在實際的LED 燈的散熱和這個要求相去甚遠!以致LED燈具的壽命變成了一個影響其性能的主要問題,所以必須要認真對待!
假如以結溫為25 度時的發光為{bfb},那么結溫上升至60 度時,其發光量就只有90%;結溫為100度時就下降到80%;140 度就只有70%??梢姼纳粕幔刂平Y溫是十分重要的事。
除此以外LED的發熱還會使得其光譜移動;色溫升高;正向電流增大(恒壓供電時);反向電流也增大;熱應力增高;熒光粉環氧樹脂老化加速等等種種問題,所以說,LED 的散熱是LED 燈具的設計中最為重要的一個問題。
{dy}部分LED芯片的散熱
一.結溫是怎么產生的
LED 發熱的原因是因為所加入的電能并沒有全部轉化為光能,而是一部分轉化成為熱能。LED 的光效目前只有100lm/W,其電光轉換效率大約只有20~30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能,LED隧道燈廠家?! ?
具體來說,LED結溫的產生是由于兩個因素所引起的。
1.內部量子效率不高,也就是在電子和空穴復合時,并不能{bfb}都產生光子,通常稱為由“電流泄漏”而使PN區載流子的復合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率,也就是轉化為熱能,但這部分不占主要成分,因為現在內部光子效率已經接近90%。
2.內部產生的光子無法全部射出到芯片外部而{zh1}轉化為熱量,這部分是主要的,因為目前這種稱為外部量子效率只有30%左右,大部分都轉化為熱量了。
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化為光能而輻射出去,因為大部分的輻射能是紅外線,所以光效很低,但是卻免除了散熱的問題。
二.LED芯片到底板的散熱
LED 芯片的特點是在極小的體積內產生極高的熱量。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出去,否則就會產生很高的結溫。為了盡可能地把熱量引出到芯片外面,人們在LED 的芯片結構上進行了很多改進。
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