資料介紹
普通的高亮度 (HB) LED 僅將約 45% 的應(yīng)用能量轉(zhuǎn)換給可見光子,其余的則產(chǎn)生熱量。 如果產(chǎn)生的這些熱量不能從 LED 充分散去,將會導(dǎo)致過熱,并可能造成災(zāi)難性故障。 即使不出現(xiàn)災(zāi)難性故障,LED 結(jié)溫升高也會造成光輸出下降、顏色發(fā)生變化和/或預(yù)期壽命顯著縮短。
本文介紹了如何計算結(jié)溫,并說明熱阻的重要性。 文中探討了較低熱阻 LED 封裝替代方法,如芯片級和板載 (COB) 設(shè)計,并介紹了影響散熱器性能的因素。
熱量如何產(chǎn)生并影響 LED
當(dāng)在 LED 的 P-N 結(jié)適當(dāng)施加足夠的電壓時,電流會流經(jīng)該結(jié),同時產(chǎn)生光和熱。 但是,普通的高亮度 (HB) LED 僅將約 45% 的應(yīng)用能量轉(zhuǎn)換為光,其余的則產(chǎn)生熱量。
由于 P-N 結(jié)較小,單位面積的生熱率就大:一個 1 W、1 mm2 的 LED 可產(chǎn)生高達 100 W/cm2 的熱量。 隨著結(jié)溫升高,LED 的正向電壓和流明輸出下降。 為了延長使用壽命并保持性能,LED 工作期間的結(jié)溫必須保持在制造商的規(guī)格范圍內(nèi)。
如圖 1 所示,在恒定工作電流下,結(jié)溫每升高 10°C,正向電壓下降約 20 mV。 具體而言,在恒定電流 350 mA 下,LED 結(jié)溫從 25?C 升至 80?C 時,正向電壓下降 0.17 V。
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