LED灯珠散热的计算方法

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  一、热对LED的影响(influence)
  1、LED是冷光源吗?
  LED的发光原理是电子(Electron)与空穴经过复合直接发出光子,过程(guò chéng)中不需要热量(Heat)。led灯珠使用低压电源,供电电压在2-4V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源;更安全的电源,特别适用于公共场所;亮度随电流的增大而变亮,小功率LED灯珠工作电流为0-60mA,大功率LED工作电流在150mA以上。led灯是一块电致发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以 LED 灯的抗震性能好。LED可以称为冷光源。
  LED的发光需要电流驱动。输(shū)入LED的电能中,只有约15%有效复合(recombination)转化为光,大部分因无效复合而转化为热。
  LED发光过程(guò chéng)中会产生热量,LED并非不会发热的冷光源。led灯是一块电致发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以 LED 灯的抗震性能好。
  2.热对LED性能和结构的影响(influence)
  LED电致发光过程(guò chéng)产生的热量(Heat)和工作环境温度(temperature)的不同,引起LED芯片(又称微电路)结温Tj的变化。LED是温度敏感器件,当温度变化时,LED的性能和封装结构(Structure)都会受到影响(influence),从而影响LED的可靠性。
   光通量与温度(temperature)的关系
  ①光通量Фv与结温Tj的关系
  其中:Фv=结温Tj1时的光通量
  Фv=结温Tj2时的光通量
  ΔTj= Tj2 -Tj1
  k=温度系数
  ②光通量与环境(environmental)温度的关系
  Ta=100℃时,LED的光通量将下降至室温时的一半左右。
  LED的应用必须考虑温度(temperature)对光通量的影响(influence)。
  波长与结温Tj的关系
  λd=λd+kΔTj

  正向压降Vf结温Tj的关系
  Vf= Vf+kΔTj
  k=ΔVf/ΔTj :正向压降随结温变化的系数,通常取-2.0mV/℃.
  热对发光效率ηv的影响
  *在输入(shūrù)功率一定时:
  *LED内部会形成自加热循环(continue),如果不及时引导和消散LED的热量(Heat),LED的发光效率(efficiency)将不断降低。
  热对LED出光通道的影响
  *加速出光通道物质的老化;
  *降低(reduce)通道物质的透光率(transmittance);
  *改变出光通道物质的折射率,影响光线的空间(kōng jiān)分布;
  *严重时改变出光通道结构。
  热对LED电通道的影响
  *引致封装物质的膨胀(inflate)或收缩;
  *封装物质的膨胀或收缩产生的形变应力,使欧姆(Ω)接触/固晶界面的位移增大,造成LED开路和突然失效。
  热对LED寿命(lifetime)的影响

  二、LED的热工模型
  1. LED热量(Heat)的
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