LED其核心是PN结,因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止,击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光,其现今大功率LED发光效率约为30%,70%将是热能,需要将其散热处理。
LED的结温TJ在亮度衰减70%时与寿命的关系
TJ(℃ ) |
Life(小时) |
TJ(℃ ) |
Life(小时) |
TJ(℃ ) |
Life(小时) |
75 |
39000 |
80 |
34000 |
150 |
6000 |
65 |
54000 |
70 |
46000 |
120 |
11700 |
55 |
75000 |
60 |
64000 |
110 |
15100 |
45 |
107000 |
50 |
90000 |
100 |
19500 |
35 |
157000 |
40 |
129000 |
95 |
22300 |
25 |
234000 |
30 |
191000 |
90 |
25700 |
从上图表中可以看出温度对其直接影响的重要性,特别值得一提的是,对散热材料的热平衡速度要求重视度,造成光源的热得不到有效的处理引起光衰减严重。现在许多生产厂家大功率LED的热沉散热壳体应用基本采用不同的合金铝材料,其导热系数不一,一些材料的散热速度难以满足LED工作条件。
不可忽略的铝基板及导热硅胶,硅脂材料的导热环节,使用材料的实际寿命质量,将直接影响LED的工用散热条件。如何减少中间环节,直接与热沉散热近距离接触将热量快速达到平衡的有效散热,是现今高质量的LED洁净灯具产品开发需考滤的方向。
二、散热材料及散热方法
金 属 热 传 导 系 数 表
银 |
铜 |
金 |
铝 |
铁 |
锡 |
429 |
401 |
317 |
237 |
80 |
67 |
导热系数单位:W/m.K,表示截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文。
(K= ℃ +273.15)时的热传导功率.数值越大,表明该材料的热传递速度越快,导热性能越好。
散热方法
1、获得低热阻和低结温
2、良好的散热材料。
3、散热面积大小与散热成正比。
4、整个散热通路没有瓶劲。
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