理论教育 LED热系统的设计结构优化

LED热系统的设计结构优化

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据3.1.2节及第2章知识,分析灯具结构,可知灯具的热流通道为:芯片→支架→基板→热界面材料→散热器→环境,此通道即构成了LED灯具的热系统结构。根据LED热阻的不同构成,可以将LED热系统分成芯片级、板级及系统级热阻。图3-16LED器件热系统结构板级和系统级热阻可称为外部热阻,主要包括:热沉下层的导热硅胶热阻;覆铜板热阻;覆铜板与铝基板之间的绝缘薄膜热阻;铝基板热阻;铝基板与散热器之间的导热硅胶产生热阻;散热器热阻。

LED热系统的设计结构优化

LED所产生的热,大多经由PCB基板传动到载板散热片上,再以水平方式迅速传递到整个载板之上,此热最后垂直传导到大面积的框体上,促成了框体表面的热对流和辐射,利用通风孔的热空气上升流动或风扇强制对流造成热移动将热量带走。根据3.1.2节及第2章知识,分析灯具结构,可知灯具的热流通道为:芯片→支架→基板→热界面材料→散热器环境,此通道即构成了LED灯具的热系统结构(见图3-16)。

根据LED热阻的不同构成,可以将LED热系统分成芯片级、板级及系统级热阻。根据热阻构成,可以得到LED芯片到环境温度的热阻模型:

芯片级热阻又可称为内部热阻或封装热阻,主要包括:LED芯片材料自身的热阻;芯片和基板(热沉)粘接热阻;基板传导热阻;灌封胶体热阻;透镜热阻。(www.daowen.com)

图3-16 LED器件热系统结构

板级和系统级热阻可称为外部热阻,主要包括:热沉下层的导热硅胶热阻;覆铜板热阻;覆铜板与铝基板之间的绝缘薄膜热阻;铝基板热阻;铝基板与散热器之间的导热硅胶产生热阻;散热器热阻。

应用中光源芯片级热阻关系到光衰和寿命,是衡量光源品质的重要指标,对灯具用户来说是无法改变的,亦即系统设计无计可施。此为一次热学设计,而二次热学设计仅能改变外部热阻。

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