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        LED半導(dǎo)體光源的特點(diǎn)及相關(guān)熱管理

        作者: 時(shí)間:2014-01-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
        erif; font-size: 14px; text-align: justify; ">在分析電流傳輸時(shí),歐姆建立了眾所周知的歐姆定律即:U=R*I ,這里R為電阻,I為電流,U為電阻R兩端的電位差。而在熱流傳輸時(shí)有形式上與其相似形式的定律即: △T=Rth*Po 也被一些應(yīng)用者稱為“熱歐姆定律”(實(shí)際上此定律與歐姆無(wú)關(guān))。

        本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/221893.htm

        這里Rth表示熱阻,表征熱流傳輸?shù)淖枇?。單位為?W;

        Po為熱流,即單位時(shí)間傳輸?shù)臒崃縋o=Q (熱量)/t (時(shí)間),量綱與功率相同。

        △T表示熱流傳輸途中兩點(diǎn)間的溫差,即此兩點(diǎn)間熱阻上的溫差。

        在檢測(cè)電子電路時(shí)我們常用萬(wàn)用表檢測(cè)相關(guān)結(jié)點(diǎn)的電位和電位差即電壓。而在檢測(cè)熱流傳輸時(shí)則可用點(diǎn)溫計(jì)、熱電偶及及紅外熱像儀來(lái)檢測(cè)熱流傳輸路徑上相關(guān)節(jié)點(diǎn)的溫度及溫差。

        在歐姆定律中,串聯(lián)電路中電流處處相等,而熱流傳輸則并不如此,在某些點(diǎn)會(huì)因?yàn)闊嶙柽^(guò)大而使熱流傳輸受阻,使熱量積聚。

        用“熱歐姆定律”可以檢測(cè)和估算的有:

        類似于電路分析中建立等效電路,在熱流分析時(shí)亦可建立等效熱流路徑圖。

        檢測(cè)和估算結(jié)溫Tj;

        判別相關(guān)結(jié)點(diǎn)間的散熱效果,熱阻大??;評(píng)估使用不同材質(zhì)散熱器時(shí)工作狀態(tài)的優(yōu)劣。

        在熱流分析時(shí)有幾個(gè)重要的溫度結(jié)點(diǎn)分別是:

        芯片PN結(jié)的結(jié)點(diǎn)溫度Tj ,應(yīng)小于產(chǎn)品規(guī)定的額定值,以使其工作在安全范圍內(nèi)。

        焊點(diǎn)溫度Ts,即引出端與基座板焊盤處的溫度。

        散熱器片與外環(huán)境界面溫度Ta

        要使熱源LED產(chǎn)生的散出來(lái),使結(jié)溫Tj保持在合理安全的數(shù)值,以期獲得器件允許的最大正向電流If得到最高的發(fā)光效果是關(guān)鍵所在。

        分析實(shí)例

        這里要介紹的三實(shí)例是:熱流圖的建立、計(jì)算某SMT封裝結(jié)構(gòu)(SMD型)LED的結(jié)溫Tj,以及使用不同散片材料對(duì)LED性能影響的初步實(shí)驗(yàn)。

        1.等效熱流圖

        圖1和圖2分別為SMT封裝(即SMD型)LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和靜態(tài)等效熱路。

        圖1:SMD型LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(點(diǎn)擊圖片查看原圖)

        圖中箭頭所指為熱流傳輸路徑。

        圖2:SMD型 LED靜態(tài)等效熱路圖在此靜態(tài)等效熱路中,內(nèi)部熱阻由4部份串聯(lián)而成,即內(nèi)部熱阻=芯片熱阻+芯片鍵合(附著)熱阻+引線框熱阻+焊點(diǎn)熱阻。外部熱阻由特定應(yīng)用條件所決定,如LED組裝在PCB板上,則其外部熱阻=焊盤熱阻+PCB熱阻。

        Po為熱流,Tj為結(jié)溫,Ts為焊點(diǎn)溫度,Ta為環(huán)境界面溫度。

        2. 結(jié)溫檢測(cè)及估算:



        關(guān)鍵詞: LED 半導(dǎo)體光源

        評(píng)論


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