照明知识
高亮度LED应用中热量管理
日期:2019-10-9   点击:
  在全球性的能源短缺和环境污染加剧的今天,LED以其节能环保的特点有着广阔的应用空间。LED灯具由LED器件、散热结构、驱动器、透镜组成。如果LED器件不能很好散热、它的寿命也会受影响。根据CreeXLampXR-E的测试报告,LED器件温度越低,越能延长LED灯的寿命。因此,解决热量管理问题已成为高亮度LED应用中的关键。

  不过,LED光源热量的多少并不是影响LED的主要问题,热量集中(从而形成热点)才是问题的关键。对一般标准的LED器件而言,1WLED器件的热通量大约为100W/cm2,3WLED器件的热通量则高达300W/cm2,而一般的CUP的热通量才为60~130W/cm2。热量集中在尺寸很小的晶片内,晶片温度升高,引起热应力的分布不均匀、晶片发光效率和萤光粉发射效率下降。当温度超过一定值时,器件失效率呈指数规律增加。当多个LED密集排列组成白光照明系统时,散热问题就更严重了。

  LED器件的散热途径主要是热传导和热对流。传统上,LED灯具的散热结构包括基底、散热片以及散热器。基底将晶粒的热能传导出来,可以导热但不导电。散热片将热扩散开来,以免热堆积于LED光源处,并且可以提升散热器的效率。散热器则可以热有效地发散于空气中。不过,基底材料极低的热导率容易导致器件热阻增加,产生严重的自加热效应,对器件的性能和可靠性带来毁灭性的影响。
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