2013-02-20來(lái)源:中國(guó)建材網(wǎng)瀏覽量:
隨著近些年來(lái)Led技術(shù)作為新一代照明技術(shù)受到了廣泛關(guān)注,Led功率加大,散熱問(wèn)題也就越來(lái)越被人重視。志盛威華散熱涂料的研究人員長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn),這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān),散熱不好結(jié)溫就高,壽命就短。與以往使用的白熾燈和熒光燈不同,它們的能量損失雖大,但是大部分能量都是通過(guò)紅外線直接放射出去
【建材網(wǎng)】隨著近些年來(lái)Led技術(shù)作為新一代照明技術(shù)受到了廣泛關(guān)注,Led功率加大,散熱問(wèn)題也就越來(lái)越被人重視。志盛威華散熱涂料的研究人員長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn),這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān),散熱不好結(jié)溫就高,壽命就短。與以往使用的白熾燈和熒光燈不同,它們的能量損失雖大,但是大部分能量都是通過(guò)紅外線直接放射出去,光源的發(fā)熱少;而LED,除了作為可視光消耗的能量,其它能量都轉(zhuǎn)換成了熱。又由于近年來(lái),電子產(chǎn)品逐漸向高密度,高集成度發(fā)展,Led產(chǎn)品也不例外,所以解決Led散熱問(wèn)題成為當(dāng)今提高Led性能,發(fā)展Led產(chǎn)業(yè)的主要問(wèn)題。
Led發(fā)熱的原因:
LED發(fā)熱的原因是因?yàn)樗尤氲碾娔懿](méi)有全部轉(zhuǎn)化為光能,而是一部分轉(zhuǎn)化成為熱能。LED的光效目前只有100lm/W,其電光轉(zhuǎn)換效率大約只有20~30%左右。也就是說(shuō)大約70%的電能都變成了熱能。
具體來(lái)說(shuō),LED結(jié)溫的產(chǎn)生是由于兩個(gè)因素所引起的:
1.內(nèi)部量子效率不高,也就是在電子和空穴復(fù)合時(shí),并不能100%都產(chǎn)生光子,通常稱(chēng)為由“電流泄漏”而使PN區(qū)載流子的復(fù)合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率,也就是轉(zhuǎn)化為熱能,但這部分不占主要成分,因?yàn)楝F(xiàn)在內(nèi)部光子效率已經(jīng)接近90%。
2.內(nèi)部產(chǎn)生的光子無(wú)法全部射出到芯片外部而較后轉(zhuǎn)化為熱量,這部分是主要的,因?yàn)槟壳斑@種稱(chēng)為外部量子效率只有30%左右,大部分都轉(zhuǎn)化為熱量了。
就如前文所說(shuō)雖然白熾燈的光效很低,只有15lm/W左右,但是它幾乎將所有的電能都轉(zhuǎn)化為光能而輻射出去,因?yàn)榇蟛糠值妮椛淠苁羌t外線,所以光效很低,但是卻免除了散熱的問(wèn)題。
Led的散熱解決方式:
解決Led的散熱,主要從兩個(gè)方面入手,封裝前與封裝后,可以理解為L(zhǎng)ed芯片散熱與Led燈具散熱。Led芯片散熱主要與襯底和電路的選擇與工藝有關(guān),本文暫不闡述。本文主要介紹Led燈具的散熱,因?yàn)槿魏蜭ED都會(huì)制成燈具,所以LED芯片所產(chǎn)生的熱量較后總是通過(guò)燈具的外殼散到空氣中去。如果散熱不好,因?yàn)長(zhǎng)ED芯片的熱容量很小,一點(diǎn)點(diǎn)熱量的積累就會(huì)使得芯片的結(jié)溫迅速提高,如果長(zhǎng)時(shí)期工作在高溫的狀態(tài),它的壽命就會(huì)很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導(dǎo)出芯片到達(dá)外部空氣,要經(jīng)過(guò)很多途徑。具體來(lái)說(shuō),LED芯片所產(chǎn)生的熱,從它的金屬散熱塊出來(lái),先經(jīng)過(guò)焊料到鋁基板的PCB,再通過(guò)導(dǎo)熱膠才到鋁散熱器。所以LED燈具的散熱實(shí)際上包括導(dǎo)熱和散熱兩個(gè)部分。