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LED的工作温度过高时会有什么问题?如何降温?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

 答:

  LED是半导体器件。所有半导体器件的工作参数会随温度而变,这是客观规律。人们掌握了这个规律后,在某一温度范围内采取有效措施,能保证器件正常工作。但是温度上限例外,超过此限器件失效。不同的半导体材料、不同的器件有不同的温度上限,于是要对器件散热。

  目前,一款好的光源设计可使电-光转换效率达到30%左右。但仍有70%的电能转换成热能。拿一个5W的LED球泡灯为例,假设驱动的效率是80%,那么光源就得到4W的功率,按30%的电-光转换效率,仍然有2.8W的电能转换成热能,加上前面LED驱动板的约1W的损耗,一个5W的球泡灯就要产生3.8W的热能。这就是我们设计的LED灯具温升居高不下的主要原因。

  下图是某光源的温升对正向电流的曲线图:




图中有两条曲线,各针对不同的散热条件。曲线1热阻Rth=15℃/瓦,相对比曲线2热阻值Rth=25℃/瓦 小。所以曲线1散热条件要比曲线2好。观察曲线1,我们可以看出,当LED工作的环境温达到70°时,正向电流就开始下降,达到摄氏125°,电流基本上下降到不及正常值的30%。这些变化会使光输出迅速下降,且严重影响LED寿命甚至损坏。曲线2更糟糕,不到20°正向电流就开始下降。

  LED散热在技术方面也存在一些难题。据相关研究和多年工作总结,为了能把LED结温降下来,在设计LED灯具时,我们通常会配上专用的散热器。目前用来散热的材料主要有铝、工程导热塑胶、陶瓷等。铝材由于其较高的导热系数和加工便利,目前应用最广泛。利用工程塑胶实现散热是最近才兴起的一种方式,它不仅热阻较低,还同时具有绝缘特性,这对LED灯具分毫必争的空间显得尤为珍贵。另外它还可以根据需要轻松的加工成不同的形状,未来潜力无限。但成本目前还相对较高。至于陶瓷,虽然热阻很低,但由于加工不易,目前只有部分光源采用。


不错

不错,学习了啊。

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