1、什么是大功率LED燈具結(jié)溫的結(jié)溫?
大功率LED燈具結(jié)溫的根本構(gòu)造是一個半導體的P-N結(jié)。實驗指出,當電流流過大功率LED燈具結(jié)溫元件時,P-N結(jié)的溫度將上升,嚴厲意義上說,就把P-N結(jié)區(qū)的溫度定義為大功率LED燈具結(jié)溫結(jié)溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸,因而我們也可把大功率LED燈具結(jié)溫芯片的溫度視之為結(jié)溫。
2、產(chǎn)生大功率LED燈具結(jié)溫結(jié)溫的緣由有哪些?
在大功率LED燈具結(jié)溫工作時,可存在以下五種狀況促使結(jié)溫不同水平的上升:
a、元件不良的電極構(gòu)造,視窗層襯底或結(jié)區(qū)的資料以及導電銀膠等均存在一定的電阻值,這些電阻互相壘加,構(gòu)成大功率LED燈具結(jié)溫元件的串聯(lián)電阻。當電流流過P-N結(jié)時,同時也會流過這些電阻,從而產(chǎn)生焦耳熱,引致芯片溫度或結(jié)溫的升高。
b、由于P-N結(jié)不可能極端圓滿,元件的注人效率不會到達100%,也即是說,在大功率LED燈具結(jié)溫工作時除P區(qū)向N區(qū)注入電荷(空穴)外,N區(qū)也會向P區(qū)注人電荷(電子),普通狀況下,后一類的電荷注人不會產(chǎn)生光電效應(yīng),而以發(fā)熱的方式耗費掉了。即便有用的那局部注入電荷,也不會全部變成光,有一局部與結(jié)區(qū)的雜質(zhì)或缺陷相分離,最終也會變成熱。
c、理論證明,出光效率的限制是招致大功率LED燈具結(jié)溫結(jié)溫升高的主要緣由。目前,先進的資料生長與元件制造工藝已能使大功率LED燈具結(jié)溫極大多數(shù)輸入電能轉(zhuǎn)換成光輻射能,但是由于大功率LED燈具結(jié)溫芯片資料與四周介質(zhì)相比,具有大得多的折射系數(shù),致使芯片內(nèi)部產(chǎn)生的極大局部光子(>90%)無法順利地溢出介面,而在芯片與介質(zhì)介面產(chǎn)生全反射,返回芯片內(nèi)部并經(jīng)過屢次內(nèi)部反射最終被芯片資料或襯底吸收,并以晶格振動的方式變成熱,促使結(jié)溫升高。
d、顯然,大功率LED燈具結(jié)溫元件的熱流失才能是決議結(jié)溫上下的又一個關(guān)鍵條件。散熱才能強時,結(jié)溫降落,反之,散熱才能差時結(jié)溫將上升。由于環(huán)氧膠是低熱導資料,因而P-N結(jié)處產(chǎn)生的熱量很難經(jīng)過透明環(huán)氧向上分發(fā)到環(huán)境中去,大局部熱量經(jīng)過襯底、銀漿、管殼、環(huán)氧粘接層,PCB與熱沉向下發(fā)散。顯然,相關(guān)資料的導熱才能將直接影響元件的熱流失效率。一個普通型的大功率LED燈具結(jié)溫,從P-N結(jié)區(qū)到環(huán)境溫度的總熱阻在300到600℃/w之間,關(guān)于一個具有良好構(gòu)造的功率型大功率LED燈具結(jié)溫元件,其總熱阻約為15到30℃/w.宏大的熱阻差別標明普通型大功率LED燈具結(jié)溫元件只能在很小的輸入功率條件下,才干正常地工作,而功率型元件的耗散功率可大到瓦級以至更高。
3、降低大功率LED燈具結(jié)溫結(jié)溫的途徑有哪些?
a、減少大功率LED燈具結(jié)溫自身的熱阻;
b、良好的二次散熱機構(gòu);
c、減少大功率LED燈具結(jié)溫與二次散熱機構(gòu)裝置介面之間的熱阻;
d、控制額定輸入功率;
e、降低環(huán)境溫度
大功率LED燈具結(jié)溫的輸入功率是元件熱效應(yīng)的獨一來源,能量的一局部變成了輻射光能,其他局部最終均變成了熱,從而抬升了元件的溫度。顯然,減小大功率LED燈具結(jié)溫溫升效應(yīng)的主要辦法,一是設(shè)法進步元件的電光轉(zhuǎn)換效率(又稱外量子效率),使盡可能多的輸入功率轉(zhuǎn)變成光能,另一個重要的途徑是設(shè)法進步元件的熱流失才能,使結(jié)溫產(chǎn)生的熱,經(jīng)過各種途徑分發(fā)到四周環(huán)境中去。