(1)LED的发光原理是电子与空穴经过复合直接宣布光子,进程中不需求热量。LED能够称为冷光源。
(2)LED的发光需求电流驱动。输入LED的电能中,只有约15%有用复合转化为光,大部分(约85%)因无效复合而转化为热。
LED电致发光进程发生的热量和作业环境温度(Ta)的不同,引起LED芯片结温Tj的改动。LED是温度灵敏器材,当温度改动时,LED的功能和封装结构都会受到影响,然后影响LED的牢靠性。
k=ΔVf/ΔTj :正向压降随结温改动的系数,一般取-2.0mV/℃.
*LED内部会构成自加热循环,假如不及时引导和散失LED的热量,LED的发光功率将不断下降。
*封装物质的胀大或缩短发生的形变应力,使欧姆触摸/固晶界面的位移增大,形成LED开路和忽然失效。
*输入电能中大部分(约85%)转化为热量,一般核算中疏忽转化为光的部分能量(约15%),假定一切的电能都改动成了热;
以Emitter(1mm×1mm芯片)为例,只考虑主导热通道的影响,从理论上核算PN结到热沉的热阻Rthjs。
④现在实践制作的LED制品热阻Rthjs比以上理论核算高出1倍左右,阐明制作工艺水平还有很大的提高空间。
半导体资料的电导率具有热敏性,改动温度能够明显改动半导体中的载流子的数量。禁带宽度一般随温度的升高而下降,且在室温以上随温度的改动具有杰出的线性联系。能够以为半导体器材的正向压降与结温是线性改动联系。
②用低电流(能够疏忽其发生的热量对LED的影响)If’=1mA,快速点测LED的Vf1;
③将LED置于温度为Ta’(Ta’>
Ta)的恒温箱中满足时刻至热平衡,Tj2=Ta’;
①将LED置于温度为Ta的恒温箱中,给LED输入电功率Pd,使其发生自加热;
②保持If安稳满足时刻,至LED作业热平衡,此刻Vf达至安稳,记载If、Vf;
Δλ=kΔTj,能够用相似的手法经过波长漂移法丈量热阻,但难度较电压法稍大。
为保证LED作业的牢靠性,在运用中LED的结温应尽或许低于最大额定结温Tjmax。
(2)为保证LED在运用中结温不超出Tjmax,在不同的环境温度(Ta)下,核算并保证输入电流不超出Ifmax:
(常见大功率LED的最大额定结温:120℃;Luxeon K2:185℃)
③为使LED牢靠地作业,最好将LED正常作业时的最大结温Tjmax设定低于LED结温的最大额定值Tjmax;
⑦依Rthsa或Rthba作为目标值,查对LED供货商供给的对应Rthsa或Rthba的散热装置要求,以决议契合运用需求的二次散热组织的规划。
导热环节界面平坦润滑,触摸严密牢靠,必要时可加散热膏或粘合衔接装置,以保证将LED的热量高效地引导到二次散热组织。