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浅析:大功率LED散热的改善方法

上传人:未知

上传时间: 2011-08-01

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表1 LED模型中各材料的参数值

  


  3 、分析各种因素对于散热能力的影响

  3.1 热辐射系数对LED散热的影响

  图2为表面黑度为0.8时的温度云图。根据斯蒂芬-玻耳兹曼定律,辐照度j*与温度T之间的关系:j*=εσT4。其中ε为黑体的辐射系数;σ=5.67×10-8w/(m2·k4),称为斯蒂芬-玻耳兹曼常数。因此可知,温度越高,辐照度越大。当输入功率为1 W时,经由表面辐射散出的热能为7.63×10-4W,仅占总热功率的1.63‰;功率达到2 W时,经辐射散出的热能也仅占6.33‰。因此改变热辐射系数对于提高散热能力改善成效不大,散热的关键在于提高另外两种散热方式:热传递和热对流。尽管如此,仍有一些厂家将LED器件的外表面涂成黑色,以期最大限度地利用辐射散热。

  


  3.2 热导率对LED的散热的影响

  只考虑热传导与对流,改变不同封装填充材料如硅树脂.得出结果,如图3所示。即使找到一种热导率高达7 Wm-1K-1的环氧树脂成分封装材料时,相比使用热导率为0.25 Wm-1K-1的环氧树脂成分封装材料时,芯片温度下降不多,铝基板温度只下降了2.271℃,最大功率仅提高了0.69 W。实际上,热导率值超过7Wm-1K-1以上、可商业化的透明硅树脂封装材料目前尚无文献报导。分布云图如图4所示。

  


  表2给出透镜热导率为0.2 Wm-1K-1时,不同热沉材料的导热系数对于LED最大功率影响。由表2看出,热沉材料对于LED的最大散热能力的影响很小。

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