LED芯片是LED照明的核心部件,芯片溫度過(guò)高會(huì)嚴(yán)重影響LED壽命和發(fā)光質(zhì)量;散熱片作為芯片的唯一散熱手段,在設(shè)計(jì)中必須關(guān)注溫度的分布狀態(tài);本文主要介紹使用紅外熱像儀對(duì)LED芯片散熱片進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)分析改善散熱片設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)材料或設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,提高LED產(chǎn)品質(zhì)量。
8種LED設(shè)計(jì)比對(duì),可以看出右下角的散熱效果最差,而右上角的散熱效果最好
LED芯片的溫度與散熱片的關(guān)系
LED芯片不能超過(guò)120℃,LED的使用壽命與溫度成反比,如果溫度過(guò)高,LED光衰會(huì)變大并影響壽命。
散熱片起到為L(zhǎng)ED芯片降溫的作用,沒(méi)有散熱片、散熱片設(shè)計(jì)不良或散熱片所選材料不當(dāng)都會(huì)嚴(yán)重影響散熱效果,導(dǎo)致LED 壽命縮短或引起LED變色。
案例:某大型LED制造商,研發(fā)部門項(xiàng)目組為芯片設(shè)計(jì)散熱片方案,需要兼顧散熱效果和尺寸,為此設(shè)計(jì)6種散熱片供研宄 ;見(jiàn)圖示,左下、中下、右下、左上、中上、右上,依次散熱片面積增大,使用相同芯片、相同輸入電壓電流、相同點(diǎn)亮?xí)r間,觀測(cè)不同散熱片的發(fā)熱狀況,為散熱片的設(shè)計(jì)提供溫度依據(jù)。

在圖中,“中上”的溫度為48.1℃,與散熱片大小的溫度趨勢(shì)不符,正常推算應(yīng)該在43-44℃間,
說(shuō)明在該處的散熱片設(shè)計(jì)或材料選擇中存在問(wèn)題。該圖也可以針對(duì)面積大小和溫度進(jìn)行單位面積散熱的定量分析計(jì)算。

圖中LED芯片(右側(cè)圓形部分)使用長(zhǎng)條狀散熱片,使用SmartView軟件對(duì)不同距離的溫度分布進(jìn)行線形分析。
在散熱片上有金屬帶分段,故進(jìn)行溫度線形分析時(shí)金屬帶因發(fā)射率溫度偏低(黑圈處)。
正方形散熱片,斜向?qū)菧囟鹊姆植?/p>
行業(yè)應(yīng)用
LED芯片或器件制造商,研發(fā)部門。
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