LED散热技术简介.pptVIP

LED散热原理与技术简介;LED散热原理与技术简介;产生热量的原因1;产生热量的原因2;芯片的物理特性 ; 传统的照明器件不同，白光LED的发光光谱中不包括红外部分，所以器件产生的热量不能依靠辐射释放出去，所产生的热量转化为使芯片本身温度升高的升高的能量。;散热的重要性; ; ;测量结果;1.3 LED光输出与结温的关系;不同厂家LED测量结果; 对于单个LED而言，如果热量集中在尺寸很小的芯片内而不能有效散出，则会导致芯片温度升高，引起热应力的非均匀分布、芯片的失效率也会上升。 研究表明：当温度超过一定值，器件的失效率将呈指数规律攀升，元件温度每上升2oC，可靠性下降10％ 。;散热技术研究;　　凡是有温度差的地方，就有热量自发地从高温物体传向低温物体，或者从物体的高温部分传向低温部分。热量传递是自然界和生产技术中一种非常普遍的现象。 ;导热 : 物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热（或者热传导）。 　　 基本公式为“Q= ×A×ΔT”。 其中： Q：单位时间内通过某一给定面积的热量，简称热流量。单位：W； ：材料的热传导系数，单位：W/(m K) A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)，单位： ΔT代表两端的温度差，单位：℃； 因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小与热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。 ;几种常见金属材料的热传导系数（20℃）;对流 : 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 　　 　　热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。 公式： Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量； H为对流换热系数值， A则代表对流的有效面积； ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。 因此热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系； 在传递热量恒定的情况下，ΔT越小，H×A需要越大。 ;对流分为自然对流与强制对流： 1、自然对流：由于流体冷热各部分的密度不同而引起，驱动力是温度差导致的密度差； 2、强制对流：流动是受外在的强制驱动（如风扇带动的空气流动）或者其他压差所引起的。;辐射 : 不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。 特点：　　 1、热辐射是通过波来进行传递的，那么势必就会有波长、有频率。 2、不通过介质传递就需要的物体的热吸收率来决定传递的效率了，这里就存在一个热辐射系数，其值介于0～1之间，是属于物体的表面特性， 热辐射的热传导公式：Q =E×S× × (Ta4－Tb4)”。 公式中：Q代表热辐射所交换的能力， E是物体表面的发射率。 S是物体的表面积， 是斯忒藩－玻尔兹曼常量，即黑体辐射常数。 Ta4－Tb4则是表面a的温度同表面b之间的温度差。因此热辐射系数、物体表面积的大小以及温度差之间都存在正比关系。 因此，温度差每增加一倍，换热能力提高16倍。 白炽灯工作温度为3000摄氏度左右，而LED路灯散热器温度仅为50摄氏度左右。;依照从散热器带走热量的方式： ——主动式散热： 通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走，其特点是散热效率高，而且设备体积小。 几种常见的主动散热方式：风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷 ——被动式散热： 通过散热片将热源如CPU产生的热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小成正比，但因为是自然散发热量，效果当然大打折扣，;目前，由于主动散热技术在可靠性、价格与使用寿命等方面还存在较多的问题，因此，还不能成为LED产品的主流散热技术。但随着技术与生产的发展，主动散热技术的应用会越来越多。 LED产品目前最可靠、最经济的散热方式为被动自然对流散热。由于被动自然对流先天存在换热系数低，对产品的安装位置有要求等缺陷，使得产品的体积变得庞大与笨重。 目前解决被动自然对流散热技术的方法只有优