大功率LED燈具結溫的原因

1、什麽是大功率LED燈具結溫的結溫？

大功率LED燈具結溫的根本構造是一(yī)個(gè)半導體的P-N結。實驗指出，當電(diàn)流流過大功率LED燈具結溫元件(jiàn)時，P-N結的溫度将上(shàng)升，嚴厲意義上(shàng)說，就(jiù)把P-N結區的溫度定義為(wèi)大功率LED燈具結溫結溫。通(tōng)常由于元件(jiàn)芯片均具有很小(xiǎo)的尺寸，因而我們也可把大功率LED燈具結溫芯片的溫度視之為(wèi)結溫。

2、産生(shēng)大功率LED燈具結溫結溫的緣由有哪些？

在大功率LED燈具結溫工(gōng)作時，可存在以下(xià)五種狀況促使結溫不同水(shuǐ)平的上(shàng)升：

a、元件(jiàn)不良的電(diàn)極構造，視窗(chuāng)層襯底或結區的資料以及導電(diàn)銀(yín)膠等均存在一(yī)定的電(diàn)阻值，這些電(diàn)阻互相(xiàng)壘加，構成大功率LED燈具結溫元件(jiàn)的串聯電(diàn)阻。當電(diàn)流流過P-N結時，同時也會(huì)流過這些電(diàn)阻，從(cóng)而産生(shēng)焦耳熱，引緻芯片溫度或結溫的升高(gāo)。

b、由于P-N結不可能(néng)極端圓滿，元件(jiàn)的注人效率不會(huì)到(dào)達100%,也即是說，在大功率LED燈具結溫工(gōng)作時除P區向N區注入電(diàn)荷（空穴）外，N區也會(huì)向P區注人電(diàn)荷（電(diàn)子），普通(tōng)狀況下(xià)，後一(yī)類的電(diàn)荷注人不會(huì)産生(shēng)光(guāng)電(diàn)效應，而以發熱的方式耗費(fèi)掉了。即便有用的那局部注入電(diàn)荷，也不會(huì)全部變成光(guāng)，有一(yī)局部與結區的雜(zá)質或缺陷相(xiàng)分離，最終也會(huì)變成熱。

c、理論證明，出光(guāng)效率的限制是招緻大功率LED燈具結溫結溫升高(gāo)的主要緣由。目前，先進的資料生(shēng)長(cháng)與元件(jiàn)制造工(gōng)藝已能(néng)使大功率LED燈具結溫極大多(duō)數輸入電(diàn)能(néng)轉換成光(guāng)輻射能(néng)，但是由于大功率LED燈具結溫芯片資料與四周介質相(xiàng)比，具有大得多(duō)的折射系數，緻使芯片内部産生(shēng)的極大局部光(guāng)子（>90%）無法順利地溢出介面，而在芯片與介質介面産生(shēng)全反射，返回芯片内部并經過屢次内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，促使結溫升高(gāo)。

d、顯然，大功率LED燈具結溫元件(jiàn)的熱流失才能(néng)是決議結溫上(shàng)下(xià)的又(yòu)一(yī)個(gè)關鍵條件(jiàn)。散熱才能(néng)強時，結溫降落，反之，散熱才能(néng)差時結溫将上(shàng)升。由于環氧膠是低(dī)熱導資料，因而P-N結處産生(shēng)的熱量很難經過透明環氧向上(shàng)分發到(dào)環境中去，大局部熱量經過襯底、銀(yín)漿、管殼、環氧粘接層，PCB與熱沉向下(xià)發散。顯然，相(xiàng)關資料的導熱才能(néng)将直接影響元件(jiàn)的熱流失效率。一(yī)個(gè)普通(tōng)型的大功率LED燈具結溫,從(cóng)P-N結區到(dào)環境溫度的總熱阻在300到(dào)600℃/w之間，關于一(yī)個(gè)具有良好構造的功率型大功率LED燈具結溫元件(jiàn)，其總熱阻約為(wèi)15到(dào)30℃/w.宏大的熱阻差别标明普通(tōng)型大功率LED燈具結溫元件(jiàn)隻能(néng)在很小(xiǎo)的輸入功率條件(jiàn)下(xià)，才幹正常地工(gōng)作，而功率型元件(jiàn)的耗散功率可大到(dào)瓦級以至更高(gāo)。

3、降低(dī)大功率LED燈具結溫結溫的途徑有哪些？

a、減少大功率LED燈具結溫自(zì)身的熱阻；

b、良好的二次散熱機(jī)構；

c、減少大功率LED燈具結溫與二次散熱機(jī)構裝置介面之間的熱阻；

d、控制額定輸入功率；

e、降低(dī)環境溫度

大功率LED燈具結溫的輸入功率是元件(jiàn)熱效應的獨一(yī)來源，能(néng)量的一(yī)局部變成了輻射光(guāng)能(néng)，其他局部最終均變成了熱，從(cóng)而擡升了元件(jiàn)的溫度。顯然，減小(xiǎo)大功率LED燈具結溫溫升效應的主要辦法，一(yī)是設法進步元件(jiàn)的電(diàn)光(guāng)轉換效率（又(yòu)稱外量子效率），使盡可能(néng)多(duō)的輸入功率轉變成光(guāng)能(néng)，另一(yī)個(gè)重要的途徑是設法進步元件(jiàn)的熱流失才能(néng)，使結溫産生(shēng)的熱，經過各種途徑分發到(dào)四周環境中去。