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LED 的散热设计科谱-UV LED涛源光电




1. LED散热设计的目的
在设计使用LED 的产品时, 必须注意可能产生的热量
LED 可使用的温度由结温(Tj)来定义, 如结温Tj 高于最大值的话,可能会导致显著的亮度衰减, 或甚至引致其
他故障(例如由于断线而造成死灯等),故此请勿在超过结温Tj 最大值的情况下使用。
另外,尽可能降低结温可以延长产品的寿命。
基于以上原因,在使用UV LED IR LED时,散热设计是非常重要的。
本指引将介绍有关LED 在散热设计上的一些思路。
2. 有关LED 热量的流向
有关LED UV IR 所产生的热量, 其流向可以用图1 来说明。
芯片的热会经由固晶,电极,焊接部位的锡,以及电路板等传到周边的空气。
从UV LED IR 芯片发出的热以热阻(℃/W)来表示,,以下两条为计算结温Tj 的公式。
使用从LED 芯片到周边空气的热阻Rthj-a 时:
 
Tj = Ta + Rthj-a × W ① 
・Ta:环境温度(℃) 
・Rthj-a:LED 芯片到周边空气的热阻(℃/W) 
・W:输入功率(=IF×VF)(W) 
 (※IF:顺电流(A)、VF:顺电圧(V))
 
 (2)使用从LED 芯片到负极焊脚位的热阻Rthj-s 时:
 
Tj = Ts + Rthj-s × W ② 
・Ts:负极焊脚位的温度(℃) 
・Rthj-s:由LED 芯片到Ts 测试点的热阻(℃/W) 
・W:输入功率(=IF×VF)(W) 
(※IF:顺电流(A)、VF:顺电圧(V))
3. LED Tj 的计算方法
(要计算结温Tj,的方法分为两类 (A) 测量Ts 温度并以其计算出Tj ;(B) VF 测定法。 以下将作详细说明。
 
 (A)测量Ts 温度计算出Tj 
(1)如图3所示将LED的Ts测温点(负极)与热电偶连接并点灯, 然后测量当到达热平衡状态时的Ts, If, Vf值。
※各产品的Ts 测温点及热阻Rthj-s并不一样。详细请参阅本公司有关产品的规格书。
为使热电偶对释放热量的影响减到最少, 请尽量使用较细的热电偶。 
并建议以焊锡将热电偶接到测温点上。
4.LED有关散热设计 
产品设计上,提高散热能力(将整体热阻减低,
能有效降低工作时结温Tj。
设计时可参考以下几项建议。
(A)电路板材质的选择
(B)优化电路板上的铜箔面积
(C)优化UV LED 的配置方式(LED 间距) 
(D)使用散热片
 以下就各项目作详细说明。
(A)LED电路板材质的选择
电路板种类繁多, 好图6 所示, 大约分为树脂,, 金属 或陶瓷几类。
(D)LED 使用散热片
于电路板背面加上散热片能提高散热效果。
以下表3 有安装散热片与否的对照测试结果。
从这测试结果亦指出因为有散热片,令Rthj-a,Tj 也降低,. 
另外,于底板与散热片之间的接合位置, 加入传热能力高的双面贴, 散热片, 又或是散热膏能使其散热效果
更佳.。 图11 为散热片接合方法的例子。
5. 总结
希望凭借本指引所介绍的散热设计案例,能为各位在产品设计上,更有效地发挥LED 的效能,提高可靠性,
生产出性能更穏定的产品。UV LED IR LED

                                                       UVTaoYuan
 


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