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散热:户外泛光LED照明

大功率LED的散热
LED是一种光电器件,在其工作过程中只有15%~25%的电能会转化为光能,其余的电能几乎转化为热能,使得LED的温度更高。在大功率LED中,散热是一个需要专门研究的主要问题。例如,如果如上所述,10W的白光LED的光电转换效率为20%,即8W的电能转化为热能。如果不加散热措施,大功率LED的核心温度会迅速上升。当其TJ值的上升超过最高允许温度(通常为150℃)时,大功率LED就会因过热而损坏。因此,在大功率ED灯的设计中,最重要的设计工作就是散热设计。

印刷电路板TJ
印刷电路板TJ2

另外,在一般功率器件(如电源1C)的散热计算中,只要结温小于最大允许结温(一般为125℃)就足够了。但在大功率LED散热设计中,TJ VALUE要求远低于125℃。原因是TJ对LED的出光率和寿命影响很大:TJ越高,出光率越低,LED的寿命也越短。

大功率LED的散热路径。
大功率LED在结构设计上非常重视散热。有些设计者在管芯下方设置了较大的金属散热垫,可以使管芯的热量通过散热垫散发到外部。高功率 LED 焊接在印刷板 (PCB) 上。散热垫的底面与PCB的覆铜面焊接,以较大的覆铜层作为散热面。为了提高散热效率,采用双层覆铜PCB。这是最简单的散热结构之一。

PCB TJ4
PCB TJ3
PCB TJ 双层浸铜层的PCB​​2
PCB TJ 双层浸铜层PCB

发布时间:2022年3月2日