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普通的高亮度 （HB） LED 僅將約 45% 的應(yīng)用能量轉(zhuǎn)換給可見光子，其余的則產(chǎn)生熱量。 如果產(chǎn)生的這些熱量不能從 LED 充分散去，將會(huì)導(dǎo)致過熱，并可能造成災(zāi)難性故障。 即使不出現(xiàn)災(zāi)難性故障，LED 結(jié)溫升高也會(huì)造成光輸出下降、顏色發(fā)生變化和/或預(yù)期壽命顯著縮短。
本文介紹了如何計(jì)算結(jié)溫，并說明熱阻的重要性。 文中探討了較低熱阻 LED 封裝替代方法，如芯片級(jí)和板載 （COB） 設(shè)計(jì)，并介紹了影響散熱器性能的因素。
熱量如何產(chǎn)生并影響 LED
當(dāng)在 LED 的 P-N 結(jié)適當(dāng)施加足夠的電壓時(shí)，電流會(huì)流經(jīng)該結(jié)，同時(shí)產(chǎn)生光和熱。 但是，普通的高亮度 （HB） LED 僅將約 45% 的應(yīng)用能量轉(zhuǎn)換為光，其余的則產(chǎn)生熱量。
由于 P-N 結(jié)較小，單位面積的生熱率就大：一個(gè) 1 W、1 mm2 的 LED 可產(chǎn)生高達(dá) 100 W/cm2 的熱量。 隨著結(jié)溫升高，LED 的正向電壓和流明輸出下降。 為了延長使用壽命并保持性能，LED 工作期間的結(jié)溫必須保持在制造商的規(guī)格范圍內(nèi)。
如圖 1 所示，在恒定工作電流下，結(jié)溫每升高 10°C，正向電壓下降約 20 mV。 具體而言，在恒定電流 350 mA 下，LED 結(jié)溫從 25?C 升至 80?C 時(shí)，正向電壓下降 0.17 V。
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