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LED结温产生原因是什么?降低LED结温的途径有哪些?

2022-05-30 13:43分类:电子元器件 阅读:

 

LED结温造成原因是什么?减少LED结温的方式有什么?

1、什么叫LED的结温?
LED的主要构造是一个半导体材料的P—N结。试验强调,当交流电穿过LED元器件时,P—N结的气温将升高,严苛的意义上说,就把P—N结区的温度定义为LED的结温。一般 因为元器件集成ic均具备不大的规格,因而人们也可把LED芯片的溫度视之为结温。

2、造成LED结温的缘故有什么?
在LED工作中时,可存有下列五种状况促进结温不一样水平的升高:
a、元器件欠佳的电极材料构造,窗口层衬底或结区的材质及其导电银胶等均存有一定的阻值,这种电阻器互相垒加,组成LED元器件的串联电阻。当交流电穿过P—N结时,与此同时也会穿过这种电阻器,进而造成焦耳热,导致集成ic溫度或结温的上升。
b、因为P—N结不太可能极端化极致,元器件的注人高效率不容易做到100%,也就是说,在LED工作中时除P区向N区引入正电荷(空穴)外,N区也会向P区注人正电荷 (电子器件),一般状况下,后一类的正电荷注人不容易造成康普顿效应,而以发烧的方式消耗了。即便 有效的那一部分引入正电荷,也不会所有变为光,有一部分与结区的杂物或缺点紧密结合,最后也会变为热。
c、实践经验证明,出光高效率的局限是造成 LED结温高的首要缘故。现阶段,优秀的原材料生长发育与元器件生产制造技术已能使LED极大部分键入电磁能转化成光辐射能,殊不知因为LED芯片原材料与四周物质对比,具备大很多的映射指数,导致集成ic內部发生的巨大一部分光量子(>90%)没法顺利地外溢界面,而在集成ic与物质界面造成全反射,回到集成ic內部并根据数次內部反射面最后被芯片材料或衬底消化吸收,并以晶格常数震动的方式变为热,促进结温高。
d、显而易见,LED元器件的热流失工作能力是决策结温多少的又一个重要标准。排热功能强时,结温降低,相反,排热能力较差时结温将升高。因为环氧胶是低烧导原材料,因而P—N结处造成的发热量难以根据全透明环氧树脂往上释放到自然环境中去,绝大多数热能根据衬底、银浆、列管式、环氧树脂粘合层, PCB与热沉往下散发。显而易见,有关资料的传热工作能力将同时危害元器件的热流失高效率。一个通用型的LED,从P—N结区到工作温度的总传热系数在300到 600℃/w中间,针对一个具备优良构造的输出功率型LED元器件,其总传热系数约为15到30℃ /w。极大的传热系数差别说明通用型LED元器件只有在较小的输入功率标准下,才可以一切正常地工作中,而输出功率型元器件的损耗输出功率可大到瓦级乃至高些。

3、减少LED结温的方式有什么?
a、降低LED自身的传热系数;
b、优良的二次排热组织;
c、降低LED与二次排热组织安裝界面中间的传热系数;
d、操纵额定值输入功率;
e、减少工作温度

LED的输入功率是元器件热电效应的唯一来源于,动能的一部分变成了辐射源太阳能,一部分最后均变成了热,进而上升了元器件的溫度。显而易见,减少LED升温效用的首要方式,一是想方设法提升元器件的光电转化高效率(又被称为外量子效率),使尽量多的输入功率转化成太阳能,另一个主要的方式是尽可能提升元器件的热流失工作能力,使结温造成的热,根据多种方式释放到周边环境中去。

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