本文摘要:LED结温,什么是LED结温,什么导致LED结温,降低LED结温的方法有哪些?

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LED结温,什么是LED结温,什么导致LED结温,降低LED结温的方法有哪些?下面将详细进行分析。1.发光二极管的结温是多少?LED的基本结构是一个半导体PN结。

实验表明,当电流流向LED元件时,PN结温度会下降。严格意义上,PN结的温度定义为LED的结温。

一般来说,因为元器件芯片体积小,所以我们也可以把LED芯片的温度看作结温。2.LED结温的原因是什么?LED工作时,以下五种情况可能不会导致结温有所下降:a、元件电极结构不当,窗口层基板或结区材料和导电银胶没有一定电阻值,这些电阻互为第二基,包括LED元件的串联电阻。

当电流流向PN结时,不会同时流向这些电阻,产生焦耳热,导致芯片温度或结温升高。b、因为PN结不太可能极端,元件的注入效率会超过100%,也就是说LED工作时,除了电荷(空穴)从P区流向N区,N区不会向P区注入人体电荷(电子)。一般后一种电荷的注入会产生光电效应,以痉挛的形式被消耗掉。

即使简单的部分流过电荷,也会全部变成光,有的会与结区的杂质或缺陷结合,最后不会变成热。c .实践证明,光提取效率的容差是LED结温升高的主要原因。目前,先进设备的材料生长和组件生产技术可以将LED的大部分输出电能转化为光辐射能量。

但由于LED芯片材料的反射系数比周围介质小得多,芯片内部产生的大部分光子(90%)无法成功阻挡界面,而是在芯片与介质的界面全反射,返回芯片,最终通过多条内部射线被芯片材料或衬底吸收,成为晶格振动形式的热量,促进结温上升。d、看来,LED元件的散热能力是结温的另一个关键条件。

当风扇容量强时,结温上升,反之,当风扇容量差时,结温下降。由于环氧胶是低漏热材料,PN结产生的热量很难通过半透明的环氧树脂向下扩散到环境中,大部分热量通过基板、银浆、管壳、环氧胶层,PCB和散热器向上汇聚。

似乎所涉及的材料的导电性将直接影响部件的散热效率。普通LED从PN结到环境温度的总热阻在300/w到600/w之间,对于结构较好的功率LED元件来说,总热阻在15/w左右,热阻的巨大差异表明普通LED元件在输出功率较小的情况下无法长时间工作,而功率元件的机械系统功率可以高达瓦特级甚至更高。3.降低LED结温的方法有哪些?a .增加LED本身的热阻;b、较好的二次风机机构;c、增加LED与二次风机机构安装接口之间的热阻;d、控制额定输出功率;降低环境温度发光二极管的输出功率是元件热效应的唯一来源。一部分能量变成电磁辐射光能,其余的最终变成热能,从而降低了元素的温度。

看来提高LED温升效果的主要途径是尽量提高元件的电光开关效率(也叫外量子效率),让尽可能多的输出功率转化为光能,另外最重要的途径是尽量提高元件的散热能力,让结温产生的热量通过各种通道扩散到周围环境中。

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