资源描述：
《CREE_LED_热设计内容_Thermal_Manager教材.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、散热装置设计TrainingData-Module09Revision1-May2008SHENZHENEngineeringLearningCenter目录高功率LED特性和热的关系光输出和结温Tj关系.寿命和结温Tj关系.正向电压Vf和结温Tj关系.如何测量结温Tj热传导2Copyright©2008,Cree,Inc.散热好坏直接关系LED寿命及光输出在大功率LED中，散热是个大问题。若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（TJ）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏
2、。因此在大功率LED灯具设计中，最主要的设计工作就是散热设计。XLamps~50000hrs@Tj<80’C3Copyright©2008,Cree,Inc.LED光输出与结温关系4Copyright©2008,Cree,Inc.芯片節點處是LED發光的唯一來源。在導通電流發光狀態下，節點區域将变得非常热。LED的節點溫度當LED在長時間處于高溫工作狀態下,將會影響光輸出及使用壽命。對于LED的结温能產生影響的因數有：室温下的LED周圍的環境溫度熱系統的構造組成及導熱材料的熱阻通過LED的電流大小LED的節點溫度5Copyr
3、ight©2008,Cree,Inc.高功率LED的热阻用热阻来衡量LED热量从PN结通过导热通道将热量导出的能力低热阻=良好散热jspRthj-sp:从PN结(j)到焊点(sp)的热阻单位:℃/W或K°/W低的热阻(Rthj-sp)=PN结(j)到焊点(sp)的低温差6Copyright©2008,Cree,Inc.何处是LEDPN结?LEDPN结LEDPN结位于LED芯片内部LED结温(Tj)无法直接测量7Copyright©2008,Cree,Inc.为什么LED结温Tj很重要?结温（Tj）影响LED寿命和长期流明维持
4、+10°C+20°CTj(°C)L70X97,000小时X+1055,000小时X+2032,000小时相对光通量（%）寿命（小时）X8Copyright©2008,Cree,Inc.结温和正向电压LED温度系数-mV/°C（负温度系数）结温Tj上升，LED的正向电压降低例:10LED串联正向电压Vf（@Tj=25℃）=3.3V总电压=10*3.3=33V当结温Tj=60℃时正向电压Vf=3.3–(.004*35)=3.16V总电压=10*3.16=31.6V★这事例说明采用恒流驱动是非常重要的9Copyright©2008
5、,Cree,Inc.如何散热(如何获得低热阻&低结温)良好的散热材料.散热面积大小与散热成正比.整个散热通路没有瓶颈.10Copyright©2008,Cree,Inc.ThermalManagementProductsExtrudedBondedFinStampingsFoldedFinActiveFanCross-cutProductimagescourtesyofThermaFloInc.MosthighpowerLEDlampswillneedaheatsinkinordertodissipateoperatingh
6、eat.Recommendedthermalmanagementproductsinclude:ThermallyconductivecompoundsMountinghardwareTemperaturesensorsTypesofHeatSinks11Copyright©2008,Cree,Inc.差的和良好的热设计良好的热设计结温Tj<85°C热沉装置差的热设计周围无散热表面结温Tj>85°C12Copyright©2008,Cree,Inc.如何测量结温13Copyright©2008,Cree,Inc.1)热平衡一
7、般而言,开启20分钟(1200sec)后基本达到热平衡必须有一个能较长时间工作的好的热沉14Copyright©2008,Cree,Inc.2)测焊点温度几乎无法直接测焊点温度传感器直接在LED周边PCB传热良好处测量15Copyright©2008,Cree,Inc.2)测焊点温度在线路板上设计测温焊点16Copyright©2008,Cree,Inc.3)测电压和电流测量LED两端的电压和流过的电流17Copyright©2008,Cree,Inc.4)计算功率和结温功率[功率P(W)]=[电压(V)]x[电流(A)]例
8、:3.3Vx0.35A=1.155W结温[Tj]=[焊点温度(Tsp)]+([Rthj-sp]x[功率])例:51.2°C+(8°C/Wx1.155W)=51.2+9.24=60.44°C18Copyright©2008,Cree,Inc.热传导19Copyright©2008,Cree,
