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如何提高新能源LED路灯的散热能力

  如何提高新能源LED路灯的散热能力是LED封装和新能源LED路灯设计的核心问题,新能源LED路灯散热问题分为LED芯片PN结到外延层;外延层到封装基板;封装基板到外界环境三个层次。这三个环节构成了热传导通道。针对新能源LED路灯的散热难题,应分别在以下各个层面对散热和热管理系统进行优化设计。
(1)LED芯片PN结到外延层的散热。在氮化镓资料的成长过程中,改进资料结构,优化成长参数,获得高质量的外延片,提高器材内量子功率,从根本上削减热量的发生,加速LED芯片PN结到外延层的热传导。
(2)外延层到封装基板的散热。在LED芯片封装上,采用倒装芯片结构、共晶焊封装、金属线路板结构。在器材封装上,选择合适的基板资料,例如,选择金属印制电路板,陶瓷、复合金属基板等导热性能好的封装基板,以加速热量从外延层向封装基板发出。
(3)封装基板到外界环境的散热。目前,新能源LED路灯的光源一般是采用回流焊将大功率白光LED以阵列方法焊接在金属封装基板上,然后再把金属封装基板紧密安装在大体积的铝、铜资料的散热翅片上。大功率白光LED发生的热量经过金属封装基板传递到散热翅片上,利用天然对流或人为强制对流的方法达到散热意图。
(4)热岛效应。新能源LED路灯的散热器若较大易存在“热岛效应”,尤其是单纯靠天然对流时。新能源LED路灯的散热过程最主要的还是靠散热器和空气的对流换热,在排除外界风力影响下主要靠天然对流。天然对流是靠和散热器接触的冷空气被散热器加热后天然上升,旁边的冷空气持续补充进来,经过这样不断循环把热量带走。如果散热器过大,其中间部分的热空气上升后,旁边没有足够的冷空气可以补充(旁边也有光源在发热,空气也相对比较热),这样就会致使中间部分散热功率降低,温度升高,形成“热岛效应”。“热岛”中心的LED芯片比周围的LED芯片老化更快,故障率更高。

日期:2019-5-2 〖返回〗 〖收藏〗 点击数:626

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