由此产生的结点温度(TJ)和环境温度(TA)之间的温度差(TJ-TA)等于一个电气电压(欧姆定律的热当量):TJ-TA=PD×θJA
θJA 指下列各值的总和。
θJS:结点至锡焊点热阻;
θSH:锡焊点至散热器热阻;
θHA:锡焊点至环境热阻。
θJS代表内部的LED热阻,而θSH代表印刷电路板(PCB)电介质和结点热阻。最后,θHA代表散热器热阻,θJS值为LED制造商数据表中指定值,并且是一个简单的LED封装函数。它可以在2~15℃/W的范围内变化。假如从锡焊点到散热器的连接良好(包括:多重热导通孔,适量的铜,良好的焊接和可能用到的导热胶),θSH则基本上可以忽略不计。这将产生一个小于2℃/W的极低θSH值。
θHA保持不变,因为它更多地取决于散热器表面积及其导热性能。在标准的FR4印刷电路板上(近似于LED的尺寸),没有外部散热器,仅有底部覆铜层,θHA值可能会非常大,超过100℃/W。通过图1所示的外部散热器,可降低热阻来保持理想的温度差 (TJ-TA)。热设计需要根据下列θHA方程式,选择合适的散热器:通过该方程可以很容易算出,如果功率增加或允许的温度差降低,那么必要的热阻将随之降低,而这相当于需要一个更大的散热器。
实际应用中 ,在系统使用寿命期内,由于存在前向电压及其他电子偏差,输出LED功率会增加5%~10%前向。可能的温度上升范围需根据最差情况下预计的TA值计算。此外,在制造商规定的规格中,通常会降低最大允许的TJ值,以确保LED使用寿命和效率不会降低 。这些容差迫使我们提升最坏情况下的散热设计标准,要比标定时提高25%~50%。
『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』