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业界动态
选择性的运算方式可以改善LED热分析
来源:廣州煌牌自動設備有限公司    日期:2013-11-27    浏览量:
 LED灯具,LED设备

  时至今日,红色LED热分析仍旧是一门未完成的科学。大多数LED灯具和照明器制造商只能依赖于不充分、不准确或模糊的数据来确定LED设备在相关应用领域的性能,这往往可能导致其散热片设计过度工程化。

  目前业内通常使用功率转换效率(WPE方法来计算LED转换为光辐射所需的功率,以及LED实际所产生的热量。WPE缺陷在于,同一产品类别中各个LED设备之间得出的结果差异甚大,使得灯具和照明器制造商很难对LED产品进行比拟。而且,WPE通常也与操作环境有很大关系。将介绍一种简单明了基于辐射发光效率(LERLED发热量计算方法。最先进、荧光转换型白色LEDLER一般都保持恒定,因此照明器设计商可利用此公式来快速估计LED设备所产生的热量。

  LED与散热

  热模拟实验中,LED有时会被模拟成简单的电阻式加热器,所有将进入LED电功率假定会转换成热量并反过来从照明器发散出去。但这一假设存在一个问题,那就是太过激进:高亮度荧光转换型白色LED一般会将30%传入电功率转换为光,而宝蓝色LED转换功率可大大超过50%因此,高亮度LED发热所需的总功率通常低于进入LED总电功率。

  若这一降低的发热容量被不适当地纳入热模拟中,预期的照明器内部温度将过高,因而将需要采用更复杂、利息更高的散热片设计。这对于那些需要从小型PCB板和散热片发散特定热量(5W-10W应用尤其重要,例如改造型的LED灯泡。要评估灯具或照明器的累计热性能,设计商必需合理考虑传入电功率将分别转换为光和热的比例有多少。

  如今LED行业常用的WPE方法被定义为LED总辐射功率与传入LED总电功率的比率。由于WPE取决于LED标称通量和电压,且是实际驱动电流及连接温度的强函数,因此在同一个产品类别的不同LED设备之间得出结果差异较大。因而对于特定的LED产品类别而言,很难针对不同的驱动器条件、通量和电压BIN组合定义一个典型的WPE值。

  辐射发光效率

  对比之下,进行LED应用的热评估时使用辐射发光效率(LER比WPE更具信服力,前者可以量化光源的可见光发光效率。更具体地讲,LER被定义为光源的总适应光通量(流明)除以其总辐射功率(瓦特)LEDLER值可以直接从辐射光谱功率分布(通常印于设备的数据表上)获取,且与WPE不同的LER值不因标称通量和电压或实际驱动电流和连接温度而发生明显变化。已知LER值的情况下,就可以通过以下公式计算出LED总发热量:

  选择性的运算方式可以改善LED热分析

  其中,菱形符号表示LER值,If表示驱动电流,Vf表示操作条件下的正向压,講表示操作条件下的总发光通量。例如,对于一个典型LER值为300lm/Wrad荧光转换型白色LED假设其驱动电流为1000mA发光通量为300lm正向压为2.9V那么根据上文公式就可以算出其总发热量为1.9W当前荧光转换型白色LED生产工艺所取得的进步使同一产品类别LED精确色点控制成为可能,因此LER值更为一致。

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