LED壽命的終結者:LED的熱阻
發布時間:2013-04-26 責任編輯:abbywang
【導讀】影響LED壽命的一個重要參數就是LED熱阻。其數值越低,表示芯片中的熱量傳導到支架或鋁基板上越快。這有利於降低芯片中pn結的溫度,從而延長LED的壽命。
在LED點亮後達到熱量傳導穩態時,芯片表麵每耗散1W的功率,芯片pn結點的溫度與連接的支架或鋁基板的溫度之間的溫差稱為熱阻Rth,單位為℃/W。數值越低,表示芯片中的熱量傳導到支架或鋁基板上越快。這有利於降低芯片中pn結的溫度,從而延長LED的壽命。
影響LED熱阻的因素
怎樣才能降低LED的熱阻呢?熱阻的大小與以下因素有關:
與LED芯片本身的結構與材料有關。
與LED 芯(xin)片(pian)黏(nian)結(jie)所(suo)用(yong)材(cai)料(liao)的(de)導(dao)熱(re)性(xing)能(neng)及(ji)黏(nian)結(jie)時(shi)的(de)質(zhi)量(liang)有(you)關(guan),是(shi)用(yong)導(dao)熱(re)性(xing)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)膠(jiao),還(hai)是(shi)用(yong)絕(jue)緣(yuan)導(dao)熱(re)的(de)膠(jiao),還(hai)是(shi)用(yong)金(jin)屬(shu)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)。熱(re)沉(chen)是(shi)用(yong)什(shen)麼(me)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng)的(de)?是(shi)用(yong)導(dao)熱(re)很(hen)好(hao)的(de)銅(tong),還(hai)是(shi)鋁(lv),而(er)且(qie)與(yu)銅(tong)、鋁的散熱麵積大小也有直接的關係。選用一定的材料與控製相關的技術細節,就可以降低LED的熱阻,從而提高LED壽命的工作效能。

圖題:LED壽命的終結者——LED的熱阻
確定LED熱阻大小
怎麼測出熱阻呢?LED芯片 pn結溫度升高10℃,波長會漂移1~2nm,或當pn結溫度升高10℃時,光強會下降 1%,按照這種規律可測出pn結溫度上升了多少度。
熱阻是沿熱流通道上的溫度差與通道上耗散的功率之比,對於LED來說,熱阻一般是指從LED芯片 pn結到熱沉上的熱阻,熱阻計算公式可表示為:Rth=(Tj - Tx)/ P式中,Tj 為施加大小為 P的加熱功率脈衝後測得的LED結溫;Tx 為熱沉鋁基板上的溫度。
對被測LED施加一定的加熱功率脈衝 (恒流IH),被測LED的pn結發熱。比較恒流脈衝施加前後,在恒流IM偏置下所測的電壓變化量。在測試前被測LED結溫與熱沉溫度相同的前提下,由溫度檢測裝置測得熱沉溫度,從而得到被測LED的初始結溫。
由於在正向電流IM下,pn結溫升與其正向電壓變化呈線性關係,因此相關係數K為器件的熱敏溫度係數 (mV/℃)。通過此熱敏溫度係數,在恒定的偏置電流 IM下,可將功率恒流脈衝施加前後的結電壓變化量△VF 換算為相應的結溫變化量。
Rth=ΔVF / K*P首先轉換開關置於“1”,則被測LED注入恒定電流 IM,測得其正向電壓 VFI。然後開關切換到“2”,給被測 LED 注入恒定電流1H,使其結溫升高。在一定時間之後,開關再次切換至“1”,在lhf下測得LED的正向電壓 VF2。最後就可以計算出熱阻。
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