大功率LED的脈沖測量熱阻方法以及熱模擬分析.pdf

1、作為新一代綠色照明光源，LED已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，但大功率LED的散熱問題一直以來是使其成為照明光源的最大障礙。在LED的發(fā)光過程中，大部分的電能轉(zhuǎn)化成熱能，使LED的結(jié)溫升高，結(jié)溫的升高會使LED的電，光，色，熱等參數(shù)發(fā)生變化，影響LED發(fā)光效率和壽命。所以精確有效地測量LED的熱特性成為解決LED散熱問題的基礎(chǔ)工作和必要途徑。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾方面：
　　 1．依次介紹了LED的發(fā)展歷史，發(fā)光原理，LED目前

2、的應(yīng)用領(lǐng)域以及未來的發(fā)展趨勢。并在此基礎(chǔ)上闡明熱阻是LED發(fā)展過程中必須解決的一大問題。
　　 2．闡述了結(jié)溫，熱阻的定義，詮釋了LED熱阻產(chǎn)生的機(jī)制以及熱阻的理論模型。分析了熱阻對LED發(fā)光效率與壽命的影響，突顯出熱阻的重要性。
　　 4．模擬分析是解決散熱問題必不可少的途徑，文中介紹了熱模擬理論的基礎(chǔ)：計(jì)算流體力學(xué)以及熱傳導(dǎo)理論。使用Pro/Engineer軟件建立1W大功率LED實(shí)體模型，利用EFD熱學(xué)仿真軟件分別

3、模擬了LED穩(wěn)態(tài)熱特性與瞬態(tài)熱特性。模擬在自然對流條件下與控溫條件下的穩(wěn)態(tài)熱特性，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。使用瞬態(tài)模擬，仿真出了LED在自然對流與控溫條件下的溫升曲線，得出了LED的熱傳導(dǎo)機(jī)制以及在溫升過程中LED芯片溫度分布情況，并結(jié)合電學(xué)法測量熱阻的原理，得出測量中電流的轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)小于90μs，脈沖法測量熱阻的脈寬也應(yīng)小于90μs。
　　 5．根據(jù)熱傳遞原理，建立熱阻與熱導(dǎo)率之間的數(shù)值關(guān)系。依靠MicR