如何解决UV LED的散热问题？

当LED光源点亮时，芯片内部的P-N连接区开始发挥作用，产生并积聚热量。 每当状态达到稳定条件时，该温度称为结温。

另外，由于芯片已被封装，因此在测量过程中无法直接检查半导体的热量。 因此，引脚导体的温度通常用于间接推断光源的温差。 光源的结温越低，其散热效果越好。

通常，为光源半导体选择的材料及其采用的封装形状对LED光源的散热有直接影响。

LED光源所使用的材料对内部和外部都有一定的电阻。 这些电阻率值的大小在一定程度上反映了光源的散热能力。

散热问题

散热是一种能量耗散（能量转移）。 术语“能量耗散”是指由于温度差异和低效率而浪费的能量。

热量通过三个过程散发：

·  对流是流动流体产生热量的过程。 例如，对流烤箱使用空气（一种加热的流动流体）来传递热量。

·  传导是热量在一种材料中消散并可能消散到另一种与加热物质接触的材料中的过程。 由电阻加热的电炉灶就是一个例子。

·  辐射是使用电磁波散发热量的过程。 微波炉就是散热的一个例子。

·  为应用使用适当的隔热材料可减少热损失及其成本，同时提高效率和安全性。

如何解决散热问题

为了在环境温度下长时间保持低于芯片显着性阈值的最大程度的 UV-LED 光源，重要的是要为 UV-LED 光源实现安全可靠的热性能。 UV-LED 光源热管理通常可分为两个环节。 芯片封装材料和封装工艺在光源生产领域正在改进，以提高散热效率。

但在工程应用中加入外置散热器可以显着提高散热性能。 散热器结构形式多样，有翅片式、热交换式、分流板式、微槽式等。

为了使 UV-LED 光源的最大热量在环境温度下长时间保持在芯片的显着阈值以下，重要的是为紫外线光源集成安全可靠的温度控制。

UV-LED光源散热设计可分为芯片级、封装级和系统级。 制造过程中的光源决定了前两者。 本文的研究重点是解决方案散热问题，即优化紫外光源辅助散热片的构造。

什么是 LED 结温，为什么它很重要？

LED 管芯与其所安装的材料接触点的结温。 该结通常具有器件的最高温度，使其值成为散热效率的良好指标。 导热通道内置于现代 LED 封装中，用于将热量从交叉点传递到焊接点。 LED 封装与 PCB 或单独散热器的相互作用是焊接连接所在的位置。

LED 的内部热阻用作内部热路径效率的量度。 从热学上讲，LED 的质量随着内部温度的降低而提高。 从热管理的角度创建 LED 灯具时，设计工程师必须访问热容量值。 CFD 求解器将利用这个数字来精确计算 LED 的温度，并检查设备是否超过了制造商建议的上限。 当代 LED 的结温通常达到 100°C或更高。 它的值受温度范围、LED电路与周围的热传导率、芯片的功耗等因素的影响。

热设计因素

必须制造任何 LED 灯泡以降低从 LED 到周围空气的高热稳定性，以保持 LED 凉爽。 传导、对流和热辐射是 二  在整个夹具设计过程中必须考虑和优化的散热类型。

1. LED 宽度和配置

为了创建小型 LED 灯具设计，设计人员经常希望缩短 PCB 上 LED 之间的距离。 但这会导致更高的热功率密度，从而增强LED的发热量。

紫外线发光二极管制造商 经常提供 LED 之间的建议距离，并指定当该距离缩短特定量时可以预期的温度升高。 对 LED 板布局的研究表明，无论是矩形、六边形还是圆形，均质和对称的芯片布置提供相同的热量输出。

2. 选择LED模组

直插式封装 (DIP) LED 和最新的板上多芯片 (MCOB) LED 只是众多不同类型 LED 中的一小部分。 DIP LED 主要用于家用小工具上的标志和显示。 它们以子弹形形式而著称。

SMD LED 是方形半导体，可以在整个 RGB 光谱范围内产生光。

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