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已經廣泛的應用于各個領域，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，大部分的電能轉化成熱能，使LED的結溫升高，結溫的升高會使LED的電，光，色，熱等參數發(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散熱問題的基礎工作和必要途徑。本文的研究內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、的應用領域以及未來的發(fā)展趨勢。并在此基礎上闡明熱阻是LED發(fā)展過程中必須解決的一大問題。
　　 2．闡述了結溫，熱阻的定義，詮釋了LED熱阻產生的機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：計算流體力學以及熱傳導理論。使用Pro/Engineer軟件建立1W大功率LED實體模型，利用EFD熱學仿真軟件分別

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，并與實驗結果進行比較，驗證了仿真模型的準確性。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的熱傳導機制以及在溫升過程中LED芯片溫度分布情況，并結合電學法測量熱阻的原理，得出測量中電流的轉換時間應小于90μs，脈沖法測量熱阻的脈寬也應小于90μs。
　　 5．根據熱傳遞原理，建立熱阻與熱導率之間的數值關系。依靠MicR