雷士照明：LED基礎(chǔ)以及運(yùn)用課件

LED基礎(chǔ)及運(yùn)用LED基礎(chǔ)及運(yùn)用1什么是LED什么是LED2什么是LED---LED發(fā)光原理LED：lightemittingdiode------發(fā)光二極管。LED自發(fā)性的發(fā)光是由于電子與空穴的復(fù)合而產(chǎn)生的。當(dāng)LED兩端加上正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時(shí)，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。如下圖，在電動(dòng)勢的作用下，電子對(duì)從能量高的能級(jí)跳躍到能量低的空穴，據(jù)能量守恒，多余的能量以光和熱的形式釋放出。什么是LED---LED發(fā)光原理LED：lightemit3LED光源的優(yōu)點(diǎn)傳統(tǒng)照明光源白熾燈

鹵素光源

熒光光源

氣體放電光源

發(fā)光二極管(LED)長壽命能源轉(zhuǎn)換效率高數(shù)字化調(diào)光調(diào)色體積小(設(shè)計(jì)自由度高)方向性光源固態(tài)光源/抗震性強(qiáng)啟動(dòng)迅速無紅外/紫外光線低電壓不含汞/水銀LessWeightLifetime

ReliabilityRecyclingandDisposalEnergyConsumptionHazardousSubstancesLED光源的優(yōu)點(diǎn)傳統(tǒng)照明光源發(fā)光二極管(LED)LessL4LED產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈半導(dǎo)體行業(yè)上游外延片芯片中游封裝下游應(yīng)用襯底材料：藍(lán)寶石、Sic、Si金屬有機(jī)源：三甲基鎵、二乙基銦高純氣體：氨氣、氫氣MOCVD材料生長工藝芯片制備工藝芯片封裝工藝LED外延片LED芯片LED封裝熒光粉、金線硅膠、環(huán)氧樹脂支架、其他配件配套件背光源產(chǎn)品指示/顯示信號(hào)汽車燈城市景觀亮化照明領(lǐng)域手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)/相框等便攜電子產(chǎn)品，監(jiān)視器/液晶彩電/電腦/人機(jī)界面顯示牌、銀行。證券、機(jī)場、車站、體育場、廣場顯示屏道路信號(hào)燈、機(jī)場信號(hào)燈、鐵路信號(hào)燈、航標(biāo)燈儀表盤燈、剎車燈、尾燈、牌照燈、閱讀燈、轉(zhuǎn)彎燈、前照燈等地埋燈、水底燈、草坪燈、庭院燈、燈箱、廣告字、投光燈、泛光燈、點(diǎn)光源、燈條重點(diǎn)照明燈具、筒燈、杯燈、壁燈、防爆燈、路燈、隧道燈SSL照明系統(tǒng)/工程LED燈具基礎(chǔ)材料行業(yè)LED產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈半導(dǎo)體行業(yè)上游外延片芯片中游封裝下游應(yīng)用襯底5LED燈具系統(tǒng)概念LED燈具

光與色光源二次光學(xué)散熱電源外觀、結(jié)構(gòu)考核：認(rèn)證、測試LED燈具系統(tǒng)概念LED燈具光與色散熱電源外觀、結(jié)構(gòu)考核：6光與色---LED光源分類SMD：它是SurfaceMountedDevices的縮寫，意為：表面貼裝器件，它是SMT(SurfaceMountTechnology中文:表面黏著技術(shù)）元器件中的一種，可以進(jìn)行回流焊，適合于自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)小功率LED一般為單顆0.2W以下，常見的有3528/3014/5050中功率LED一般為單顆0.2W~0.5W，常見的有5630/2323/3030光與色---LED光源分類SMD：它是SurfaceMou7功率型LED一般為單顆1W以上，典型驅(qū)動(dòng)電流多為350mA，比如CreeXP-E最大驅(qū)動(dòng)電流可以1000mA，XP-G最大驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到1500mA，而XM-L最大驅(qū)動(dòng)電流則可以3000mA。光與色---LED光源分類功率型LED一般為單顆1W以上，典型驅(qū)動(dòng)電流多為350mA，8COB:將多個(gè)芯片高密度地集成在一起封裝而成的功率型LED?？梢垣@得較高的光通量，可以獲得比較好的顏色一致性，不需要SMT貼片和回流焊焊接，尺寸較小，燈具外觀設(shè)計(jì)變得容易。光與色---LED光源分類COB:將多個(gè)芯片高密度地集成在一起封裝而成的功率型LED。9光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)波長(Wavelength)光是一種電磁波波長決定光的顏色

可見光的波段從紫光(約380nm)到紅光(780nm)

不可見光的波長*紅外線長于780nm*紫外線短于380nm可見光380-780nmx-射線微波紫外線100-380nm紅外線780-1,000,000nm光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)波長(Wavelength)可10光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)I-V特性具有非線性、整流性質(zhì)：單向?qū)щ娦裕赐饧诱珘罕憩F(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。正向電壓（VF):通過發(fā)光二極管的正向電流為確定值時(shí)，在兩極間產(chǎn)生的電壓降。

反向電流(IR):加在發(fā)光二極管兩端的反向電壓為確定值時(shí)，流過LED的電流。光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)I-V特性11光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)光通量Φ:通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時(shí)，一光源所發(fā)射并被人眼感知之所有輻射能稱之為光通量。單位:流明(lm)發(fā)光強(qiáng)度:光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光（或輻射）通量。I=dΦ/dΩ。單位:砍德拉（cd）照度:照度是用來說明被照面上被照射的程度。

E=dΦ/dA。單位：勒克斯（lx）亮度:亮度也是用來表示物體表面發(fā)光強(qiáng)弱的物理量，被視物體發(fā)光面在視線方向上的發(fā)光強(qiáng)度與發(fā)光面在垂直于該方向上的投影面積的比值，稱為發(fā)光面的表面亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）。光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)光通量Φ:通過發(fā)光二極管的正向電12光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)色溫:當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí),黑體的溫度稱為該光源的顏色溫度。黑體是內(nèi)部中空開一小孔的球體，單位為開爾文（K)例如:2700K燭光色3000K暖白色3500K白色4000K冷白色5000K日光色6500K冷日光色光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)色溫:當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體13光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)相關(guān)色溫:對(duì)于某些光源發(fā)射的光（比如氣體放電燈和LED)的顏色和各種溫度下的黑體輻射的顏色不完全相同(色坐標(biāo)有差別).若光源發(fā)射的光與黑體在某一溫度下輻射的光顏色最接近,則黑體的溫度稱為該光源的相關(guān)色溫。關(guān)于相關(guān)色溫，標(biāo)同一色溫的光源，處在色溫直線的不同位置，其顏色不一樣，給人們選擇光源帶來很大的問題（顏色一致性差）。偏黃綠方向偏藍(lán)綠方向偏黃方向偏紅方向光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)相關(guān)色溫:對(duì)于某些光源發(fā)射的光（比14光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)顯示指數(shù):光源對(duì)物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性,也就是顏色逼真的程度.顯色性高的光源對(duì)顏色表現(xiàn)較好,我們所見到的顏色也就接近自然原色,顯色性低的光源對(duì)顏色表現(xiàn)較差。光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)顯示指數(shù):光源對(duì)物體本身顏色呈現(xiàn)的15光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)色坐標(biāo):白光分色按右圖分X,Y值,而其它顏色光按波長來分.同一相關(guān)色溫組成一條直線，與黑體軌跡相交，此直線上任何一點(diǎn)的相關(guān)色溫等于交點(diǎn)的黑體色溫。

每一個(gè)不同的色坐標(biāo)點(diǎn)有不同的顏色表征CIE1931色度圖光與色---LED基礎(chǔ)參數(shù)色坐標(biāo):白光分色按右圖CIE19316光與色---LED白光的產(chǎn)生加色原理紅+綠+藍(lán)=白藍(lán)+黃=白紅+青=白綠+品紅=白光與色---LED白光的產(chǎn)生加色原理紅+綠+藍(lán)=白17光與色---LED白光的產(chǎn)生RGB三種LED波長匹配混光藍(lán)光LED加黃色熒光粉光與色---LED白光的產(chǎn)生RGB三種LED波長匹配混光18光與色---LED白光的產(chǎn)生幾種常見的光譜分布---現(xiàn)階段主流技術(shù)路線的白光LED光譜不連續(xù)圖1.太陽光光譜圖圖2.白熾燈光譜圖3.緊湊型熒光燈CFL光譜圖4.RGB混光LED燈光譜圖5.InGaNLED激發(fā)黃色熒光粉白光光譜光與色---LED白光的產(chǎn)生幾種常見的光譜分布---現(xiàn)階段主19光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED基本尺寸---以CreeXB-D為例（2525）光分布---朗勃型光分布光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED基本尺寸---以Cr20光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED電性能參數(shù)Tj＠85℃參數(shù)Tj：PN結(jié)的溫度光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED電性能參數(shù)21光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED結(jié)溫與光通量關(guān)系圖Tj＠85℃參數(shù)LED正向電流與光通量關(guān)系圖Tj＠85℃參數(shù)光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED結(jié)溫與光通量LED正22光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LEDTsp與色坐標(biāo)漂移關(guān)系圖If＠350mA參數(shù)LED正向電流與色坐標(biāo)漂移關(guān)系圖Tj＠85℃參數(shù)光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LEDTsp與色坐標(biāo)LE23光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED光源分Bin---亮度Bin光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED光源分Bin---亮24光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED光源分Bin---VFBin以PhilipsRebelES為例Cree公司不區(qū)分VFBinLED光源分Bin---ColorBin以CreeXB-D為例Tj＠85℃參數(shù)光與色---LED光源相關(guān)特性解讀LED光源分Bin---V25光與色---顏色一致性如下圖，以3000K為例，在ANSI要求的區(qū)域內(nèi)（約7SDCM)分成16個(gè)不同的小ColorBin，每一個(gè)小Bin內(nèi)的顏色一致性相對(duì)較好（約2SDCM)，但是不同的Bin區(qū)之間的顏色差異性比較大。光與色---顏色一致性如下圖，以3000K為例，在ANSI要26光與色---顏色一致性3000K色溫分bin圖色差圖A2色差圖B4色差圖C2我們以3000K色溫為例，挑選其中的三個(gè)bin進(jìn)行光色的對(duì)比，三個(gè)bin分別為A2、B4和C2，所使用的燈具為雷士TLED301A30W-3000K/15°導(dǎo)軌射燈。此款燈具的功率為30W，色溫為3000K，光束角為15度。光與色---顏色一致性3000K色溫分bin圖色差圖A2色27光與色---顏色一致性色容差：用麥克·亞當(dāng)橢圓（MacAdamEclipse）來限定顏色區(qū)域是比較普遍的做法。如對(duì)熒光燈，美國的AnsiC78.376-2001標(biāo)準(zhǔn)要求是各個(gè)色溫不能超過4步的麥克·亞當(dāng)橢圓（4-StepMacAdamEllipse或4SDCM）。IEC標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)而言較寬，為5SDCM。1SDCM2SDCM3SDCM4SDCM5SDCM麥克·亞當(dāng)橢圓光與色---顏色一致性色容差：用麥克·亞當(dāng)橢圓（MacAd28光與色---顏色一致性MacAdam實(shí)驗(yàn)：制造一個(gè)裝置，讓受過訓(xùn)練的觀察者在亮度為恒定的48cd/m2下辨別兩個(gè)不同的顏色。其中一個(gè)顏色是不變的，另外一個(gè)有細(xì)微分別的顏色是變化的。要求觀察者對(duì)顏色進(jìn)行分辨。這個(gè)實(shí)驗(yàn)在色空間中選用25個(gè)點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人眼對(duì)顏色的分辨是落在CIE1931色度圖中的一個(gè)個(gè)橢圓中。光與色---顏色一致性MacAdam實(shí)驗(yàn)：制造一個(gè)裝置，讓受29光與色---顏色一致性對(duì)LED室內(nèi)照明的燈具，目前最為通用的標(biāo)準(zhǔn)是AnsiC78.337-2008。其范圍是沿黑體曲線將顏色分為8個(gè)四邊形。如圖所示，每個(gè)四邊形大約與7SDCM相近，略大于7SDCM。光與色---顏色一致性對(duì)LED室內(nèi)照明的燈具，目前最為通用的30光與色---顏色一致性在CIE1931色度圖中，離開黑體曲線，向任何一個(gè)方向偏離，顏色都會(huì)有相應(yīng)的變化。人眼可以明顯感覺出處于7SDCM范圍內(nèi)遠(yuǎn)離的兩點(diǎn)的顏色的不同。較為理想的情況，是將顏色控制在3SDCM，在建筑的裝飾照明，為了保證顏色一致性，甚至要求2SDCM。1SDCM：人眼剛能感覺到色差（50%觀察者覺察，50%沒有察覺）2SDCM：90%觀察者在白色背景下能看到色差4SDCM：在非白色的背景下，色差不明顯光與色---顏色一致性在CIE1931色度圖中，離開黑體曲31光與色---顏色一致性色容差的計(jì)算：K：代表步數(shù)，比如7SDCM代表7步色容差△x，△y：代表x值與y值與中心點(diǎn)的差。G11，G12，G22：代表光色范圍的常數(shù)注：表中G11，G12，G22需各乘以10的4次方光與色---顏色一致性色容差的計(jì)算：注：表中G11，G12，32光與色---顏色一致性對(duì)于LED產(chǎn)品的色容差計(jì)算，需要將上表中的中心點(diǎn)（CFL)更換如下表中不同色溫所對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)，目前的積分球的色容差中心點(diǎn)定義基本都按照CFL的中心點(diǎn)設(shè)置，所以積分球所測試出來的色容差僅供參考，準(zhǔn)確的LED色容差可根據(jù)能源之星定義的中心點(diǎn)和上述公式計(jì)算。光與色---顏色一致性對(duì)于LED產(chǎn)品的色容差計(jì)算，需要將上表33光與色---顏色一致性對(duì)室內(nèi)照明應(yīng)用，AnsiC78.337-2008定義得還不夠嚴(yán)格??！光與色---顏色一致性對(duì)室內(nèi)照明應(yīng)用，AnsiC78.34光與色---混Bin技術(shù)得到好的顏色一致性由上述的資料可以看出，AnsiC78.337-2008所要求的色容差略大于7SDCM，其色差是相對(duì)明顯的，如上面看到的301的導(dǎo)軌射燈所用不同的3個(gè)不同的Bin的LED所表現(xiàn)出來的色差非常明顯。以3000KXP-E為例，我們選用其中的9個(gè)Bin區(qū)混合使用，以此來得到較好的一致性?；霣in的原理與RGB混Bin產(chǎn)生白光的原理一樣，我們也可以用不同顏色表征的白光相互混合使用，混Bin就是使用色坐標(biāo)的數(shù)學(xué)相對(duì)迭加的原理。如左圖，對(duì)于3顆光源的燈具，我們采用A3/B2/C1的混Bin方案，首現(xiàn)A3和C1相迭加得到如圖粉色的坐標(biāo)點(diǎn)，然后粉色的坐標(biāo)點(diǎn)再與B2相迭加，由于粉色坐標(biāo)的權(quán)重為B2的兩倍，則最終迭加得到的紅色的坐標(biāo)點(diǎn)更靠近粉色的坐標(biāo)點(diǎn)。光與色---混Bin技術(shù)得到好的顏色一致性由上述的資料可以看35光與色---混Bin技術(shù)得到好的顏色一致性以公司301導(dǎo)軌射燈為例，燈具為15PCSXPE光源，我們采用5倍的3合一的方案進(jìn)行混Bin，為了出光面的顏色也相對(duì)一致，我們選用了16個(gè)色溫Bin中的9個(gè)Bin區(qū)組合了8個(gè)混Bin方案，獲得很好的顏色一致性。光與色---混Bin技術(shù)得到好的顏色一致性以公司301導(dǎo)軌射36光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段透鏡透鏡反射器混光腔小角度照明產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)用可設(shè)計(jì)出不同配光方式材料多為PMMA或者PCPMMA效率比PC略高用于大角度照明產(chǎn)品配光以軸對(duì)稱性為主較難控制配光多為鋁旋壓或者塑膠鍍銀角度與反射器的深度與出光面大小有較大關(guān)系眩光小可用于多色混光多用于筒燈產(chǎn)品出光面的均勻度與混光腔的深度和反射面的斜度有較大關(guān)系光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段透鏡透鏡反射器混光腔37光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段折射定律全反射定律幾何光學(xué)三大定律光的直線傳播定律：光在均勻媒質(zhì)里沿直線傳播光的反射定律和折射定律（Snell定律）光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段折射定律全反射定律幾38光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段全反射式透鏡：多用于射燈、天花燈產(chǎn)品LED配光TIR透鏡透鏡配光在透鏡出光面上增加珠面：防止出現(xiàn)芯片鏡像效率降低2-3%角度將略有增加出光更加均勻、光斑效果更好光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段全反射式透鏡：多用于39光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段透射式透鏡：

投射式透鏡利用光線折射原理改變LED中間光強(qiáng)的出射角度，達(dá)到改變配光，出射均勻的目的。透鏡效率>90%主要應(yīng)用在如路燈，室內(nèi)基礎(chǔ)照明燈具等需要大角度配光的場合LED配光投射式透鏡透鏡配光光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段透射式透鏡：LED配40光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段反射杯：反射器在傳統(tǒng)燈具中也廣泛應(yīng)用，根據(jù)配光要求一般為雙曲線或者自由曲面形式因?yàn)榉瓷淦鳠o法控制LED中心的光線，所以反射器光線控制能力較弱效率較高>92%LED配光反射器配光光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段反射杯：LED配光反41光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段混光腔：合理的混光腔能夠取得較柔和的出光效果出光面的顏色一致性較好

可以克服多顆光源的重影現(xiàn)象無眩光的現(xiàn)象光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段混光腔：42光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段光學(xué)元件設(shè)計(jì)與仿真光與色---LED燈具二次光學(xué)實(shí)現(xiàn)手段光學(xué)元件設(shè)計(jì)與仿真43LED散熱---控制結(jié)溫的重要性LED結(jié)溫直接影響LED的壽命，從下圖可以看出，結(jié)溫升高10度，LED壽命(L70)約降低一半，且隨著結(jié)溫的增加，LED的光輸出也相對(duì)應(yīng)的下降。LED散熱---控制結(jié)溫的重要性LED結(jié)溫直接影響LED的壽44LED光源MCPCB散熱器表面通過導(dǎo)熱介質(zhì)自然對(duì)流換熱，散熱片表面熱量與空氣進(jìn)行熱交換輻射換熱，燈體表面與周圍環(huán)境進(jìn)行輻射換熱LED散熱---LED的散熱通道散熱器表面散熱器表面LED結(jié)溫?zé)o法通過實(shí)際測試偵測出來。Tj=Tsp+Rjc*PowerTsp:LED焊點(diǎn)溫度可以實(shí)際測試出來Rjc：光源規(guī)格書會(huì)提供Power:功率(Vf*If)LED光源MCPCB散熱器表面通過導(dǎo)熱介質(zhì)自然對(duì)流換熱，散熱45LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式熱量的傳遞有三種基本方式：導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射。它們可以單獨(dú)出現(xiàn)，也可能是兩種或三種形式同時(shí)出現(xiàn)。凡是有溫差的地方就有熱量的傳遞。熱量傳遞的兩個(gè)基本規(guī)律：熱量從高溫區(qū)流向低溫區(qū)；高溫區(qū)發(fā)出的熱量必定等于低溫區(qū)吸收的熱量。在穩(wěn)態(tài)條件下，存在著熱平衡。符合能量守恒定律。傳導(dǎo)對(duì)流輻射LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式熱量的傳遞有三種基46熱傳導(dǎo)1.氣體導(dǎo)熱是由氣體分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞的結(jié)果；金屬導(dǎo)體的導(dǎo)熱主要是靠自由電子的運(yùn)動(dòng)來完成。非導(dǎo)電固體的導(dǎo)熱是通過晶格結(jié)構(gòu)的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)的；液體中的導(dǎo)熱機(jī)理主要靠彈簧波的作用。2.導(dǎo)熱基本定律是傅立葉定律：在純導(dǎo)熱中，單位時(shí)間內(nèi)通過給定面積的熱流量，正比于該垂直于導(dǎo)熱方向的截面面積的溫度變化率。

Ф:熱流量,W:導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m.℃)A:導(dǎo)熱方向上的截面面積，:X方向的溫度變化率，℃負(fù)號(hào)表示熱量傳遞方向與溫度梯度的方向相反

LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式熱傳導(dǎo)LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式47

對(duì)流對(duì)流是指流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)所引起的熱量傳遞過程。對(duì)流僅發(fā)生在流體中,且伴隨著有導(dǎo)熱現(xiàn)象.流體流過某物體表面時(shí)所發(fā)生的熱交換過程,稱為對(duì)流換熱.

牛頓冷卻公式(如右圖):Ф:熱流量,Whc:對(duì)流換熱系數(shù)，W/(m^2.℃)A:對(duì)流換熱面積，m2:熱表面溫度，℃:冷卻流體溫度

LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式對(duì)流LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式48輻射

物體以電磁波形式傳遞能量的過程稱為熱輻射.輻射能在真空中傳遞能量,且有能量形式的轉(zhuǎn)換,即熱能轉(zhuǎn)換為輻射能及從輻射能轉(zhuǎn)換成熱能。任意物體的輻射能力表示為:Ф:熱流量,Wε:物體的黑度:斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)，A:輻射表面積，T:物體表面的熱力學(xué)溫度,K.LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式輻射LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式49邊界層：流動(dòng)邊界層：滯流內(nèi)層：過渡緩沖層有:由于對(duì)流傳熱是在流體流動(dòng)過程中發(fā)生的熱量傳遞現(xiàn)象，而且流體流動(dòng)過程中又與固體壁面接觸，流體流經(jīng)固體壁面時(shí)，形成流動(dòng)邊界層，靠近壁面處總有一層滯流內(nèi)層存在。在此薄層內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)是沿壁面成平行運(yùn)動(dòng)的而互不相混的滯流流動(dòng)。無論是熱流體把熱量傳遞給壁面，還是壁面把熱量傳遞給流經(jīng)它的冷流體，都必然要通過滯流內(nèi)層。而在滯流內(nèi)層中，層與層的流體不發(fā)生徑向的相互位移，無任何宏觀的混合。熱量僅能通過傳導(dǎo)傳熱的方式通過滯流內(nèi)層。由于流體的導(dǎo)熱系數(shù)小，故滯流內(nèi)層的熱阻大，通過滯流內(nèi)層的溫度急劇下降。此外在滯流內(nèi)層和湍流主體流之間存在一個(gè)溫度逐漸變化的區(qū)域稱為過渡緩沖層。LED散熱---熱量傳遞的三種基本方式邊界層：流動(dòng)邊界層由于對(duì)流傳熱是在流體流動(dòng)過程中發(fā)生50減小接觸熱阻：a.確保MCPCB與散熱片貼合平面的平面度；b.MCPCB與散熱片之間需要有導(dǎo)熱界面材料；c.熱導(dǎo)系數(shù)好的界面導(dǎo)熱材料；d.界面導(dǎo)熱材料必須承受一定的壓力LED散熱---散熱設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)2.減小擴(kuò)散熱阻3.通暢的氣流路徑減小接觸熱阻：a.確保MCPCB與散熱片貼合平面的平面度；51LED散熱---常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)LED散熱---常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)52LED散熱---常用材料和相關(guān)生產(chǎn)制程壓鑄導(dǎo)熱塑料鋁擠陶瓷沖壓熱管LED散熱---常用材料和相關(guān)生產(chǎn)制程壓鑄導(dǎo)熱塑料鋁擠陶瓷沖5352555657585360RightviewTopviewTopviewRightview翅間距、翅片長度、翅片高度流動(dòng)邊界層②③LED散熱---散熱仿真常用軟件：IcepakEFD5