大功率LED燈具結溫的根本構造是一個(gè)半導體的P-N結。實(shí)驗指出，當電流流過(guò)大功率LED燈具結溫元件時(shí)，P-N結的溫度將上升，嚴厲意義上說(shuō)，就把P-N結區的溫度定義為大功率LED燈具結溫結溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因而我們也可把大功率LED燈具結溫芯片的溫度視之為結溫。

 

 

2、產(chǎn)生大功率LED燈具結溫結溫的緣由有哪些？

 

在大功率LED燈具結溫工作時(shí)，可存在以下五種狀況促使結溫不同水平的上升：

 

a、元件不良的電極構造，視窗層襯底或結區的資料以及導電銀膠等均存在一定的電阻值，這些電阻互相壘加，構成大功率LED燈具結溫元件的串聯(lián)電阻。當電流流過(guò)P-N結時(shí)，同時(shí)也會(huì )流過(guò)這些電阻，從而產(chǎn)生焦耳熱，引致芯片溫度或結溫的升高。

 

b、由于P-N結不可能極端圓滿(mǎn)，元件的注人效率不會(huì )到達100%,也即是說(shuō)，在大功率LED燈具結溫工作時(shí)除P區向N區注入電荷（空穴）外，N區也會(huì )向P區注人電荷（電子），普通狀況下，后一類(lèi)的電荷注人不會(huì )產(chǎn)生光電效應，而以發(fā)熱的方式耗費掉了。即便有用的那局部注入電荷，也不會(huì )全部變成光，有一局部與結區的雜質(zhì)或缺陷相分離，最終也會(huì )變成熱。

 

c、理論證明，出光效率的限制是招致大功率LED燈具結溫結溫升高的主要緣由。目前，先進(jìn)的資料生長(cháng)與元件制造工藝已能使大功率LED燈具結溫極大多數輸入電能轉換成光輻射能，但是由于大功率LED燈具結溫芯片資料與四周介質(zhì)相比，具有大得多的折射系數，致使芯片內部產(chǎn)生的極大局部光子（>90%）無(wú)法順利地溢出介面，而在芯片與介質(zhì)介面產(chǎn)生全反射，返回芯片內部并經(jīng)過(guò)屢次內部反射最終被芯片資料或襯底吸收，并以晶格振動(dòng)的方式變成熱，促使結溫升高。

 

d、顯然，大功率LED燈具結溫元件的熱流失才能是決議結溫上下的又一個(gè)關(guān)鍵條件。散熱才能強時(shí)，結溫降落，反之，散熱才能差時(shí)結溫將上升。由于環(huán)氧膠是低熱導資料，因而P-N結處產(chǎn)生的熱量很難經(jīng)過(guò)透明環(huán)氧向上分發(fā)到環(huán)境中去，大局部熱量經(jīng)過(guò)襯底、銀漿、管殼、環(huán)氧粘接層，PCB與熱沉向下發(fā)散。顯然，相關(guān)資料的導熱才能將直接影響元件的熱流失效率。一個(gè)普通型的大功率LED燈具結溫,從P-N結區到環(huán)境溫度的總熱阻在300到600℃/w之間，關(guān)于一個(gè)具有良好構造的功率型大功率LED燈具結溫元件，其總熱阻約為15到30℃/w.宏大的熱阻差別標明普通型大功率LED燈具結溫元件只能在很小的輸入功率條件下，才干正常地工作，而功率型元件的耗散功率可大到瓦級以至更高。

 

 

 

3、降低大功率LED燈具結溫結溫的途徑有哪些？

 

a、減少大功率LED燈具結溫自身的熱阻；

 

b、良好的二次散熱機構；

 

c、減少大功率LED燈具結溫與二次散熱機構裝置介面之間的熱阻；

 

d、控制額定輸入功率；

 

e、降低環(huán)境溫度

 

 

 

大功率LED燈具結溫的輸入功率是元件熱效應的獨一來(lái)源，能量的一局部變成了輻射光能，其他局部最終均變成了熱，從而抬升了元件的溫度。顯然，減小大功率LED燈具結溫溫升效應的主要辦法，一是設法進(jìn)步元件的電光轉換效率（又稱(chēng)外量子效率），使盡可能多的輸入功率轉變成光能，另一個(gè)重要的途徑是設法進(jìn)步元件的熱流失才能，使結溫產(chǎn)生的熱，經(jīng)過(guò)各種途徑分發(fā)到四周環(huán)境中去。