《LED的散热技术》课件.pptVIP

*******************LED的散热技术LED的散热技术对于LED的性能和寿命至关重要。LED在工作时会产生热量，如果热量无法有效散去，会导致LED发光效率降低，寿命缩短，甚至损坏。DH投稿人：DingJunHong课程目标11.理解LED散热的必要性LED散热对提高LED产品寿命和光效至关重要。22.掌握常见的LED散热技术学习被动式、主动式等散热方案，了解其优缺点。33.了解LED模组设计与散热学习如何设计合理的LED模组，有效地散热。44.掌握LED照明产品的散热优化提高散热效率，延长LED照明产品的寿命。LED基础知识LED的发光原理LED是半导体器件，通过电流激发电子跃迁发光。LED的光谱特性LED光源具有单色性，光谱窄，色纯度高。LED的能效优势LED具有高效率、低能耗、长寿命等优点。LED的工作原理1电子跃迁电子从高能级跃迁到低能级2光子发射释放能量形成光子3发光现象光子以特定波长发光LED芯片由P型半导体和N型半导体组成。当电流通过LED时，电子从N型半导体流向P型半导体，与空穴结合。这个过程称为电子跃迁，电子在跃迁的过程中释放能量，形成光子，并以特定波长发光。LED的特性高效率LED具有很高的光效，能量转化效率高，发热量低。寿命长LED的寿命很长，可以达到数万小时，远超传统光源。色彩丰富LED可以发出各种颜色，满足不同应用场景的需求。体积小LED体积小巧，便于安装，适用于各种空间。LED发光机理LED发光机理基于半导体材料的PN结结构，当电流通过PN结时，电子从N型半导体迁移到P型半导体，与空穴复合。复合过程释放能量，以光子的形式发出，这就是LED发光的基本原理。LED散热的重要性延长LED寿命温度过高会加速LED芯片老化，降低发光效率，缩短使用寿命。提高光效散热良好可以保持LED芯片工作在最佳温度，提高光效和色彩还原度。保证安全可靠性散热不良会导致LED灯具过热，甚至引发火灾，影响安全可靠性。提升用户体验良好的散热可以避免灯具过热，提高用户舒适度，提升整体体验。热学基本定律热力学第一定律能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失。能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总量保持不变。热力学第二定律热量不能自发地从低温物体转移到高温物体，热量传递的效率有限，存在熵增加。热力学第三定律绝对零度无法达到，当温度接近绝对零度时，热量会趋于零。绝对零度是理论上的最低温度。导热系数和热阻导热系数是指材料在单位温度梯度下，单位时间内通过单位面积的热量，表示材料传热能力的大小。热阻则是材料抵抗热量传递的能力，是导热系数的倒数。1导热系数材料的导热系数越高，其传热能力越强。1热阻热阻越大，材料抵抗热量传递的能力越强。LED散热设计中，需要选择导热系数高的材料，降低热阻，以便有效地将热量从LED芯片传递到散热器。热传导机理热传导是热量传递的三种主要方式之一，是指热量在物质内部或不同物质之间通过分子热运动而传递的过程。1热能传递分子热运动2温度梯度高温区向低温区传递热量3分子碰撞能量传递4热传导系数衡量物质传热能力热传导是一个重要的热力学现象，在各种工程应用中都起着至关重要的作用。热流与温度梯度热流是指热量传递的速率，表示单位时间内通过某一截面的热量。温度梯度是指温度在空间上的变化率，即单位长度上的温度变化。热流与温度梯度之间存在着密切的关系，它们遵循傅里叶定律。傅里叶定律表明，热流与温度梯度成正比，比例系数为材料的热导率。热导率是指材料传导热量的能力，热导率越高，材料传导热量的能力越强。因此，热流的大小与温度梯度的大小和材料的热导率有关。温度梯度越大，热流就越大；热导率越大，热流就越大。热量传递方式传导热量通过物质的分子运动进行传递，从温度高的区域传到温度低的区域。对流流体（液体或气体）在温度梯度下发生流动，从而将热量从高温区域带到低温区域。辐射热量通过电磁波的形式在物体之间传递，不需要任何介质。热辐射原理热辐射是物体通过电磁波的形式传递热量的一种方式。任何温度高于绝对零度的物体都会以电磁波的形式辐射能量。辐射热量的大小取决于物体的温度和表面性质。热辐射不需要介质，可以在真空中传播，因此在LED散热中发挥着重要作用。对流散热机理1热量传递流体（空气或液体）流动，将热量从热源传递到周围环境。2流体温度差热源与周围环境之间存在温度差，驱动流体流动，带走热量。3对流类型自然对流（热源自身产生浮力）和强制对流（风扇或泵推动流体）两种类型。影响LED