大功率LED散热设计关键：寿命与光输出的保证

"CREE LED内部散热培训资料，讨论了高功率LED特性与热的关系、结温Tj的测量、热传导、热阻等关键概念，强调了散热对LED寿命和光输出的重要性。" 高功率LED的散热设计是关键，因为这直接影响到LED的性能和寿命。培训资料中指出，当大功率LED的结温Tj超过最大允许值（通常为150℃）时，LED可能会因过热而损坏。CREE提供的数据显示，XLamp在结温Tj保持在80℃以下时可以工作50,000小时，凸显了控制结温的重要性。 LED的光输出与结温有直接关系。LED芯片的节点区域是发光的源头，也是热量产生的主要区域。在高电流状态下工作，节点区域会显著升温。长期处于高温状态会影响LED的光输出和使用寿命。影响结温的因素包括环境温度、热系统的结构和导热材料的热阻以及通过LED的电流大小。 热阻是评估LED散热性能的重要指标，单位为℃/W或K/W。低热阻意味着良好的散热性能，能减小PN结到焊点的温度差。然而，LED的PN结位于芯片内部，无法直接测量，因此需要通过其他方式间接评估。 结温Tj对于LED的寿命和长期光通量维持至关重要。每增加10℃的结温，LED的寿命和光通量都会显著降低。例如，Tj提高20℃，LED的L70寿命（即亮度下降到初始70%的时间）会从97,000小时减少到32,000小时，显示出温度控制对于维持LED性能的决定性作用。 在实际应用中，设计有效的散热方案，选择合适的散热材料，以及合理地布局电路以控制电流，都是确保大功率LED高效、稳定运行的关键步骤。这些原则适用于各种基于CREE LED的照明产品设计，无论是在室内还是户外照明系统中，都需要重视并解决好散热问题，以延长LED的使用寿命并保持其理想的光输出。