PHILIPS(飞利浦)_LED光源散热设计指南.ppt

邹静 jing zou gbuledlampsandsystems june2010 generalguidetotheheatsinkdesignforfortimomodules 2 nicetoknow 3 led模组会因为没有接散热器 过度受热而坏掉吗 4 led模组会因为没有接散热器 过度受热而坏掉吗 不会 我们的模组有高温保护功能 一旦模组温度升到一定值 驱动器的输出电流会自动减小 这会阻止模组温度继续升高 ledperformanceissue tj必须保持在特定的温度下 以免颜色飘移 或者光通的改变 5 whybother ledperformanceissue tj必须保持在特定的温度下 以免颜色飘移 或者光通的改变 lifetimeconcern 焊点经历一定次数冷热循环后 热胀冷缩的循环 会产生脱节 一般来说 焊点的温度越高 脱节前经历的冷热循环数越低 6 whybother tc对于模组来讲 只要tc保持在 650cor550c lifetime b50l70 会在50000个小时左右 llm模组由于具有clo 所以lifetime不使用l70 7 tcandlifetime 8 specialfeaturesfortimoledlinear 9 多少的功率 百分比 变成了热 10 howmuchpoweristurnedintoheat 一般来说 有remotephosphor的模组 比如 2 3的模组消耗的功率 系统功率 驱动器的功率 转变成了热 11 howmuchpoweristurnedintoheat 一般来说 有remotephosphor的模组 比如 2 3的模组消耗的功率 系统功率 驱动器的功率 转变成了热 1 45 55 的功率转换成热 1 26 74 的功率转换成热 转换成光的效率 12 howmuchpoweristurnedintoheat 一般来说 有remotephosphor的模组 比如 2 3的模组消耗的功率 系统功率 驱动器的功率 转变成了热 sidestory 13 howtogetridofheat 被动散热 主动散热 thermalmanagement heatspreading 传热 把热传到一个更大的面积heatsinking 散热 通过convection 热对流 和radiation 热辐射 使热传到空气环境中 14 thermalmanagementheatspreading 主要的传热机制 从模组到散热器 是conduction 导热 为了增加模组和散热器之间的热传导 一般要使用thermalinterfacematerials 导热介质 比如导热胶 或者导热膜 甚至导热管 散热器要用thermallyconductingmaterial 导热材料 金属是比较好的导热材料很多情况下铝是首选 因为造工比较方便 价格也比较合适 15 thermalmanagementheatsinking convection 影响热对流的因素如下 热对流系数pconv hc aeff tc tamb 有效面积热阻 rth 如下 rth t pheat 1 h aeff 热功率 tcase 环境温度 16 主动散热和被动散热的比较 17 thermalmanagementheatsinking radiation 热辐射的影响因素也可以写成如下 prad hr aeff tc tamb 热辐射系数热辐射因素和emissioncoefficient 放热系数 成正比 而emissioncoefficient和表面处理有关 18 thermalmanagementheatsinking radiation 整个散热 热对流 热辐射 pheat h aeff tc tamb 在我们模组的工作范围内 一般来说 热辐射在整个散热中占到20 40 左右 整个的传热系数在2 10之间 19 heatsinkexamples passive passive passive passive active active 20 要考虑的因素 用导热性能好的材料铝是较好的选择散热器的整个有效面积aeff 1 h rth 散热片的摆放位置散热片之间的距离散热片的长度散热片的厚度用放热系数较大的表面处理铝一般用喷漆或者阳极为了保证模组和散热器之间的热传导 要用导热介质 21 heatsinkverification measuringtc withheatsinkattached thestabilizationtimefortccanbebetweenhalfanhourupto3hours whichdependsonthemeasurementenvironment ingeneral ittakeslongertostabilizeinanenclosedenvironment suchasasimulatedceilingenvironment thermalcouplecanbeusedtomeasuretc ensuregoodcontactbetweenthethermalcoupleandthemodulebytaping aluminumtape orapplyingathinlayerofquickdryingglueandstringreliefthermalcouplehascertaindimensions soitisnotrecommendedtoputthembetweenamoduleandaheatsinkdirectlyunlessthereisalreadyagroovemadeontheheatsink however tccanalsobemeasuredtowardsthesideofthemodule whichofcoursewillbeafewdegreeslessthanthetemperatureinthecenter 22 样例 模拟的天花板环境中tc的测量 tc等了1 2小时候才稳定 一般来讲 在一个封闭的环境中 tc要等比较长的时间才可以稳定下来 23 样例 tc在敞开环境中的测量 尽量避开空气流动比较大的地方 100c 56 80c t ambient 24 25 dlm 在u型的边上测 如果散热器安装在dlm的底部 边上的温度应该 610c 只要可以基本保证tc 650c simulationmadewithheatsinkattachedtothesides 26 散热器设计的流程 收集基本的一些信息 比如多少的热功率 以及设计上的一些形状或者大小的限制等等 把以上信息输入到热学软件中 进行计算机模拟 初步判断模拟结果对散热器设计进行修正 eg mouldthefirstheatsinkanddoextensiverealtemperaturetesting measurementresults 240mmx60mmx30mm whatish 28 whatish a 0 24x0 03x9x2 0 13m2 t 52 25 6 26 40cp heat 16wp heat h a tsoh 16 0 13 26 4 4 6w m20c 现在我们知道了h 下一步就要回到红色标示的公式去计算所需要的面积 改进已有的散热器 再进行测