热及光的原理

.,LED应用技术介绍,MarkMaTechnicalSupportDepartment2010,.,热的管理,.,热的基本传播型式,热的基本三个传播型是分別为:接触(Conduction)、对流(Convection)与辐射(Radiation)。其中,以热的接触最为有效与快速,辐射最慢。,.,热径的观念,.热源是从数组中的组成芯片因为电光转换效应所产生的.产生的热通过支架与导热材料导热到的照明系统后进行散热。这是热量转移的重要关键。.系统中最终是通过散热器上的鳍片大面积的跟空气接触(主要是传导与对流)进行散热.高温的热空气将热带走然后扩散到周围的空气，并辐射到周围,.,功率的计算,.,热阻的计算,使用简易的串联方式来计算热阻,.,热的传递,最佳的热传递方式，就是传导；指物质（通常为固体）相邻分子间的热传递。自然界有两大热绝缘体。一是真空，二是空气。因此，用充足的热接口材料来排出空气，至关重要。不过，如果热接口材料过量，如超过0.3毫米，则系统热阻便又会开始增加。表面上，这似乎无关紧要。需要考虑的是，虽然热接口材料的散热性能优于排出空气的作用，但比热沉上导热的金属要差得多。,.,导热膏的使用,错误二:胶量过少且不均,易造成接触面不足影响散热,错误一:导热胶涂抹不均造成间隙太大,错误三:胶量过多,污染功能区,甚至造成短路,错误四:胶量过多,易造成厚度过高,正确的方式是均匀涂抹且厚度不超过0.3mm,.,散热器设计原则,最大限度地减少热行走的距离(缩短热径)。选择具有高导热系数的材料(如铜)制成的散热片。消除LED数组和散热器之间空气和间隙,空气是一个非常不良的热导体。这部份我们会使用导热膏填补空隙如果成本与空间允许，尽可能使用最大面积的散热片。不推荐使用柱状的散热片在一般空气不流通的条件下。正确的散热片的摆位方式会影响热空气向上流动并将热带离散热器同时协助冷空气流入散热器的表面。避免限制气流的流动。如果可能的话使用自然对流的方式使用散热器。这样做可以避免了潜在使用风扇时所引起的可靠性问题。,使用前,使用後,.,常見高純度材料的熱傳導係數,依次是:銀(425W/mK)銅(397W/mK)金(316W/mK)鋁(238W/mK)以上材料皆遠高於鐵(78.2W/mK),.,工業上使用的散熱材料:鋁跟銅合金,光是常用的鋁合金就有十數種之多,齊熱傳導係數也是差異很大。好的鋁合金熱傳導能力就未必比差的銅合金要差。,表中最好的鋁合金(230W/mK)與最差的銅合金(80W/mK),.,散熱器面積與體積建議值,普瑞光電BXRA全系列產品散熱面積建議值對照表。,如果使用鋁擠製散熱器建議以每瓦10英吋平方下去設計(約有40%的餘裕),.,散熱器的擺位,以不要影響空氣對流為原則(熱空氣上升，冷氣下降),.,光學元器件的設計,.,光的路徑,光的穿透(折射,反射,繞射)與被吸收,以及崎嶇表面的散射,.,目前常見的照明系統比較圖,考慮到整個照明系統層級而非只是單純的指光源,其伴隨著散射跟反射的損失,基本上傳統燈具很難真正達到節能的要求。,.,理論上的二次光學設計與實作,.,反射杯與透鏡常用的材料,反射杯常