大功率集成芯片LED場地照明燈具散熱研究.pdf

1、LED燈因其節(jié)能、環(huán)保、壽命長等特點(diǎn)被稱為新一代綠色光源,但其發(fā)光效率低。隨著LED功率不斷增大,若不進(jìn)行有效散熱,LED的壽命及發(fā)光性能都受到影響甚至完全失效。開發(fā)新型成本低且具有良好散熱性能的LED燈具,是大力推廣新一代光源的關(guān)鍵。單顆LED芯片功率較小,在場地照明燈等領(lǐng)域?yàn)楂@得足夠光通量必須封裝多顆芯片,其散熱問題更為突出。
　　論文通過實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合方法研究了自然對流條件下的多芯片LED散熱情況。從芯片、封裝、界面、

2、系統(tǒng)方面,對多芯片銅基板COB封裝直焊LED燈散熱進(jìn)行一些研究。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款大功率場地照明用LED燈,并分析了包括電源在內(nèi)的整個(gè)燈具的散熱性能。
　　芯片與封裝方面,分析研究芯片間距、覆銅層厚度、噴涂銅層厚度對擴(kuò)散熱阻的影響;界面方面,將冷噴涂直焊與傳統(tǒng)壓接方式進(jìn)行對比,分析冷噴涂直焊對整個(gè)燈具熱阻減小的作用;系統(tǒng)級散熱方面,主要針對自然對流這一被動(dòng)散熱方式,通過改進(jìn)現(xiàn)有散熱器,分析了散熱器面積增加對整個(gè)燈具散熱的重要性。

3、
　　基于以上的分析和結(jié)論,提出了一款用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)場地照明的LED燈具。該燈具利用冷噴涂直焊方法將250W銅基板多芯片集成封裝模組與設(shè)計(jì)的純鋁疊片散熱器相結(jié)合制造而成。其中,疊片式散熱器用純鋁代替鋁合金,減小了散熱器熱阻;同時(shí),疊片散熱器實(shí)現(xiàn)了低成本加工薄純鋁板,有效增加散熱面積。通過分析,結(jié)合冷噴涂直焊技術(shù)該疊片散熱器完全滿足設(shè)計(jì)場地照明LED燈具的散熱要求。即使在35℃環(huán)境和275W功率下,芯片結(jié)溫也能控制在110℃以下。