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主动冷却解决方案扩展了高亮度 LED 的性能

2416110 2022-11-28 | pdf | 202.16KB | 次下载 | 免费

资料介绍

LED 组件及其驱动电子设备会产生大量热量，必须将这些热量散发出去以保持最佳光输出并最大限度地延长 LED 的使用寿命。虽然使用散热器的被动冷却足以满足典型的 LED 应用，但高亮度、大功率 LED 灯具的设计人员应考虑主动冷却。LED 组件及其驱动电子设备会产生大量热量，必须将这些热量散发出去以保持最佳光输出并最大限度地延长 LED 的使用寿命。虽然使用散热器的被动冷却足以满足典型的 LED 应用，但高亮度、大功率 LED 灯具的设计人员应考虑主动冷却。主动强制风冷确实增加了灯具的复杂性，但 LED 灯具在使用寿命和性能方面的优势大大超过了这些担忧。主动强制风冷确实增加了灯具的复杂性，但 LED 灯具在使用寿命和性能方面的优势大大超过了这些担忧。本文将讨论热量与 LED 性能之间的关系。然后它将引入两个强制风冷模块：一个使用风扇，另一个使用合成射流。最后，将讨论汽车应用中的强制通风 LED 冷却示例。本文将讨论热量与 LED 性能之间的关系。然后它将引入两个强制风冷模块：一个使用风扇，另一个使用合成射流。最后，将讨论汽车应用中的强制通风 LED 冷却示例。热量如何影响 LED 性能热量如何影响 LED 性能让 LED 尽可能保持低温的主要原因有以下三个。第一个与 LED 的辐射功率有关，它随结温而变化。较高的环境温度会导致较高的结温。当结温升高时，LED 的正向电压和流明输出都会降低（图 1）。让 LED 尽可能保持低温的主要原因有以下三个。第一个与 LED 的辐射功率有关，它随结温而变化。较高的环境温度会导致较高的结温。当结温升高时，LED 的正向电压和流明输出都会降低（图 1）。图 1：红色、蓝色和荧光粉转换的白色 LED 的相对光输出与结温的函数关系。（图片来源：伦斯勒理工学院；数据基于 Lumileds LED，并在 25°C 的结温下标准化为 100%）。图 1：红色、蓝色和荧光粉转换的白色 LED 的相对光输出与结温的函数关系。（图片来源：伦斯勒理工学院；数据基于 Lumileds LED，并在 25°C 的结温下标准化为 100%）。其次，在超过其最大额定结温的情况下运行 LED 会触发各种应力机制，从而大大缩短 LED 的使用寿命。第三，高结温会降低 LED 的显色指数 (CRI)。CRI 是一种基于客观行业标准的颜色“真实”程度的技术测量。其次，在超过其最大额定结温的情况下运行 LED 会触发各种应力机制，从而大大缩短 LED 的使用寿命。第三，高结温会降低 LED 的显色指数 (CRI)。CRI 是一种基于客观行业标准的颜色“真实”程度的技术测量。良好的热管理当然还有其他好处。例如，有效的散热还可以通过最大限度地减少更换频率来降低 LED 照明系统的总成本。良好的热管理还允许灯具在更高的功率水平下运行，减少必须使用的 LED 数量才能达到特定的亮度。良好的热管理当然还有其他好处。例如，有效的散热还可以通过最大限度地减少更换频率来降低 LED 照明系统的总成本。良好的热管理还允许灯具在更高的功率水平下运行，减少必须使用的 LED 数量才能达到特定的亮度。被动与主动冷却被动与主动冷却在大多数情况下，设计人员可以在被动冷却或主动冷却之间做出选择。被动冷却使用自然空气传导和对流，通常辅以散热器以加速两者。散热器可以解决低流明 LED 灯的热管理问题。但是，仅靠散热器无法冷却 75 W 或 100 W 等效 LED 灯。即使为此应用设计了散热器，设计人员也可能会发现它太大、成本高且机械笨重。