大功率LED芯片设计的理论依据

　　设芯片电光转换效率为２０％，则芯片的热流密度１。３８９Ｗ／ｍｍ２。一般情况下空气自然对流系数为１～１０Ｗ／（ｍ２?Ｋ），此处考虑室内工作环境，灯具内表面对流系数设为２。５Ｗ／（ｍ２?Ｋ），外表面对流系数设为５Ｗ／（ｍ２?Ｋ），环境温度均为３５。０℃。根据ＡＮＳＹＳ有限元仿真计算得到的稳态温度场分布如图２所示。由于芯片体积很小，芯片结温可以近似为陶瓷基板高温度。

　　因此大功率白光ＬＥＤ芯片高温度为１１１。２℃。热阻为阻止热量传递能力的综合参数，应通过减少热阻以增强传热。热量在物体内部以热传导的方式传递时的热阻称为导热热阻。热量流过两个相接触的固体交界面时。同时实验测得散热器温度为７１。０℃、引脚温度为７６。０℃，均与仿真值相差２℃左右。此处误差存在的原因可以归结为自然对流系数的偏差及对辐射传热方式的忽略。

　　ＬＥＤ灯具封装稳态温度场分析由于ＬＥＤ灯具在工作时，各材料间会形成温度梯度，从而形成热应力和材料失配，因此ＬＥＤ灯具的稳态温度场分布显得尤为重要。此外，根据温度分布可以合理设置芯片排放位置、选择材料、优化各部件尺寸等。理论依据大功率ＬＥＤ灯具散热途径主要包括热传导和热对流。