如何在静态和瞬态背景下冷却LED灯珠

   LED灯珠重要用于发光。因此，光学涂层、光束打点装备如反射器和透镜、波长转化荧光体等存在进一步的系统复杂性。虽然如斯，热量打点关于坚固的固态照明（SSL）产物而言相当主要。因此，我们需求领会若何在静态和瞬态布景下冷却LED。

静态冷却LED灯珠

   将LED灯珠对峙冷却的老例法子是将LED器材安装在散热器上。来自LED灯珠的热量颠末传导进入散热器，然后披发到空气中。假定热量被水或其他流体除失落，散热器有时被称为冷板，因为相干联的散热系统经常要计划功课流体处于低于室内情况的固定温度。

从LED灯珠到散热片可否有效输送热量取决于高导热性的资料。 我们颠末实验得出铜优于铝和黄铜，又优于不锈钢。

虽然铜在这些金属中是最好的热导体，可是导热系数与资料的厚度无关。颠末资料传导传递热量的才能重要跟热阻有关，厚度越厚，热阻越年夜。

电介质和蔼流

   例如，中高功率LED灯珠阵列一般成立在导热PCB上。在顶面，有铜板与LED灯珠进行电跟尾，而鄙人面有一块铝来传导热量。在铜和铝之间有一电介质层，以免铜板对铝的电短路。各制造商在遴选介电资料方面采用了分歧的法子，从有机资料到无机化合物，涵盖了全部光谱。实验中热电阻最小的电介质资料几近是一个数目级的，可以或许应用最薄的电介质资料，一同仍能供给所需的绝缘阻隔。

   可是，实验其实不能说明悉数。假定该装备是用空气冷却的，在LED灯珠和散热片之间的热路子中将有很多界面。一些由焊料桥接，一些由粘合剂桥接，其他将被压在一同（例如应用螺丝）。这些接合处对热传导带来了额定的故障，其大小也许很年夜、难以猜测、并随时刻而改动。

   系统中所有热阻和界面电阻的串连／并行加法称为热阻抗，计划导通路子以对峙LED灯珠冷却。核算近似于电阻收集。实验中，电压素质上就是温度，电流是热通量，所得电阻是热阻。

   在开辟功课中，您可以或许依托于热传导路子的等效电阻。为了获得一个无缺的热阻抗系统模子，有需要在资料之间的每一个过渡处添加热界面电阻。

瞬态冷却LED灯珠

   以上的评论是假定在平稳状态，即LED灯珠永远地通电并且散热器将热能接连地耗散到四周空气中。这类热模子在两种环境下会显现弊端。一种是在接通LED灯珠时，更一般地是在脉冲操作中。使人惊异的是，可以或许计划一条热路子，在接连功课时对峙LED冷却，可是在接通时会过热。当如许操作时，相干联的热偏移也许让LED灯珠俄然显现弊端，近似于钨丝灯丝敞开时俄然开裂不异。因此，LED灯珠的热处置方案计划需求斟酌瞬态操作，并且包括时刻和空间变量。

时刻依托

   瞬态冷却的时刻重量是因为热路子中资料的比热容量而产生的。这可以或许作为电容器添加到热电阻的电气模子中.热容量是指资料受热（或冷却）时接收（或放出）热量的性质。热led灯珠论坛容量的大小用比热容（简称比热）注解。

   热传导的时刻依托是因为系统中资料的热容量而致使的，电等效模子是RC低通滤波器。

   电气模子类比意味着热阻抗有时用于描画资料的时刻相干的热性质。请留意，这时候要留意区分，因为热阻抗也可以或许用来描画全部系统的静态热阻。

空间依托

   瞬态冷却的空间重量源于热量往哪一个标的目的分离多一些。例如，一个安装在年夜的薄金属板上的LED灯珠。最先，全部板处于情况温度。LED灯珠作为点热源。在接通时，LED灯珠会产生热量，颠末传导将热量传递到板中。热量快速颠末金属板，提高了LED灯珠下方区域的温度。因此，最早的时分，金属板的一小部门是来冷却LED灯珠的。金属板的导电性意味着LED灯珠的一些热量会在板内横向扩大，因此，加入冷却LED灯珠的金属板的体积会随时刻而添加，致使热阻和热容量显现光鲜明显改动。

   一个热体在薄金属板上，这类简单的有限元热模子颠末加入冷却的板材体积的改动表现空间依托性。这些模子的核算遵照从左上到右下时刻添加来进行的。

   当路子中存在高热阻的界面或层时，空间依托特殊主要。颠末采用法子就将热量散布在该樊篱之前最年夜的也许区域，如许在稳态和脉冲操作中，LED灯珠可以或许达到更好的冷却。

   总归，LED灯珠有需要被冷却，以达到最好的功率并包管其光输出的平稳和寿数。可以或许应用按照电气部件的模子来布局简单的热传导稳态模子。可是，为了准确理解热路子，特殊是在瞬态前提下的反应，最好应用可以或许习惯时刻、空间和温度改动的工具。

   热传导的时刻和空间依托性讲解了为何在资料遴选方面存在条理布局。高比热容或热导率会随着资料在热路子中的方位和LED灯珠预期的操作情势而改动。