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AEC-Q102认证
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【AEC-Q102】金鉴大功率LED老化散热控制系统 发布时间:2024-04-07

LED发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能,而是一部分转化成为热能。LED的光效只有100lm/W,其电光转换效率大约只有20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。


1、热量管理

是高亮度LED应用中的主要问题由于III族氮化物的p型掺杂受限于Mg受主的溶解度和空穴的较高启动能,热量特别容易在p型区域中产生,这个热量必须通过整个结构才能在热沉上消散; LED器件的散热途径主要是热传导和热对流;Sapphire衬底材料极低的热导率导致器件热阻增加,产生严重的自加热效应,对器件的性能和可靠性产生毁灭性的影响。


2、热量对高亮度LED的影响

热量集中在尺寸很小的芯片内,芯片温度升高,引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降;当温度超过一定值时,器件失效率呈指数规律增加。统计资料表明,元件温度每上升2℃,可靠性下降10%。当多个LED密集排列组成白光照明系统时,热量的耗散问题更严重。解决热量管理问题已成为高亮度LED应用的先决条件。


3、芯片尺寸与散热的关係

提高功率LED的亮度,最直接的方法是增大输入功率,而为了防止有源层的饱和必须相应地增大p-n结的尺寸;增大输入功率必然使结温升高,进而使量子效率降低。单管功率的提高取决于器件将热量从p-n结导出的能力、在保持现有芯片材料、结构、封装工艺、芯片上电流密度不变及等同的散热条件下,单独增加芯片的尺寸,结区温度将不断上升。


总结到一点:LED无论是试验还是应用,散热是保证样品寿命的先决条件,如果散热不做好,一切将是徒劳。


金鉴公司的大功率LED老化散热试验箱是一种专门设计用于LED老化和散热性能测试的设备。该试验箱结合了先进的散热技术和智能控制系统,能够模拟LED长时间高功率工作状态下的热量分布和散热效果,为LED的设计和生产提供重要参考数据。


在金鉴公司的大功率LED老化散热试验箱中,温度控制是关键的一环。通过精密的温度传感器和智能控制算法,系统能够实时监测LED的工作温度,并调节试验箱内部的温度和湿度,以模拟不同环境条件下LED的实际工作状态。这样可以确保LED灯具在各种工作环境下的稳定性和可靠性。


另外,试验箱还配备了高效的散热系统,包括风扇、散热片等,能够及时将LED产生的热量排放出去,保持LED在安全温度范围内工作。通过对LED在不同温度和湿度条件下的老化和散热性能进行测试,可以评估LED的稳定性和寿命,为产品设计和改进提供重要依据。

 

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(1)温度控制:恒温恒湿试验机通过内置的制冷系统,利用压缩机将液体循环输送到设备内部,通过液体循环过程来控制设备内部的温度。温度传感器实时监测试验室内的温度变化,并通过控制系统对制冷系统进行调节,保持试验室内的温度稳定在设定值。


(2)湿度控制:恒温恒湿试验机配备湿度传感器和湿度控制系统。通过测量干球温度和湿球温度,得出空气的相对湿度。湿度控制系统根据相对湿度的设定值来调节加湿器或除湿器的工作,以保持恒定的湿度水平。


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(3)控制系统:恒温恒湿试验机采用先进的电脑控制系统,通过每个PCB卡槽上自带的热电偶,在试验中实时采集,上传反馈TS温度数据,设备上具有自动演算的功能可以实现对温度和湿度的精确控制和调节,将温湿度变化根据设定的条件给予修正,使温湿度控制更为稳定。


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