科普一下：LED光效、LED热阻你知道多少？
发布时间：2019-08-02
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半导体照明是本世纪一场技术革命，从技术成熟角度看它还是个婴儿，虽然LED大功率白光技术发展很快，那么对于我们常说的LED光效、LED热阻又是什么呢？? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?
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LED光源发出的光通量(lm)除以光源所消耗的功率(W)称为LED光效，单位lm/W。
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LED瞬态光效是指LED光源开始工作时的发光效率，也称初始冷态光效，它是被测光源施加一定短脉冲电流所测得的瞬间光通量，测量时通常给出大于芯片而小于基板的发热时间常数，所加热脉冲宽度通常在1-几十ms。
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瞬态光效是LED光源短时间的光_电转换特性，它与芯片和荧光粉量子激发能力、胶体折射率、透光率、支架结构(反光杯)反光率等条件有关，与芯片结温基本无关。它只有测量对比意义，瞬态光效不能代表实际工作状态。
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稳态光效是指LED光源工作一段时间进入热稳定后，芯片结温不再上升、光强不再变化时所测出的光通量与电功率之比。稳态光效是指LED整体灯具除了驱动电源以外的系统光效，它反映LED实际工作的光、电、热综合特性。稳态光效包括除LED瞬态光、电特性外，还包括系统传热、散热的温度变化状态，也称系统光,是整体灯具真实工作效率。
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1.LED热阻
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热阻通常是指热流通过物体时的阻力。是由物质材料的本质所决定的。热阻的大小和热流通过的路径长度成正比，和路径的截面积成反比，和材料的导热系数成反比。即：Rth=L/Sλ
2.区分光源內部热阻和光源外部热阻的意义
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对系统而言，LED热阻包括：光源內部热阻和光源外部热阻。
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光源內部热阻也称封装热阻，包括：
（1）LED芯片材料自身的热阻，RL1。
（2）芯片和基板(热沉)粘接热阻，RL2。
（3）基板传导热阻RL3，
（4）灌封胶体热阻，RL4。
（5）透镜热阻，RL5。
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光源外部热阻包括：
（1）热沉下层的导热硅胶热阻，RO1。
（2）覆铜板热阻，RO2。
（3）覆铜板与铝基板之间的绝缘薄膜热阻，RO3。
（4）铝基板热阻，RO4。
（5）铝基板与散热器之间的导热硅胶产生热阻，RO5。
（6）散热器热阻，RO6。
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应用中光源内部热阻即封装热阻，它关系到光衰和寿命是衡量光源品质的重要指标，对灯具用户来说是无法改变的，亦即系统设计无计可施。系统光效与系统热阻成反比，热阻越低，光效越高。
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3.用稳态光效和瞬态光效之比来衡量系统的光热特性
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目前LED光源热阻测量国家尚未出台标准，通常依照普通半导体器件的热阻测量方法采用电压测量法，先测出K值，再计算岀某位置到PN结的热阻。还有光谱法、光热阻扫描法及光功率法。由于测量程序复杂，难以规范，因此仍然应用不广。人们从传热学引入LED“热阻”一词无非是希望能通过测量找出光源和灯具每个节点温升状况，以便将光源温度工作设计在安全范围内,减少LED光衰。其实，测试结温及计算热阻目的意义仅在于对比系统传热性能，以便优化散热/成本比，这无需拐弯抹角去反复测量和计算，操作复杂还不够准确。
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