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“三伏天”高温难挡,LED散热如何破?

导读: LED对温度极为敏感,结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形 (配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。

前几日,全国各地出现异常的高温现象,有女网友调侃说:“我和你妈同时落水了,你先救你妈,让我在水里呆一会儿!”;也有网友说:“出门五分钟,流汗两小时!”......。高温的天气让人们直呼“受不了”!

持续处于高温状态下,人体容易出现一系列的不良反应:

1.对循环系统的影响。高温作业时,皮肤血管扩张,大量出汗使血液浓缩,造成心脏活动增加、心跳加快、血压升高、心血管负担增加。

2.对消化系统的影响。高温对唾液分泌有抑制作用。使胃液分泌减少,胃蠕动减慢,造成食欲不振;大量出汗和氯化物的丧失,使胃液酸度降低,易造成消化不良。此外,高温可使小肠的运动减慢,形成其他胃肠道疾病。

3.对泌尿系统的影响。高温下,人体的大部分体液由汗腺排出,经肾脏排出的水盐量大大减少,使尿液浓缩,肾脏负担加重。

4.对神经系统的影响。在高温及热辐射作用下,肌肉的工作能力、动作的准确性、协调性,大脑反应速度及注意力降低。

高温对人体会造成如此大的影响,那么对LED光源呢?

众所周知,LED在工作状态下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作为第四代光源,因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。但LED对温度极为敏感,结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形 (配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。

首先,温度过高会对LED造成永久性破坏。当LED温度超过芯片的承载温度时,LED的发光效率将会快速降低,产生明显的光衰,并造成损伤。此外,LED多以透明环氧树脂封装,若结温超过固相转变温度(通常为125℃),封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升,从而导致LED开路和失效。

其次,温度升高会缩短LED的寿命。LED的寿命表现为它的光衰,也就是时间长了,亮度就越来越低,直到最后熄灭。通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍,直至侵入发光区,形成大量的非辐射复合中心,严重降低LED的发光效率。另外,在高温条件下,材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区,形成大量的深能级,同样会加速LED器件的光衰。同时,高温时透明环氧树脂会变性、发黄,影响其透光性能,工作温度越高这种过程将进行得越快,这是LED光衰的又一个主要原因。另外,荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因,因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。

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