【AEC-Q102】金鑒大功率LED老化散熱控制系統 發布時間：2024-04-07
LED發熱的原因是因為所加入的電能并沒有全部轉化為光能，而是一部分轉化成為熱能。LED的光效只有100lm/W，其電光轉換效率大約只有20~30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。
1、熱量管理
是高亮度LED應用中的主要問題由于III族氮化物的p型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動能，熱量特別容易在p型區域中產生，這個熱量必須通過整個結構才能在熱沉上消散; LED器件的散熱途徑主要是熱傳導和熱對流;Sapphire襯底材料極低的熱導率導致器件熱阻增加，產生嚴重的自加熱效應，對器件的性能和可靠性產生毀滅性的影響。
2、熱量對高亮度LED的影響
熱量集中在尺寸很小的芯片內，芯片溫度升高，引起熱應力的非均勻分布、芯片發光效率和螢光粉激射效率下降;當溫度超過一定值時，器件失效率呈指數規律增加。統計資料表明，元件溫度每上升2℃，可靠性下降10%。當多個LED密集排列組成白光照明系統時，熱量的耗散問題更嚴重。解決熱量管理問題已成為高亮度LED應用的先決條件。
3、芯片尺寸與散熱的關係
提高功率LED的亮度，最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應地增大p-n結的尺寸;增大輸入功率必然使結溫升高，進而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結導出的能力、在保持現有芯片材料、結構、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨增加芯片的尺寸，結區溫度將不斷上升。
總結到一點：LED無論是試驗還是應用，散熱是保證樣品壽命的先決條件，如果散熱不做好，一切將是徒勞。
金鑒公司的大功率LED老化散熱試驗箱是一種專門設計用于LED老化和散熱性能測試的設備。該試驗箱結合了先進的散熱技術和智能控制系統，能夠模擬LED長時間高功率工作狀態下的熱量分布和散熱效果，為LED的設計和生產提供重要參考數據。
在金鑒公司的大功率LED老化散熱試驗箱中，溫度控制是關鍵的一環。通過精密的溫度傳感器和智能控制算法，系統能夠實時監測LED的工作溫度，并調節試驗箱內部的溫度和濕度，以模擬不同環境條件下LED的實際工作狀態。這樣可以確保LED燈具在各種工作環境下的穩定性和可靠性。
另外，試驗箱還配備了高效的散熱系統，包括風扇、散熱片等，能夠及時將LED產生的熱量排放出去，保持LED在安全溫度范圍內工作。通過對LED在不同溫度和濕度條件下的老化和散熱性能進行測試，可以評估LED的穩定性和壽命，為產品設計和改進提供重要依據。
（1）溫度控制：恒溫恒濕試驗機通過內置的制冷系統，利用壓縮機將液體循環輸送到設備內部，通過液體循環過程來控制設備內部的溫度。溫度傳感器實時監測試驗室內的溫度變化，并通過控制系統對制冷系統進行調節，保持試驗室內的溫度穩定在設定值。
（2）濕度控制：恒溫恒濕試驗機配備濕度傳感器和濕度控制系統。通過測量干球溫度和濕球溫度，得出空氣的相對濕度。濕度控制系統根據相對濕度的設定值來調節加濕器或除濕器的工作，以保持恒定的濕度水平。
（3）控制系統：恒溫恒濕試驗機采用先進的電腦控制系統，通過每個PCB卡槽上自帶的熱電偶，在試驗中實時采集，上傳反饋TS溫度數據，設備上具有自動演算的功能可以實現對溫度和濕度的精確控制和調節，將溫濕度變化根據設定的條件給予修正，使溫濕度控制更為穩定。
