功率型LED的热学分析和研究

发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种半导体发光器件,凭借其绿色环保,节能高效,长寿稳定以及多彩便利等优点,在各种照明和指示场所得到了迅速的发展和广泛的应用,并将逐步取代现有光源而成为未来的新一代光源。随着LED的发展,功率型LED在照明领域的应用愈加广泛,但是由于LED产生热量大,热效应导致结温升高,严重影响到了功率型LED的性能。 本文主要对功率型LED的热学性质进行了分析和研究。首先介绍了LED的特点和工作原理,并对有限元理论和热学原理进行了分析说明;其次利用正向电压法对1W的功率型LED进行了结温的测试,并利用有限元分析软件对相应的功率型LED进行建模和分析,获取到了准确的结果;再次,利用有限元分析软件对功率型LED的封装材料和模式进行分析,获取结温和热阻数据并进行材料和模型优化,获取了最佳的材料和模型来降低结温;然后,对利用热电制冷器件和热管的功率型LED的封装建立散热模型并仿真,获得较好的结果,可对结温进行较好的控制;最后,对功率型LED的阵列进行模拟和设计,并提出优化方案。 本文对功率型LED的各种封装形式进行了模拟和优化设计,获取了各种情况下的数据,本文中所获得的理论性的数据和分析对于实际LED器件封装结构和热管理设计具有一定的参考意义。