葡萄雨

大功率LED多芯片模块水冷散热设计

简介: 本文设计了一种异侧双进双出的射流水冷散热系 统,...COB)封 [14] 的15 W大功率LED芯片,芯片结构如图...控制两个l WidthModulationPWM)298 n模块, 可分别控制......

年月电子工艺技术大功率LED多芯片模块水冷散热设计

杨传超,王春青,杭春进

(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

摘 要:针对车用大功率LED照明灯,提出了水冷热沉散热设计。比较了水冷热沉内部串联方式、伪串联方式、并联方式和伪并联方式四种水道的对应LED结温与水泵功率。研究了采用并联方式时LED结温与各条分水道流速的相对标注偏差值(简称RSD值)之间的关系和降低RSD值的方法。计算了经优化设计后的水冷散热系统各个环节的热阻,并与热管自然对流散热进行了比较。

关键词:LED;热设计;水冷;RSD;热阻

中图分类号:TN305 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2010)05-0253-05

Water Cooling Design for High Power LED Multi-Chip Module

YANG Chuan-chao, WANG Chun-qing, HANG Chun-jin

(School of Materials Science & engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)

Abstract: For automobile high-power LED lighting, 9W LED multi-chip module and water cooling heat sink models were developed in Icepak. Serial channel, pseudo-serial channel, parallel channel and pseudo-parallel channel were totally compared. The relationship between PN junction temperature and the relative standard deviation (RSD) of speed in each sub-channel has been investigated. Thermal resistance of each part of optimized water cooling system was calculated,and compared with heat pipe nature convention heat dissipating.

Key words: LED; Thermal design; Water cooling; RSD; Thermal resistance

Document Code: A Article ID: 1001-3474(2010)05-0253-05

LED(Light Emitting Diode)照明耗电量小、发

光效率高并且环保,还具有响应速度快、寿命长、

无辐射、体积小和安全等众多优点。基于目前的半

导体制造技术,LED输入功率中只有大约10%~20%

的能量转化为光能,其它的则转化为热能[1,2]。单片

功率一般为1 W已经大规模生产,3 W、5 W甚至10

W的芯片也相继面世,芯片尺寸一般为0.5 mm×0.5

mm~2.5 mm×2.5 mm,芯片的热流密度达到106 W/

m2以上,随着使用要求的提高,LED芯片的功率逐渐增大,热问题更加显著。结温升高,直接减少芯片出射的光子,出光效率降低;尤其对于目前所采用的荧光粉加蓝光芯片的白光实现方案,过高的温度会严重影响荧光粉的特性,最终导致波长漂移,颜色不纯等一系列问题[3~10]。由此可见,散热问题是大功率LED发展应用的瓶颈之一。LED灯具作为汽车照明光源,由于其长寿命,无延迟,抗震性好,被众多汽车制造商青睐。由于车用LED封闭在灯具外壳内,自然对流散热不能采用。车用照明要求灯具及散热器体积紧凑,即使是强制风冷散热,对于9 W的LED多芯片模块,体积也要200 作者简介:杨传超(1986- ),男,硕士,主要从事电子封装和微组装技术研究。


1 [2][3][4][5][6] 共6页(1/6)

相关文章

大功率LED散热问题的探讨

LED 散热的重要性 传统管芯的功率比较小, 需要散热也不多, 所以在散热上, 并 没有什么严重问题, 但大功率的 LED 就不同了, 它的芯片功率密 度非常大。 目......


LED散热参考设计

好的解决散热问题, LED 和有些大功率 IC 需要用...采用多芯片与散热器整体封装比较好,或采用铝基板多...2 毫米间距水冷 在很高的功率密度下,空气冷却会达到......


大功率氮化镓基白光LED模组的散热设计

器件散热片 由于外形结构限制都不能直接应用在LED模块上, 因此需要设计适用于...进而分析了影响LED模组散 热特性的其他主要因素,并对单芯片封装与多芯片 封装的......


大功率LED封装散热关键问题的仿真

构优化设计外,同时有相当多的研究精力集中在寻找高热导率封装材料上 ,材料的热...从而改善大 功率 LED 封装散热性能. 本文主要考虑芯片—粘结材料—金属线路板这......


大功率LED的封装及其散热基板研究

多芯片安装 中图分类号: T N252 文献标识码: A 文章编号: 1001- 5868( 2007...本文解析了 L um ileds L ED 封装的设计方法, 分析了一般大功率 LED 封装......


LED的模块化设计与驱动多路解决方案

模块化由小功率LED到大功率LED再到模块化设计 持智...(同样散热面积的多个模组总物料质量小于一体式整灯)...? 保证灯具内的每路LED的电压尽可能的接近 LED芯片......


一款CMOS大功率LED驱动芯片的设计

一款CMOS大功率LED驱动芯片的设计_计算机硬件及网络_...大连理工人学硕士学位论文 2.3.2芯片模块的简述 ...大功率白光LED灯具的散热分析[J].电脑与电信,2009,......