在本文第二部分中,我們討論了如何計(jì)算LED和散熱器的熱阻,以及如何將陶瓷進(jìn)行一物兩用。在接下來(lái)的本文第三部分,我們將討論該思路的靈活性、定制解決方案的仿真模型、現(xiàn)有燈具改造和隔離、以及改善現(xiàn)有LED系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分裝方法。

　　這一思路是靈活的,可用于不同的目標(biāo)。你可以選擇將LED運(yùn)行在一個(gè)最佳溫度,以確保長(zhǎng)壽命和每瓦高流明數(shù),你也可選擇將LED運(yùn)行在一個(gè)更高的溫度,但接受更短的LED使用壽命和效率。從50℃至110℃的溫度分布是常見(jiàn)的。如果需要更多的流明數(shù),5或6W LED設(shè)計(jì)可以配備4W散熱器。將如此高功率分解成數(shù)個(gè)1W功率LED,有助于改善熱量擴(kuò)散： 5W時(shí)65℃和6W時(shí)70℃(見(jiàn)圖4)。

　　隨著芯片永久和可靠地邦定到電氣絕緣CeramCool上,該陶瓷散熱器就承載了更多的熱量,變得更熱。它可消除LED的散熱負(fù)擔(dān),有效地冷卻這個(gè)關(guān)鍵元件。降低的裸片溫度也允許采用更小的表面,因此陶瓷散熱器可做得更小。

　　LED散熱金屬塊離冷卻水距離僅2mm

　　在非常高的功率密度下,空氣冷卻性能已達(dá)到其極限。此時(shí),液體冷卻就是一個(gè)可選項(xiàng)。一個(gè)這樣的例子是CeramCool水冷卻,它得益于陶瓷的惰性。其思路與風(fēng)冷散熱器的目標(biāo)是一樣的,即熱源與散熱通道之間的距離最短。在陶瓷散熱器上,冷卻水與LED散熱金屬塊的距離可做到只有2毫米。沒(méi)有任何其他的方法可以做到這一點(diǎn),同時(shí)又具有陶瓷的堅(jiān)固性。多層電路可以直接印刷在陶瓷上,同時(shí)又不會(huì)造成任何熱障礙。

　　定制解決方案的仿真模型

　　由于大多數(shù)使用CeramCool的應(yīng)用是客戶定制解決方案,因此在第一個(gè)昂貴的原型出來(lái)之前,有必要對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)證。為此進(jìn)行了大量的研究來(lái)建立仿真模型。這些仿真模型已通過(guò)各種測(cè)試驗(yàn)證,并證明了與測(cè)試結(jié)果的可靠相關(guān)性?；谶@一認(rèn)識(shí),新的思路或變化就很容易進(jìn)行評(píng)估。

　　燈具改裝和隔離

　　燈具改裝問(wèn)題主要牽涉隔離。任何改裝燈必須是Class II結(jié)構(gòu),因?yàn)槟悴荒鼙ＷC提供電氣地。這意味著任何暴露的金屬塊必須通過(guò)雙重或增強(qiáng)型絕緣與交流電源走線隔離。

　　金屬散熱器的改裝常常不能遵守這一點(diǎn),因?yàn)樗鼈冃枰蟮木嚯x(如空中6毫米)或雙層絕緣,而這會(huì)影響散熱器正常工作。GU10 LED中集成的電子驅(qū)動(dòng)器在空間上是如此受限制,以致于該產(chǎn)品變得非常復(fù)雜。借助陶瓷散熱器,即使驅(qū)動(dòng)器完全不工作,散熱器也不會(huì)導(dǎo)通交流電,因此產(chǎn)品還是安全的。

　　CeramCool GU10 LED聚光燈可與任何LED一起工作。插座和反射器采用同一高性能陶瓷材料制造。因此,它具有安全絕緣的簡(jiǎn)單的Class II結(jié)構(gòu)。一個(gè)高壓4W LED的最高溫度只能達(dá)到60℃,既提高了LED使用壽命也增強(qiáng)了光輸出。

　　在所有CeramCool散熱器中,基板就變成了散熱器。在這里,它充當(dāng)燈甚至燈具。這種簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)提供了極高的可靠性。此外,GU10 LED聚光燈的安裝和反射器通常用不同材料制成。這一解決方案采用少得多的材料,陶瓷開(kāi)發(fā)用于電氣絕緣、良好的EMC和高的機(jī)械/化學(xué)穩(wěn)定性。

利用全新的陶瓷方法簡(jiǎn)化LED散熱設(shè)計(jì)(一)

用全新的陶瓷方法來(lái)簡(jiǎn)化LED散熱設(shè)計(jì)(二)