近年來，在許多因素的推動(dòng)下，LED照明市場(chǎng)呈爆炸性增長(zhǎng)，其中綠色立法和環(huán)境問題Z非常重要。LED遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)光源（如白熾燈泡），比熒光燈泡更環(huán)保，無汞，可根據(jù)顏色和亮度進(jìn)行調(diào)整。因此，LED是多功能的，可用于專業(yè)、工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用。然而，固體照明產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的多學(xué)科問題。本文將重點(diǎn)關(guān)注散熱和熱模擬，以幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)可靠的形狀匹配和性能。
1.設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
另外兩個(gè)相關(guān)因素也會(huì)影響LED照明的長(zhǎng)期可靠性：鋁電解電容器用于在LED驅(qū)動(dòng)電路中儲(chǔ)存能量，需要促進(jìn)照明制造商制造更緊湊的燈具。
鋁電解電容器除了風(fēng)扇等機(jī)電部件外，還限制了其在許多電子電路中的使用壽命。電容器是一種電化學(xué)裝置，濕電解質(zhì)逐漸用于在正常運(yùn)行期間重新形成氧化鋁介電層。電容器Z最終會(huì)干涸，造成災(zāi)難性后果。
2、自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路
LED驅(qū)動(dòng)電路需要將AC電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為低DC電壓來驅(qū)動(dòng)LED，并確保以有效的方式實(shí)現(xiàn)Z大輸出。雖然效率很高，但LED芯片仍然會(huì)加熱；驅(qū)動(dòng)電路中的部件，特別是功率晶體管，也會(huì)產(chǎn)生熱量。如果所有的加熱元件都放置在一個(gè)小空間里，以滿足物理設(shè)計(jì)的限制，那么加熱將會(huì)很快，甚至超過LED結(jié)可以承受Z高100°C的溫度。
3.熱模擬的優(yōu)點(diǎn)
從歷史上看，大多數(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)工作都是基于使用“經(jīng)驗(yàn)規(guī)則”來計(jì)算特定的組件和印刷電路板（PCB）或者從熱的角度行為的完整組件。由于任何電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程都是迭代的，因此有必要在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中重復(fù)計(jì)算。在每個(gè)階段，都需要糾正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，甚至錯(cuò)過熱點(diǎn)。
4.開發(fā)過程中的模擬
熱模擬在設(shè)計(jì)過程中越早，克服可能出現(xiàn)的熱問題的風(fēng)險(xiǎn)就越低。在整個(gè)項(xiàng)目中，電氣、機(jī)械和熱工程師需要共同努力，確保在設(shè)計(jì)過程中考慮熱模擬的結(jié)果，充分了解設(shè)計(jì)變化對(duì)熱性能的影響。
5.輸入數(shù)據(jù)影響結(jié)果
輸入數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確，模擬就越準(zhǔn)確。初步模擬的結(jié)果可以指導(dǎo)PCB設(shè)計(jì)師和機(jī)械工程師改變燈熱性能。隨著設(shè)計(jì)的發(fā)展，這個(gè)過程將被重復(fù)。
2023-06-30
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