В статье рассмотрены зависимости температуры p-n-переходов и световых потоков СД модулей нового поколения от температуры окружающего воздуха и тока при наличии и отсутствии облучения и/или линзы и при различном количестве сквозных отверстий в плате. Для расчётов, осуществлявшихся методом конечных объёмов, использовалось коммерческое программное обеспечение FloEFD2019. Результаты расчётов были подтверждены экспериментально. В результате проведённых расчётов было получено решение, не зависящее от количества элементов. При проведении расчётов учитывалась сила тяжести. Исследования производились применительно к температурам окружающего воздуха 23 и 40 о, облучённостям 0 и 1009 Вт/м2 и токам 140, 160, 180, 200, 220 и 240 мА, тогда как количество сквозных отверстий принималось равным 101 и 202. Для определения влияния линзы, расположенной на СД модуле, расчёты были проведены как при наличии, так и при отсутствии линзы. В результате было установлено, что увеличение температуры окружающего воздуха и облучённости отрицательно сказывается и на температуре p-n-перехода, и на световом потоке. Показано, что количество сквозных отверстий оказывает пренебрежимо малое влияние и на температуру p-n-перехода, и на световой поток. Установлено, что наиболее сильное влияние на световой поток СД модуля оказывают облучение и линзы. 1. Rosenberg, E., Fidje, A., Espegren, K.A., Stiller, C. Svensson, A.M., Møller-Holst, S. Market penetration analysis of hydrogen vehicles in Norwegian passenger transport towards 2050 // Int. Journal of Hydrogen Energy. – 2010. – Vol. 35, No. 14. – P. 7267–7279. doi:10.1016/j.ijhydene.2010.04.153
2. Poppe, A., Lasance, C.J.M. On the standardization of thermal characterization of LEDs. // Annual IEEE Semiconductor Thermal Measurement Management Symposium 2009, (2), 151–158. doi:10.1109/ STHERM.2009.4810757
3. Kikuchi, K., Hamashiam, Y., Kobayashi Y. Prediction of LED junction temperatures with CFD for headlamp application // In: ISAL Symposium Proceeding, 2005.
4. Senawiratne, J., Zhao, W., Detchprohm, T., et al. Junction temperature analysis in green light emitting diode dies on sapphire and GaN substrates // Physica status solidi (c). – 2008. – Vol. 5, No. 6. – P. 2247–2249. doi:10.1002/pssc.200778648
5. Weber, R. Calculating an LED’s Junction Temperature, 2015.
6. Application Guide. 2010.
7. Thermal Management of SMT LED Application Note, 2014.
8. Bider, C. Effect of thermal environment on LED light emission and lifetime // LED Prof Rev. – 2009. – May/June.
9. Bielecki, J., Jwania, A.S., Khatib, F.E., Poorman, T. Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp // 23rd IEEE SEMI-THERM Symp., 2007.
10. Rubenstein, R.Y., Kroese, D.P. Simulation and the Monte Carlo method, 2011.
11. Vora, A.K., Vijaykumar, P. Basic Thermal Guidelines for using PowerPSoC ®, 2009, (001), P. 1–12.
12. Sheu, G-J. The heat dissipation performance of LED applied a MHP, 2005, 5941, 594113–594118. doi:10.1117/12.616355
13. Cheng, J.-H., Liu, C.-K., Chao, Y.- L., Tain, R.-M. Cooling performance of silicon-based thermoelectric device on high power LED // In: ICT 2005. 24th International Conference on Thermoelectrics, 2005. IEEE; 2005, 53–56. doi:10.1109/ICT.2005.1519885
14. Arik, M., Becker, C.A., Weaver, S.E., Petroski, J. Thermal management of LEDs: package to system // 3rd Int. Conf. Solid State Light, 2004, 5187 (July 2014), 64. doi:10.1117/12.512731
15. Petroski, J. Understanding longitudinal fin heat sink orientation sensitivity for Light Emitting Diode (LED) lighting applications // In: Advances in Electronic Packaging, 2003.
16. Yung, K.C., Liem, H., Choy, H.S., Lun, W.K. Thermal performance of high brightness LED array package on PCB // International Communications in Heat and Mass Transfer, 2010. doi:10.1016/j.icheatmasstransfer. 2010.07.023
17. Zhong, D., Qin, H., Wang, C., Xiao, Z. Thermal performance of heatsink and thermoelectric cooler packaging designs in LED // In: Proc. of 11th Int. Conf. on Electronic Packaging Technology and High Density Packaging, ICEPT-HDP 2010, 2010. doi:10.1109/ICEPT.2010.5582819
18. Cheng, H.H., Huang, D.S., Lin, M.T. Heat dissipation design and analysis of high power LED array using the finite element method // Microelectron Reliab, 2012. doi:10.1016/j.microrel.2011.05.009
19. Weng, C.J. Advanced thermal enhancement and management of LED packages // Int. Communications in Heat and Mass Transfer, 2009. doi:10.1016/j.icheatmasstransfer.2008.11.015
20. Lai, Y., Cordero, N., Barthel, F., et al. Liquid cooling of bright LEDs for automotive applications // Applied Thermal Engineering, 2009. doi:10.1016/j.applthermaleng. 2008.06.023
21. Raypah, M.E., Dheepan, M.K., Devarajan, M., Sulaiman, F. Investigation on thermal characterization of low power SMD LED mounted on different substrate packages // Applied Thermal Engineering, 2016. doi:10.1016/j.applthermaleng. 2016.02.092

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• автомобильная СД лампа
• ламинарная естественная конвекция
• моделирование переноса излучения методом Монте-Карло
• вычислительная гидрогазодинамика
• температура p-n-перехода