在現(xiàn)在快速發(fā)展的技術(shù)中，電子產(chǎn)品的更新速度越來越快，LED照明技術(shù)也在不斷發(fā)展，這使我們的城市豐富多彩，為我們的社會增加了更多美好的裝飾，同樣，在汽車的大燈上，也可以見到LED燈的身影。對振動不敏感，使用壽命長，高能效以及對光源進(jìn)行完全控制的可能性是汽車領(lǐng)域LED應(yīng)用的關(guān)鍵因素。與白熾燈泡相比，LED對機械振動不敏感，并且由于智能汽車照明系統(tǒng)需要滿足車輛要求和環(huán)境條件，因此LED易于控制的特性使其成為照明系統(tǒng)的自然選擇。但是，驅(qū)動LED以獲得高效率的光輸出需要獨立于電源電壓的電流控制。
LED系統(tǒng)設(shè)計可以從多個角度進(jìn)行討論。在PCB層上，一種方法是首先定義LED結(jié)的最高溫度，因為結(jié)的高度會減少LED發(fā)出的光量，從而降低器件的效率。用于汽車或卡車的印刷電路必須非常可靠且高度耐用，但它們也必須具有成本效益。除了考慮LED光源的影響外，電路板設(shè)計還必須考慮驅(qū)動器的影響。材料應(yīng)力，靜電放電，電場和磁場以及射頻干擾都是汽車電子產(chǎn)品必須應(yīng)對的外部因素。
PCB熱管理
實現(xiàn)節(jié)能大功率LED的主要障礙是管理它們產(chǎn)生的熱量。隨著設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步，防止設(shè)備受熱量累積影響的需求也日益增加，這促進(jìn)了板上芯片(COB)，陶瓷散熱器和其他標(biāo)準(zhǔn)電源管理封裝解決方案的發(fā)展。大功率LED尺寸小，需要出色的散熱性能以降低芯片溫度，從而提高效率。
在產(chǎn)品的整個生命周期中管理熱阻抗的能力對于LED熱管理至關(guān)重要。在各種高溫應(yīng)用中，封裝的選擇應(yīng)考慮適當(dāng)散熱的能力。特別是，四方扁平無引線(QFN)封裝為溫度敏感型應(yīng)用提供了低電感。另一方面，LTCC封裝和基板可以確保降低介電損耗，但最重要的是，它可以實現(xiàn)更小的器件尺寸和更少的互連，從而可以減少各種無源寄生參數(shù)。
LED設(shè)計
出色的散熱管理取決于良好的散熱設(shè)計。 LED組件是設(shè)計過程中的第一環(huán)節(jié)。組件設(shè)計人員將使用熱分析軟件和測試設(shè)備來分析組件的材料和結(jié)構(gòu)，以確保結(jié)點上產(chǎn)生的熱量可以很容易地通過LED組件層散發(fā)。子系統(tǒng)設(shè)計人員將LED組件排列成一個陣列，添加散熱器和其他冷卻設(shè)備，然后再次分析產(chǎn)品。他們可能會調(diào)整LED組件之間的間隔距離或添加其他冷卻設(shè)備，以確保LED燈不超過臨界溫度。
因此，在出色的散熱設(shè)計過程中仍存在差距。在產(chǎn)品開發(fā)的所有方面(組件，子系統(tǒng)和整個系統(tǒng))，熱分析都是必不可少的。但是只有當(dāng)零件熱模型良好時，熱分析結(jié)果才可以認(rèn)為是良好的。在不了解組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，我們無法定義或驗證模型的準(zhǔn)確性，并且通常組件供應(yīng)商不會公開該領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)。
熱測試附加效益
LED供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商目前在其它多個領(lǐng)域都會使用這一硬件技術(shù)。LED供應(yīng)商正在最常見的兩個方面用到它。
首先是無損故障診斷。在這種情況下，供應(yīng)商可以使用熱測量技術(shù)來檢查故障的“內(nèi)部”部分，而不必將其分開。圖3給出了相應(yīng)的示例。通過這種方式發(fā)現(xiàn)使用數(shù)小時后變質(zhì)的LED。在熱阻-電容圖中，藍(lán)線表示新生產(chǎn)的LED，其他線表示分別使用500小時，2000小時和3000小時的LED。用過的LED在水平方向上的線表示高熱阻層。這表明材料層是分層的?？諝馐潜仍牧喜畹臒釋?dǎo)體。這種類型的故障診斷測試可用于LED和IC封裝。
第二種情況是參與生產(chǎn)過程。生產(chǎn)LED時，膠水厚度等參數(shù)不是固定的，因此測量工具是生產(chǎn)線的重要組成部分。首先取樣，然后快速測試“黃金”部分，并快速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的偏差，然后進(jìn)行糾正。這種測試的投資回報非?？捎^。負(fù)責(zé)子系統(tǒng)和系統(tǒng)開發(fā)的LED供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商可以使用完整的組件來完成整個產(chǎn)品的設(shè)計，應(yīng)用和故障分析。
我相信，隨著科學(xué)技術(shù)在未來變得更加先進(jìn)，LED將以更多種方式為我們的生活帶來更多便利。這就要求我們的科研人員更加努力地學(xué)習(xí)知識，從而為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)的力量。
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