近年來,在許多因素的推動下,LED照明市場呈爆炸性增長,其中綠色立法和環(huán)境問題Z非常重要。LED遠高于傳統(tǒng)光源(如白熾燈泡),比熒光燈泡更環(huán)保,無汞,可根據(jù)顏色和亮度進行調整。因此,LED是多功能的,可用于專業(yè)、工業(yè)和消費應用。然而,固體照明產(chǎn)品的設計是一個復雜的多學科問題。本文將重點關注散熱和熱模擬,以幫助開發(fā)團隊開發(fā)可靠的形狀匹配和性能。
1.設計挑戰(zhàn)
另外兩個相關因素也會影響LED照明的長期可靠性:鋁電解電容器用于在LED驅動電路中儲存能量,需要促進照明制造商制造更緊湊的燈具。
鋁電解電容器除了風扇等機電部件外,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裝置,濕電解質逐漸用于在正常運行期間重新形成氧化鋁介電層。電容器Z最終會干涸,造成災難性后果。
2、自適應驅動電路
LED驅動電路需要將AC電網(wǎng)電壓轉換為低DC電壓來驅動LED,并確保以有效的方式實現(xiàn)Z大輸出。雖然效率很高,但LED芯片仍然會加熱;驅動電路中的部件,特別是功率晶體管,也會產(chǎn)生熱量。如果所有的加熱元件都放置在一個小空間里,以滿足物理設計的限制,那么加熱將會很快,甚至超過LED結可以承受Z高100°C的溫度。
3.熱模擬的優(yōu)點
從歷史上看,大多數(shù)設計和開發(fā)工作都是基于使用“經(jīng)驗規(guī)則”來計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)品的設計和開發(fā)過程都是迭代的,因此有必要在整個產(chǎn)品開發(fā)過程中重復計算。在每個階段,都需要糾正設計錯誤,甚至錯過熱點。
4.開發(fā)過程中的模擬
熱模擬在設計過程中越早,克服可能出現(xiàn)的熱問題的風險就越低。在整個項目中,電氣、機械和熱工程師需要共同努力,確保在設計過程中考慮熱模擬的結果,充分了解設計變化對熱性能的影響。
5.輸入數(shù)據(jù)影響結果
輸入數(shù)據(jù)越準確,模擬就越準確。初步模擬的結果可以指導PCB設計師和機械工程師改變燈熱性能。隨著設計的發(fā)展,這個過程將被重復。
2023-06-30
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