热是什么
众所周知,LED是高能效光源,而且因为体积小深受设计师的喜爱。但只有当不涉及热管理时,它们才可以被真正地称为“小”。虽然与白炽光源高达2500℃的工作温度相比,LED光源温度要低得多。因此,许多设计师**终意识到散热是个不可忽视的问题。尽管LED仍然会发热,但其温度相对低一些,因此这不会有什么大问题。不过,基于半导体器件LED其工作温度应低于100℃。
根据能量守恒定律,热(能)必须要被传送到附近区域。LED只能工作在25℃环境温度和**高100℃之间,温差范围仅为75℃。因此,需要一个较大的散热表面和非常有效的热管理。
陶瓷:一种材料实现两种功能
仅优化散热器的作法很常见。目前已有上百种散热器设计,它们基本上都由铝构造。但为进一步改进性能,有必要提升甚至取消Group 3。电气隔离功能必须通过其它材料从散热器本身获得。我们认为这种材料应该是陶瓷。诸如Rubalit(氧化铝)或Alunit(氮化铝)等陶瓷材料将两个关键特性:电绝缘和热传导结合在一起。
Rubalit的导热性能比铝低,而Alunit的比铝略高。另一方面,Rubalit不像Alunit那么贵(图3)。它们的热膨胀系数可满足半导体的要求。此外,它们坚硬、耐腐蚀,并满足欧盟的有害物质限用指令(RoHS)。陶瓷是完全惰性物质,它们是整个系统**耐用的部分。
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