2.2 大功率 LED 灯具热阻网络模型

2.2.1 结温

LED 发热的原因是所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化为热能。 电流流过 LED 元件时，PN 结的温度降上升。LED 的基本结构是一个半导体的 P-N 结。 [12]一般把 P-N 结区的温度定义为 LED 的结温，用 tj 来表示。为了电、光、热性能的提 高，LED 芯片往往封装在支架和荧光粉中间，因此很难直接测量到 LED 结温。为了测 量 LED 结温，人们采用了多种办法，比如正向电压法、管脚对比法、热电偶法、热成像 仪法以及电压-温度系数法等等。[13]

2.2.2 热阻

热量传递是自然界中的一种转移过程。各种转移过程有一个共同规律，就是：过程 中的转移量=过程的动力/过程的阻力，类比于电学的欧姆定律：I=U/R，流经物体的热流

=温差/热阻，因此传热学中引入热阻的概念，以简化计算过程。 热量传导通道上两个参考点之间的温度差与两点间热量传输速率的比值即为热阻

Rth。

t Rth  Q

（2.5）

Δt：两点间的温度差，单位为℃；Q：两点间热量传递，单位为 W。 在大平壁模型中，热阻可表示为（2.6）。

R  L

（2.6）

th S

L：热传导距离，单位为 m；S：热传导通道的截面积，单位为 m2；λ为热传导系数

（W/m·℃）。

2.2.3 大功率 LED 热阻网络模型来.自/751论|文-网www.751com.cn/

和电阻串并联类似，热阻也可以通过串联、并联和混联的方式来进行复杂的传热计 算。

大功率 LED 灯具的主要散热途径为 LED 芯片-热界面材料-基板-热界面材料-散热器

-环境。根据部位不同，可以分为芯片级热阻、板级热阻和系统级热阻（图 2.1）。三者 组成串联网络结构。