如何采用热管理设计实现LED灯具的高效能

LED是一种半导体元器件，核心是 p型及n型半导体组成的芯片。在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。当注入p-n结的载流子数量足够多，就可以实现把电能转换为光能的效果。一般的低功率LED产品拥有能耗低、体积小、反应时间快、有多种光颜色输出、产品寿命长和不含对环境有害的汞等优点。

虽然发光管是冷光源，但LED的光效偏低，在高光效/发光效率(每瓦流明或lm/W)LED灯具应用上需要输入大量的电能来转换成光能。大电流在半导体材料上会产生传导性电阻热，加上半导体材料制作的LED不耐高温，导致过热使LED灯的光输出率及寿命大幅降低。

正确的热管理和设计才能把高效能LED灯具的工作温度控制于可接受范围内，以保障灯具的可靠性、寿命及最佳光输出等。图2为普通LED灯具的结构示意图，黑色箭头表示由LED模组至散热热沉的热传导路径。

如把基层物料和散热热沉间的接触区域放大，就能够看到接触面是由微细而不规则的凹凸部分组成。这些凹凸的部分会产生大量空气孔洞，导致热传导不良；所以使用合适的导热接口填充物料(TIM)来填补热传导路径中的空气孔洞是高效能LED灯具热管理和设计中极为重要的一环。

图2：基层物料和散热热沉间的接触区域。

为满足实际LED应用及设计需求，东莞依美电子制品有限公司提供多种不同导热及物理性能的接口填充物料。除传统的导热膏及相变化材料(PCM)外，依美自主研发的自粘性导热接口填充垫更加适用于电隔离式LED应用上；加上多年产品设计及尺寸裁切的经验，能为用户提供尺寸稳定、合乎成本效益及容易操作和组装的导热产品。