發光二極管封裝件的散熱 發光二極管的原理圖繪制

發光二極管，簡稱為LED，是一種常用的發光器件，通過電子與空穴復合釋放能量發光，它在照明領域應用廣泛。

發光二極管可高效地將電能轉化為光能，在現代社會具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫療器件等。

發光二極管封裝件的散熱

在半導體照明裝置中，通常采用高功率高亮度的發光二極管（LED）作為光源，當在發光二極管中通以電流時，電 子與空穴會直接復合，從而釋放能量發光，其具有功耗小、使用壽命長等優點，在照明領域應用廣泛。

然而，目前的光電轉換效率較低，有很大比重轉化為熱能，故LED芯片上的功率密度很大。大的功率密度對器件的散熱也提出了高的要求，發光二極管中封裝件散熱問題已成為影響其產業化發展的重大問題。

散熱冷卻方式

LED 的散熱機構一般有這幾種形式：

1．利用熱傳導金屬或散熱鰭片與LED封裝件貼合散熱。

2．加裝風扇強制散熱。

3．在封裝件中設置流通液體散熱。

4．熱管在封裝件中的結合，利用熱管內工作介質相變時可吸收或散發熱能。

原理圖繪制

發光二極管端設計

設計因素：1.發光二極管工作時正向壓降電壓 2.發光二極管工作時流過的電流

先滿足供電電源的要求必須大于3.3伏，要使二極管在工作時電流的大小為10mA，則需要在發光二極管上串聯電阻，如下圖所示

該電阻在這里的作用是限流至10mA。

發光二極管端供電電源參數

在直流電源的選擇上從性質上可以選擇的是電壓源型和電流源型電源

電壓源型電源：維持電壓不變，電壓源可以關斷。

電流源型電源：維持電流不變，與負載無關，要保持通路狀態，一旦開路由于電流源要維持電流的恒定在極間空氣上形成高壓發生擊穿。

在此應用中，首先發光二極管不可能串聯到電流源回路中，只能是并聯，發光二極管工作時可以將短路回路先斷開，關斷時，短路回路閉合，并且電源的非理想性，存在電源內阻，電流源又必須通路，從能耗的角度上講也不適合此應用。

在此選用直流電壓源對發光二極管端進行供電，之后涉及到電壓源大小的選擇，像貨幣的面額一樣電源不可能將每種大小的電源都設計出來，在實際應用中主要規格有3.3V，5V，12V，24V，48V直流電壓源，由于二極管的導通壓降已經有3.3V，有考慮到減少功耗，這里選擇5V直流電壓源。

限流電阻阻值及其功率

回路電流 i=10mA，發光二極管正向導通壓降為3.3V，電壓源為5V，可以得到限流電阻的阻值為170歐，功率為0.017W。

5V直流電壓源的獲得

這里選用LM7805穩壓模塊，發光二極管端的回路如下圖所示

在Vin上電壓選取的范圍是12-25伏之間，選取一般常用的電壓12伏和24伏，以24伏計算LM7805功率為0.2W，可以保證工作時不發熱，如果穩壓模塊的壓差過大則使得功率較大而發熱，可以采取散熱處理，或者使用多個穩壓模塊，由多個穩壓模塊組成的電壓源的工作電流還是負載電流。