LED照明作为新一代照明受到了广泛的重视。仅仅依托LED封装并不能制造出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热剖析、光学等方面对怎样运用LED特性的规划进行说明。
近年来，跟着电子产品的高密度、高集成度，热处理方案的重要性越来越高，LED照明也不破例，也需求热处理方案。 尽管白炽灯和荧光灯的能量丢失大，可是大部分能量都是经过红外线直接放射出去，光源的发热少；而LED,除了作为可视光耗费的能量，其它能量都转化成了热。别的，由于LED封装面积小，经过对流和辐射的散热少，然后积累了许多的热。
热处理方案是?
接下来来考虑怎样拟定热处理方案。热处理方案简略的说便是处理由于热发生的各种问题。主要有：
1.由于热胀大导致曲折和龟裂
2.电子电路的运转妨碍
3.资料质量恶化
除此之外，也会忧虑假如发热会不会损坏设备？为了防止这些问题，要尽量操控电子设备的温度，也便是说有用散热很重要，重点是考虑机器的运用环境和装置办法拟定最佳的热处理方案。下面列举了由热导致的问题。后半部分以LED灯为例，就LED相关的处理方案进行说明。
由热导致的问题
1.由于热胀大导致曲折和龟裂
电子设备由多个零件构成，每个零件的原料都不相同，热胀冷缩的标准也不相同。因而，当各种原料组合在一起的时分就有可能使原料发生曲折，胀大时，产品在衔接处由于应力过多就会发生龟裂。
2.电子电路的运转妨碍
一般来说，作为热源的半导体元件，有这样一个特性，即当电子设备中的半导体元件温度上升，电的阻抗就会变小。这样就简略堕入“温度上升-阻抗下降-电流添加-热添加-温度上升”的恶性循环，然后简略发生烧断的现象。
3.资料质量的恶化
一般说来，电子设备中运用的资料简略氧化，温度越高氧化越快，假如让这些资料重复经过高温氧化，就会缩短其寿数。一起，重复加热，资料屡次胀大，屡次冷缩，会下降资料的强度，然后破坏了资料。
LED的热处理方案
下面以LED灯为例，具体评论LED的热处理方案。
要防止电子设备的发热有多种办法。比方，加散热器，在热源周围安顿能供给凉气的电扇。前者是经过添加散热面积，来添加散热的通道，后者是使热不在热源周围集合。可是，正如图1 LED灯的归纳图所示，LED封装时不能直接衔接散热器，也没有装置电扇的方位。并且内部电源电路板也会发生热量，因而LED灯的散热问题能够说是一个十分扎手的问题。这样，怎样有用运用LED装置原料和散热器就变得很重要。
图1 LED灯归纳图
那么怎样有用运用LED装置原料和散热器呢？首要有必要掌握发生热的传热途径。
LED元件发生的热经过封装的导线向电路板移动，然后再经过散热器放热。电源电路板发生的热也是如此，经过电路板周围的空气和填充原料，透过散热器向外部散热。 热处理方案中重要的是扫除传热途径中阻止传热的要素，比方能够考虑在传热途径中运用导热功能好的原料、扩展途径的断面面积(例如，粗的铜线比细的铜线更简略导热)、涂导热润滑剂使产品的衔接部位不留空地。
别的，即便经过这些进步了导热特性，但假如散热器不向外部散热，内部仍是会集合许多热。因而也有必要进步散热器外表的放热特性。典型的办法便是在外表多装置几个散热片，扩展散热器的放热面积。
运用CAE东西，经过仿真验证热处理方案
CAE的运用
那么怎样验证热处理办法是否有用呢？一种是经过试验丈量温度，可是一旦条件改动就要从头丈量，功率比较低。因而需求运用CAE软件进行仿真。 图2 运用ANSYS解析软件，在LED灯横向摆放时，对LED灯周围的热和空气的活动进行仿真。上图是整个灯的温度散布图，赤色部分代表温度高，蓝色部分代表温度低。下图是LED封装周边(盖子内部)的天然对流图，赤色箭头部分表明对流速度快，蓝色部分表明对流速度慢。与实践状况比较，这个比如仅仅一个十分简略的模型，但从某种程度上却能验证产品的温度散布和空气的天然对流。从整个灯的温度散布来看，虽然盖子的温度低，其他部位温度高，可是某种程度上仍是处于一个平等的温度散布。这外表发生的热量大部分都转移到散热器上，并且传送途径中没有妨碍。散热器能够起到一个散热的效果，可是假如散热特性欠好，整个灯的温度就会上升，因而有必要留意散热器的形状(装置散热片的巨细、形状、个数等)。
图2 依据ANSYS进行热流体解析的成果图
仿真中需求解析目标的形状、产品特性、条件等各种信息，可是经过想要承认的信息能够差异简易解析模型和具体解析模型，然后有用掌握想要验证的热处理办法的好坏。例如，本例是对整个电灯的简易建模，并不能掌握LED封装内部具体的温度散布，可是假如对该部分进行具体的建模，就能够承认元件实践的温度。
重复试验，经过仿真修正部分信息就能够简略的进行操作，例如简略掌握散热器中散热片的形状和个数对温度的影响。作为仿真用软件，能够直接运用CAD信息进行剖析，能够在一致环境中对结构、导热、热流体等进行广泛的剖析，并且能够进行各种组合剖析。在规划中不只要考虑热的问题，其他要素也有必要考虑，组合剖析的难易是娴熟进行仿真的一个要害点，这些咱们在后面进行论说。
本次仅就热的问题进行了讨论，但也存在即便处理了热的问题，却不能处理光、电的问题的状况。产品重在寿数长、无功能损坏、运用安全，因而咱们的课题便是完成全体的最优化规划。下次咱们将针对电路和光学规划的问题展开评论。
