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热和电气特性分析与优化

【摘要】:如前所述,大多数LED具有保护功能,避免在电压达10kV或20kV的直接或反向静电放电情况下受到损坏。从热的角度看,LED具有以下特性:1)结和热沉之间的热阻为Rj-s,目前LED的Rj-s一般在5~15K/W,而多芯片LED的热阻低于5K/W;2)正向电压温度系数的单位是V/℃;3)最大结温;4)额定工作模式下的环境空气温度的最大范围。在5.3节中已经解释过最后一个特性非常依赖于热阻Rj-s,但也依赖于总热阻Rj-a。

首先,LED是一个二极管,可用电流与施加电压关系的运行曲线IV)来描述。不同LED的IV)曲线因结的本征性质和封装等原因存在很大差异,因此LED通常用偏置电流而不是电压来驱动。制造商会提供LED的平均正向电压及其离散度与额定电流的关系。如今,大多数器件的额定电流为350mA,相应的正向压降通常为3~3.5V;最大电流可达1A,甚至1.5A。器件可用直流或脉冲宽度调制电流进行偏置。如前所述,大多数LED具有保护功能,避免在电压达10kV或20kV的直接或反向静电放电情况下受到损坏。

从热的角度看,LED具有以下特性:

1)结和热沉之间的热阻为Rj-s,目前LED的Rj-s一般在5~15K/W,而多芯片LED的热阻低于5K/W;

2)正向电压温度系数的单位是V/℃(几mV/℃);

3)最大结温(一般为150℃或180℃);

4)额定工作模式下的环境空气温度的最大范围。

在5.3节中已经解释过最后一个特性非常依赖于热阻Rj-s,但也依赖于总热阻Rj-a。根据不同的应用,工作温度范围通常从-40/+135℃至-20/+85℃。在高环境温度下并根据总热阻的不同,由于器件结温过高,不再允许施加额定电流。制造商通常会给出不同总热阻值情况下的建议最大电流,它们是环境温度的函数。