新型LED灯散热性研究

王琛，徐慧君，申勋业

（东北农业大学工程学院，哈尔滨150030）

1 LED结构及特性

LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来[1]。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

LED具有功耗低、体积小、可靠性高、寿命长和响应速度快等优点，已被应用于仪器仪表、计算机、汽车、电子玩具、通讯、自动控制、军事等领域。由于发光效率和发光强度的极大提高，达到烛光级的亮度，大功率LED已经逐步被应用于公路、铁路和机场的交通信号灯系统，汽车的尾灯、刹车灯和方向灯、户外大屏幕信息显示和全彩色电视显示系统等[2]。

2 大功率LED发展

大功率LED是指拥有大额定工作电流的发光二极管。普通LED功率一般为0.05W、工作电流为20mA，而大功率LED可以达到1W、2W、甚至数十瓦，工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等[3]。由于目前大功率LED在光通量、转换效率和成本等方面的制约，因此决定了大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领域的照明，中长期目标才是通用照明。……