下载文档原格式
电压法LED结温及热阻测试原理分析发布日期：2010-08-01 来源：关键字：近年来,由于功率型LED 光效提高和价格下降使LED 应用于照明领域数量迅猛增长,从各种景观照明、户外照明到普通家庭照明,应用日益广泛。
LED 应用于照明除了节能外,长寿命也是其十分重要的优势。
目前由于LED 热性能原因,LED 及其灯具不能达到理想的使用寿命;LED 在工作状态时的结温直接关系到其寿命和光效;热阻则直接影响LED 在同等使用条件下 LED 的结温;LED 灯具的导热系统设计是否合理也直接影响灯具的寿命。
因此功率型 LED 及其灯具的热性能测试 ,对于 LED 的生产和应用研发都有十分直接的意义。
以下将简述LED 及其灯具的主要热性能指标,电压温度系数K、结温和热阻的测试原理、测试设备、测试内容和测试方法,以供LED 研发、生产和应用企业参考。
一、电压法测量 LED 结温的原理LED 热性能的测试首先要测试 LED 的结温,即工作状态下 LED 的芯片的温度。
关于LED 芯片温度的测试,理论上有多种方法,如红外光谱法、波长分析法和电压法等等。
目前实际使用的是电压法。
1995 年 12 月电子工业联合会/电子工程设计发展联合会议发布的> 标准对于电压法测量半导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。
电压法测量LED 结温的主要思想是：特定电流下 LED 的正向压降 Vf 与 LED 芯片的温度成线性关系,所以只要测试到两个以上温度点的Vf 值,就可以确定该 LED 电压与温度的关系斜率,即电压温度系数 K 值,单位是mV/°C 。
K 值可由公式K=ㄓVf/ㄓTj 求得。
K 值有了,就可以通过测量实时的 Vf 值,计算出芯片的温度(结温)Tj 。
为了减小电压测量带来的误差,> 标准规定测量系数 K 时,两个温度点温差应该大于等于50 度。
对于用电压法测量结温的仪器有几个基本的要求：A、电压法测量结温的基础是特定的测试电流下的 Vf 测量,而 LED 芯片由于温度变化带来的电压变化是毫伏级的,所以要求测试仪器对电压测量的稳定度必须足够高,连续测量的波动幅度应小于1mV 。
COB LED的导热问题COB LED越来越多被LED灯厂家接受，使用COB最常遇到的问题是，这么大的功率集中于很小的面积内，散热的问题如何解决？首先是热量如何导出，采用什么样的界面材料好呢？而采用陶瓷基板封装，不可以直接上螺丝如何固定到散热器上？采用粘接剂可以解决导热问题和安装问题吗？1．COB LED的热传导途径热阻thermal resistance(单位是℃/W或K/W)的定义为：当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的热阻称为导热热阻。
下图为一个COB LED的应用图示，参照串联电路中电阻的公式，热的传递所受的热阻（即单位功率的温升）为R=R jc+R cb+R bh+R ba其中，R ja为从发光二极管的结到室温的热阻，R jc是发光二极管的结到陶瓷基板的热阻，通常厂家会给出相应的数据，Rc b是COBLED陶瓷基板与散热器接触面间的热阻，通常由界面导热材料决定，R bh是散热器接的热阻，也是用于设计散热器的重要参数。
则，结温Tj=Rja*P+Ta= (R jc+R cb+R bh+R ba)*P+Ta其中，Ta为环境温度，Tj为结温，P为COB LED的功率。
2．Rjc的影响在设计LED的散热方案时，必须要保证LED的结温必须要低于满足家厂给出的最高的Tj要求，比如Cree 的CXA2530最高Tj为150︒C，通常厂家会给出Rjc的值，Cree的CXA2530的Rjc为0.8︒C/W，也就是说，当LED的功率为30W时，Tj=Tc+0.8*30=Tc+24 ︒C. 反之，如果要满足Tj<150︒C的要求，陶瓷基板上的温度Tc<126︒C ，当然越低越好。
而这也就是在COB LED灯的设计中热设计要达到的目标。
3．界面材料的热阻影响对于热流经过的截面积不变的平板，导热热阻为L/(kA）。
其中L为平板的厚度，A为平板垂直于热流方向的截面积，k为平板材料的热导率。
由此可以计算界面材料产生的热阻例如：采用4.0W/m*K导热率的硅脂，涂抹在20mm*24mm的面积上,0.2mm厚度Rb=0.2*10-3m/[(20*24*10-6m2)*4.0W/m*K]=0.104K/W对30w COB LED, 温升30*0.104=3.125 K对50w COB LED, 温升50*0.104=5.20 K下表为列出了针对不同功率的COB LED,根据不同的Rjc和功率，计算出的允许的最大的Tc,在完全没有界面温升的理想条件下要求的散热器的热阻。
大功率LED 结温方法GaN 基白光LED 结温测试方法1. 正向电压法(forward voltage method)原理：初始电压与初始结温符合很强的线性关系KV V T T t j 00-+= 其中T0是作为参考的环境温度,V0是在T0下的初始电压;Tj 和Vt 分别是稳定时的结温和正向电压。
系数K 可以通过测量两组不同的参考温度和电压得到K=(V1-V0) /(T1-T0),也可以通过测量多组参考温度和电压作线性拟合得到。
K 值测量测量时将LED 放置在控温烤箱中，施加小电流（10mA ），分别在不同的烤箱温度下（Ta1,Ta2）,每个温度阶段恒温30min （样品为1WLED 加散热片，如果未加散热片可另外考虑），使得结温与环境温度一致，测试过程中保持电流恒定。
测量LED 的正向电压（Vf1,Vf2）,这时可近似认为；K=(V1-V0) /(Ta2-Ta1)Rth 为热阻Rth=（Tj-Tb ）/PTb 为测试得到的基板底部的温度，P 为L E D 的耗散功率,Tb 用热电偶实时测量LED 基板底部的温度。
2. 管脚法(Pin method)原理：管脚温度法是利用LED 器件的热输运性质,通过测量管脚温度和芯片耗散的热功率,以及热阻系数来确定结温p j j p j R P T T -+=*其中Tp 是管脚温度,Tj 是结温;Pj 是LED 芯片耗散的热功率;R Θj-p 是从结到管脚的热阻系数,可以由厂家给出,或者由实验确定,本实验中结合电压法测量来确定热阻系数文献中提到热阻系数由电压法测得，而电压法又会存在误差，所以此方法误差会较大一些。
3. 蓝白法（non-contactmethod for determining junction temperatur ） 原理：利用白光LED 的发光光谱分布(SPD)来测量结温,最大的优点是不需要破坏器件的整体性,是一种非接触的结温测量方法。
蓝白比R 与结温都有较好的线性关系,可通过测量光谱算得R 值,然后用下面的换 算公式得到结温：rj K R R T T 00-+= 其中T0为参考结温,Tj 是要测量的结温;R0和R 分别是结温为T0和Tj 时的蓝白比;Kr 是比例系数,可以通过测量两组不同的参考结温和蓝白比得到Kr=(R0-R1) /(T0-T1),也可以通过测量多组已知结温情况下的蓝白比作线性拟合。
大功率LED的散热设计(图)余姚市华恩光电有限公司 2011.04.20近年来，大功率LED发展较快，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。
与前几年相比较，在发光效率上有长足的进步。
例如，Edison公司前几年的20W白光LED，其光通量为700lm，发光效率为35lm/W。
2007年开发的100W白光LED，其光通量为6000lm，发光效率为60lm/W。
又例如，Lumiled公司最近开发的K2白光LED，与其Ⅰ、Ⅲ系列同类产品比较如表1所示。
从表中可以看出：K2白光LED在光通量、最大结温、热阻及外廓尺寸上都有较大的改进。
Cree公司新推出的XLamp X R～E冷白光LED，其最高亮度挡QS在350mA时光通量可达107～114lm。
这些性能良好的大功率LED给开发LED白光照明灯具创造了条件。
前几年，各种白光LED照明灯具主要是采用小功率Φ５白光LED来做的。
如1～5W的灯泡、15～20W的管灯及40～60W的路灯、投射灯等。
这些灯具使用了几十到几百个Φ５白光LED，生产工艺复杂、可靠性差、故障率高、外壳尺寸大，并且亮度不足。
为改进上述缺点，这几年逐步采用大功率白光LED来替代Φ５白光LED来设计新型灯具。
例如，用18个2W的白光LED做成的街灯，若采用Φ５白光LED则要几百个。
另外，用一个 1.25W的K2系列白光LED，可做成光通量为65lm的强光手电筒，照射距离可达几十米。
若采用Φ５白光LED来做则是不可能的。
图1 结温TJ与相对出光率关系图用大功率LED做的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多，但它的节能效果及寿命比其他灯具也高的多。
如果在路灯系统及候机大厅、大型百货商场或超市、高级宾馆大堂等用电大户的公共场所全部采用LED灯具，其一次性投资较高，但长期的节电效果及经济性都是值得期待的。
目前主要采用1～3W大功率白光LED作照明灯，因为其发光效率高、价格低、应用灵活。
光电子学功率LED 结温和热阻在不同电流下性质研究毛德丰 郭伟玲 高 国 沈光地(北京工业大学,光电子技术省部共建教育部重点实验室,北京,100124)2009-01-19收稿,2009-03-16收改稿摘要:通过对不同驱动电流下各种颜色L ED 结温和热阻测量,发现各种颜色L ED 的热阻值均随驱动电流的增加而变大,其中基于InG aN 材料的蓝光和白光L ED 工作在小于额定电流下时,热阻上升迅速;驱动电流大于额定电流时,热阻上升速率变缓。
其他颜色L ED 热阻随驱动电流变化速率基本不变。
结温也随驱动电流的增加而变大。
相同驱动电流下,基于AlG aInP 材料的1W 红色、橙色L ED 的结温要低于基于InG aN 材料的蓝色、绿色、白色L ED 的结温。
分别用正向电压法和红外热像仪法测量了实验室自制的1mm ×1mm 蓝光芯片结温,比较了两种方法的优缺点。
结果表明,电学法测量简单快捷,测量结果可以满足要求。
关键词:结温;热阻;驱动电流;功率发光二极管中图分类号:T N 312+.8 文献标识码:A 文章编号:1000-3819(2010)02-0308-05Research on the Thermal Resistance and Junction Temperature of High -power LEDsM AO Defeng GUO Weiling GAO Guo SH EN Guangdi(K ey L abor atory of Op to -electr onics T echnology ,M inistry of Education ,Beij ing U niver sityof T echnology ,Beij ing ,100124,CH N )Abstract :In this paper ,the junction temperature and therm al resistance of different color po wer LEDs w ere measured at different drive current by forw ard -v oltage metho d .T he color s include red,orange,green,blue and w hite.The results show that the junction temper ature and therm al resistance of different color LEDs increase as the driving current rising.The ther mal re-sistance o f blue and w hite LED based on InGaN mater ials rise quickly at the low driving cur rent ,after the current is mo re than the oper ation current,the thermal resistances increase a little bit slo w ly;and those of the other colo r LED increase almost the same speed.When the dr iv ing cur-rent is the sam e for the same pow er LED ,the higher the therm al conductivity o f LED heat sink materials,the low er the LED junction tem peratur paring w ith the forw ard-voltage metho d,the infrared thermal im ag ing metho d is used to measure the junctio n temperature of 1W blue LED .T he results show the datum o f the tw o methods agrees with each o ther .Key words :junction temperature ;thermal resistance ;drive current ;power LEDEEACC :4260D第30卷 第2期2010年6月固体电子学研究与进展RESEARCH &PROGRESS OF SSEVo l.30,N o.2Jun.,2010联系作者:E-mail:guow eiling@基金项目:国家863计划资助项目(2009AA 03A1A3,2008AA03A192);国家科技重大专项资助项目(2008ZX10001-014)引 言全球照明协会表示在不远的将来,大功率发光二极管(Pow er lig ht-emitting diodes)将在普通照明领域起到至关重要的作用。
现在的高端发光二极管通常使用高导热材料，冷却系统的设计也与环境温度和特定的最终用途相符，以降低结温，从而应用于从装饰照明到汽车大灯等关键需求，目前LED的最大允许结温是有限的，大约120-135度（最近的记录最高可达185度），而白炽灯灯丝的工作温度为1500-3000度，相比之下，结温是发光二极管应用发展的主要障碍。
同时，为了提高LED的功率，即提高电输入能量以获得尽可能大的光功率输出，但这也会导致LED在工作过程中放出大量的热，使管芯结温迅速上升，输入功率越高，发热效应越大。
温度的升高将导致器件性能的变化与衰减，甚至失效。
1、结温-LED光输出实验指出，发红、黄光的InGaAlP LED与发蓝、绿光的InGaN LED，其光输出强度均明显依赖于器件的结温。
也就是说，当LED的结温升高时，器件的输出光强度将逐渐减小；而当结温下降时，光输出强度将增大。
InGaAlP LED的光输出相对量随温度的变化，以25˚C作为器件性能的基准点，InGaAlP 橙色的LED比红色的LED具有更高的温度灵敏度。
当结温升至100˚C时，琥珀色器件的输出通量降去了75％。
对于InGaAlP LED，温度系数仅与器件的发光波长有关，而与衬底是否透明无关，进一步的实验指出，InGaAlP的发光波长越短，器件的出光通量随温度增加衰减得越快。
InGaAlP LED 假设25˚C时LED的值为100%，那么当结温升至100˚C时，640nm、620nm与590nm的InGaAlP LED的光输出分别为原始值的42％、30％与20％。
对于InGaN系列的LED，出光通量随温度的变化远小于InGaAlP LED，随着发光波长变短，光输出通量随温度的变化越不明显。
一般情况下，这种变化是可逆与可恢复的，这种效应的发生机制显然是由于材料的一些相关参数会随温度发生变化，从而导致器件参数的变化。
如随温度的增加，电子与空穴的浓度会增加，禁带宽度会减小，电子迁移率也将减小。
致谢在即将完成两年半的硕士学业之际，在此首先要感谢导师牟同升老师对我的悉心指导。
在硕士论文期间的每一次进步，都凝聚着牟老师的心血帮助指导。
无论从学习、到工作，始终都得到导师的悉心指导和亲切关怀，使我受益颇多。
牟老师严谨的治学态度、高尚的师德、活跃的学术思想，牟老师一丝不苟的科研作风以及勇于创新的精神，都将成为我毕生学习的楷模。
在此，谨对导师两半年来的辛勤培养和无私的关怀表示由衷的敬意和深深的感谢。
在我硕士课程学习期间，我还得到了浙江大学信息工程学院光电系白剑、沈永行、何建军、李海峰、杨甬英、王晓萍、王秀萍等老师以及李莉、奚海燕、管信等同学还有浙大三色有限公司虞建栋、李俊凯等多位同事的无私帮助。
他们热情的指导、有益的启发，对我硕士期间学习有很大促进和帮助。
感谢两年半以来一直关心和帮助过我的学院各位领导、老师，还有其他的师兄师姐。
摘要发光二极管(LED)由于其节能效率高、寿命长、可靠性高等特点，十分符合当前低碳经济的要求，在许多领域特别是半导体照明领域中得到广泛应用。
然而LED器件的热特性检测和散热是一个突出的问题，如何保持LED的结温在允许范围内，使LED始终获得稳定的光输出和维持正常的器件寿命，一直是一个当前急待解决的课题。
本文在充分调研大功率LED的结温测量方法基础上，重点研究了LED结温K系数测量方法降低测量噪声的措施以及产生的效果；同时还重点研究了脉冲电流法，该方法通过给被测LED器件注入方波电流脉冲，脉冲的电流幅度与实际额定工作电流相等，分别测量该LED器件在不同温度下的正向电压，获得正向电压与温度的敏感度系数S。
因此，在实际应用中，只要直接测量LED在额定工作电流下的正向结电压，利用温度敏感系数就可得到此时LED的结温。
文章重点研究了方波电流的脉宽对结温测量精度的影响，通过对12μs、24μs、50μs、100μs、150μs几种脉冲的研究，得出要使脉冲电流对结温的测量影响小于1℃，脉冲宽度控制在几个到十几个μs数量级上。
大功率LED的散热设计(图)余姚市华恩光电有限公司 2011.04.20近年来，大功率LED发展较快，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。
与前几年相比较，在发光效率上有长足的进步。
例如，Edison公司前几年的20W白光LED，其光通量为700lm，发光效率为35lm/W。
2007年开发的100W白光LED，其光通量为6000lm，发光效率为60lm/W。
又例如，Lumiled公司最近开发的K2白光LED，与其Ⅰ、Ⅲ系列同类产品比较如表1所示。
从表中可以看出：K2白光LED在光通量、最大结温、热阻及外廓尺寸上都有较大的改进。
Cree公司新推出的XLamp XR～E冷白光LED，其最高亮度挡QS在350mA时光通量可达107～114lm。
这些性能良好的大功率LED给开发LED白光照明灯具创造了条件。
前几年，各种白光LED照明灯具主要是采用小功率Φ5白光LED来做的。
如1～5W的灯泡、15～20W的管灯及40～60W的路灯、投射灯等。
这些灯具使用了几十到几百个Φ5白光LED，生产工艺复杂、可靠性差、故障率高、外壳尺寸大，并且亮度不足。
为改进上述缺点，这几年逐步采用大功率白光LED来替代Φ5白光LED来设计新型灯具。
例如，用18个2W的白光LED做成的街灯，若采用Φ5白光LED则要几百个。
另外，用一个1.25W的K2系列白光LED，可做成光通量为65lm的强光手电筒，照射距离可达几十米。
若采用Φ5白光LED来做则是不可能的。
图1 结温TJ与相对出光率关系图用大功率LED做的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多，但它的节能效果及寿命比其他灯具也高的多。
如果在路灯系统及候机大厅、大型百货商场或超市、高级宾馆大堂等用电大户的公共场所全部采用LED灯具，其一次性投资较高，但长期的节电效果及经济性都是值得期待的。
目前主要采用1～3W大功率白光LED作照明灯，因为其发光效率高、价格低、应用灵活。
大功率LED的散热问题LED是个光电器件，其工作过程中只有15%～25%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED 的温度升高。
在大功率LED中，散热是个大问题。
例如，1个10W白光LED若其光电转换效率为20%，则有8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（T J）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。
因此在大功率LED灯具设计中，最主要的设计工作就是散热设计。
另外，一般功率器件（如电源IC）的散热计算中，只要结温小于最大允许结温温度（一般是125℃）就可以了。
但在大功率LED散热设计中，其结温TJ要求比125℃低得多。
其原因是T J对LED的出光率及寿命有较大影响：T J越高会使LED的出光率越低，寿命越短。
图2 K2系列的内部结构图1是K2系列白光LED的结温T J与相对出光率的关系曲线。
在T J=25℃时，相对出光率为1；T J=70℃时相对出光率降为0.9；T J=115℃时，则降到0.8了。
表2是Edison公司给出的大功率白光LED的结温T J在亮度衰减70%时与寿命的关系（不同LED生产厂家的寿命并不相同，仅做参考）。
图3 NCCWO22的内部结构在表2中可看出：T J=50℃时，寿命为90000小时；T J=80℃时，寿命降到34000小时；T J=115℃时，其寿命只有13300小时了。
T J在散热设计中要提出最大允许结温值T J max,实际的结温值T J应小于或等于要求的T J max,即TJ≤T J max。
图4 LED与PCB焊接图大功率LED的散热路径.大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。
图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。
从这两图可以看出：在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫，它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。
图5 双层敷铜层散热结构大功率LED是焊在印制板（PCB）上的，如图4所示。
散热垫的底面与PCB的敷铜面焊在一起，以较大的敷铜层作散热面。
为提高散热效率，采用双层敷铜层的PCB，其正反面图形如图5所示。
这是一种最简单的散热结构。
图6 散热路径图热是从温度高处向温度低处散热。
大功率LED主要的散热路径是：管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。
若LED的结温为T J，环境空气的温度为T A,散热垫底部的温度为T c（T J＞T c＞T A），散热路径如图6所示。
在热的传导过程中，各种材料的导热性能不同，即有不同的热阻。
若管芯传导到散热垫底面的热阻为R JC（LED 的热阻）、散热垫传导到P CB面层敷铜层的热阻为R CB、P CB传导到环境空气的热阻为R BA,则从管芯的结温T J 传导到空气T A的总热阻R JA与各热阻关系为：R JA=R JC+R CB+R BA各热阻的单位是℃/W。
可以这样理解：热阻越小，其导热性能越好，即散热性能越好。
如果LED的散热垫与PCB的敷铜层采用回流焊焊在一起，则R CB=0，则上式可写成：R JA=R JC+R BA散热的计算公式若结温为T J、环境温度为T A、LED的功耗为P D,则R JA与T J、T A及P D的关系为：R JA=（T J－T A）/P D (1)式中P D的单位是W。
P D与LED的正向压降V F及LED的正向电流I F的关系为：P D=V F×I F (2)如果已测出LED散热垫的温度T C，则(1)式可写成：R JA=(T J－T C)/P D+(T C－T A)/P D则R JC=(T J－T C)/P D (3)R BA=(T C－T C)/P D (4)在散热计算中，当选择了大功率LED后，从数据资料中可找到其R JC值；当确定LED的正向电流I F后，根据LED的V F可计算出PD；若已测出T C的温度，则按（3）式可求出T J来。
在测T C前，先要做一个实验板（选择某种PCB、确定一定的面积）、焊上LED、输入I F电流，等稳定后，用K型热电偶点温度计测LED的散热垫温度T C。
在（4）式中，T C及T A可以测出，P D可以求出，则R BA值可以计算出来。
若计算出TJ来，代入（1）式可求出R JA。
这种通过试验、计算出TJ方法是基于用某种PCB及一定散热面积。
如果计算出来的T J小于要求（或等于）T J max，则可认为选择的PCB及面积合适；若计算来的T J大于要求的T J max，则要更换散热性能更好的PCB，或者增加PCB的散热面积。
另外，若选择的LED的R JC值太大，在设计上也可以更换性能上更好并且R JC值更小的大功率LED，使满足计算出来的T J≤T J max。
这一点在计算举例中说明。
各种不同的PCB目前应用与大功率LED作散热的PCB有三种：普通双面敷铜板（FR4）、铝合金基敷铜板（MCPCB）、柔性薄膜PCB用胶粘在铝合金板上的PCB。
MCPCB的结构如图7所示。
各层的厚度尺寸如表3所示。
图7 MCPCB结构图其散热效果与铜层及金属层厚如度尺寸及绝缘介质的导热性有关。
一般采用35μm铜层及1.5mm铝合金的MCPCB。
柔性PCB粘在铝合金板上的结构如图8所示。
一般采用的各层厚度尺寸如表4所示。
1～3W星状LED采用此结构。
采用高导热性介质的MCPCB有最好的散热性能，但价格较贵。
图8 散热层结构图计算举例这里采用了NICHIA公司的测量T C的实例中取部分数据作为计算举例。
已知条件如下：LED：3W白光LED、型号MCCW022、R JC=16℃/W。
K型热电偶点温度计测量头焊在散热垫上。
PCB试验板：双层敷铜板（40×40mm）、t=1.6mm、焊接面铜层面积1180mm2背面铜层面积1600mm2。
LED工作状态：I F=500mA、V F = 3.97V。
按图9用K型热电偶点温度计测T C，T C=71℃。
测试时环境温度T A = 25℃.1.TJ计算T J=R JC×P D+T C=R JC（I F×V F）+T CT J=16℃/W（500mA×3.97V）+71℃=103℃图9 T C测量位置图2.RBA计算R JA=（T C－T A）/P D=（71℃－25℃）/1.99W=23.1℃/W3.RJA计算R JA=R JC+R BA=16℃/W+23.1℃/W=39.1℃/W如果设计的T J max=90℃，则按上述条件计算出来的T J不能满足设计要求，需要改换散热更好的PCB或增大散热面积，并再一次试验及计算，直到满足T J≤T J max为止。
另外一种方法是，在采用的LED的R JC值太大时，若更换新型同类产品R JC=9℃/W(I F=500mA时V F=3.65V)，其他条件不变，T J计算为：T J=9℃/W（500mA×3.65V）+71℃=87.4℃上式计算中71℃有一些误差，应焊上新的9℃/W的LED重新测T C（测出的值比71℃略小）。
这对计算影响不大。
采用了9℃/W的LED后不用改变PCB材质及面积，其T J符合设计的要求。
PCB背面加散热片若计算出来的T J比设计要求的T J max大得多，而且在结构上又不允许增加面积时，可考虑将PCB背面粘在“∪”形的铝型材上（或铝板冲压件上），或粘在散热片上，如图10所示。
这两种方法是在多个大功率LED的灯具设计中常用的。
例如，上述计算举例中，在计算出T J=103℃的PCB背后粘贴一个10℃/W的散热片，其T J降到80℃左右。
图10 “∪”形铝型材这里要说明的是，上述T C是在室温条件下测得的（室温一般15～30℃）。
若LED灯使用的环境温度T A大于室温时，则实际的TJ要比在室温测量后计算的T J要高，所以在设计时要考虑这个因素。
若测试时在恒温箱中进行，其温度调到使用时最高环境温度，为最佳。
另外，PCB是水平安装还是垂直安装，其散热条件不同，对测T C有一定影响，灯具的外壳材料、尺寸及有无散热孔对散热也有影响。
因此，在设计时要留有余地。
结束语采用一定散热面积的PCB、装上LED的试验板，在LED工作状态下测出T C再计算的方法来作散热设计是一种简便、有效的方法，可以较好地设计出满足结温T J max要求的散热结构（PCB材质及面积）。
这种散热设计方法除适用于大功率白光LED的照明灯具外，也适用于其他发光颜色的大功率LED灯具，如警示灯、装饰灯等。
