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e+i Elektrotechnik und Informationstechnik

09.01.2013 | Originalarbeiten

Thermal management of LED systems

verfasst von: Dipl.-Ing. Istvan Peter Bakk, Dipl.-Ing. Giulio Borsoi, Dipl.-Ing. Pier Angelo Favarolo

Erschienen in: e+i Elektrotechnik und Informationstechnik

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Abstract

A short overview on thermal management solutions for LED systems is presented. Heat transfer modes of these systems are described, from junction to ambient, giving an estimate on the contribution of each process involved, focusing on the key parameters to solve in a design optimization. We present conduction, radiation, natural and forced convection heat transfer by measurement results of our model systems.

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Fußnoten
1
As a thumb rule, the thermal degradation process rate in the phosphor and the die become measurable at 120 °C–150 °C.
 
2
A 100 μ air-gap has 4–5 order of magnitude higher thermal resistance then the aluminum carrier of the LED module.
 
3
Wien’s law.
 
4
Here, typically the macroscopic dimensions are understood, on a patterned surface absorption and emission nearly equal out.
 
5
The colour, absorption in the visible domain does not necessarily affect the emissivity or absorptivity for wavelengths above 1.5 μm.
 
6
Note, that the grinded aluminum surface renders similar temperature to the ambient on the camera sensor, due to the low emissivity, therefore a line is painted with a reference material on the heatsinks for the measurement.
 
7
Of Whitman W.G.
 
8
The following dimensionless number gives a good approximation on the flow and heat transfer properties, we do not detail the exact calculation method, as it can be easily found in the literature.
 
9
∼60 mm diameter, ∼110 mm length normal bulb shape.
 
10
DIN EN 60630.
 
11
F10 @>30 khr.
 
Literatur
Szekely, V., Van Bien, T. (1988): Fine structure of heat flow path in semiconductor devices: a measurement and identification method. Solid-State Electron., 31(9), 1363–1368. CrossRef
Szekely, V. (1998): Identification of RC networks by deconvolution: chances and limits. IEEE Trans. Circuits Syst. I, Fundam. Theory Appl., 45(3), 244–258. MathSciNetCrossRef
Metadaten
Titel
Thermal management of LED systems
verfasst von
Dipl.-Ing. Istvan Peter Bakk
Dipl.-Ing. Giulio Borsoi
Dipl.-Ing. Pier Angelo Favarolo
Publikationsdatum
09.01.2013
Verlag
Springer Vienna
Erschienen in
e+i Elektrotechnik und Informationstechnik
Print ISSN: 0932-383X
Elektronische ISSN: 1613-7620
DOI
https://doi.org/10.1007/s00502-012-0103-3

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