® ® Cree XLamp CXA3050 LED 热负荷 目录 前言 前言... . . . . . . . . . . . . . . . ................................. . . . . . 1 Cree XLamp CXA3050 LED集成阵列采用单一封装形式，可 测试结果摘要.. . . . . . . . .................................. . . . . 2 以提供高流明输出和高光效，适用于定向和非定向照明应用及 测试结果.. . . . . . . . . . . . ................................. . . . . . 3 灯具设计。不过，CXA3050的高流明输出也给热负荷管理带来 热阻... . . . . . . . . . . . . . . . ................................. . . . . . 5 了挑战。 CLD-AP166 REV 0 支持文档 技术文章 本应用说明将介绍： • 连接三种不同型号的典型市售散热片时对Cree XLamp CXA3050 LED集成阵列进行热负荷测试的结果。 • XLamp CXA3050 LED集成阵列在不同电流水平下运行时 www.cree.com/XLamp 的散热片热阻要求。 版权所有 © 2010 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree徽标和XLamp均为Cree, Inc.的注 版权所有© 2013 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标和XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。本文件 册商标。 仅供参考，不是质保或规格文档。如需了解产品规格，请参阅www.cree.com上提供的数据手册。如需了解保修信息，请发送电子邮件至sales@cree. com，联系Cree销售部。 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, NC 27703 美国电话：+1.919.407.5300 CXA3050热负荷 测试结果摘要 Cree选择了三种散热片与XLamp CXA3050 LED集成阵列进行测试，如表1所示。这些散热片的形状各不相同，仅用于测试不同结构的 散热片。这些散热片用于说明CXA3050 LED集成阵列在不同电流/功率水平下的表面温度（Tc），某散热片在本文中出现并不表示该散 热片符合或不符合用于任何特定应用的相关要求。 部件号 Web链接 Aavid Thermalloy, LLC 62725 www.aavidthermalloy.com/cgi-bin/process.php?pf=exdisp.pl&Pnum=62725&LengthUnits=in&ExLeng th=3&airflow=400&CType=&AirUnits= Rocketfish RF-UPCUWR www.rocketfishproducts.com/products/computer-accessories/RF-UPCUWR.html Wakefield Thermal Solutions 19754-M-AB www.wakefield-vette.com/Portals/0/resources/datasheets/19754-Series.pdf 公司 表1：散热片 表1: 我们执行了以下步骤，对CXA3050 LED集成阵列/散热片的每种组合进行测试。 1. 用散热膏1 作为热界面材料（TIM），将LED安装到散热片上。 2. 将连接器2 安装到CXA3050 LED集成阵列上。 3. 将LED输入线连接到连接器上，如图1所示。 图1：连接CXA3050 LED集成阵列的连接器 图1: 4. 在CXA3050 LED集成阵列数据手册中所示Tc测量点位置将热电偶与LED连接。3 5. 定位散热片，使LED朝下。 6. 使LED在1.4 A电流（CXA3050 LED集成阵列的分档电流）下运行，并使LED Tc保持稳定。 7. 记录稳定的LED Tc。 8. 将测得的Tc与图2中所示的图进行对比。如果在测试电流水平下的Tc值小于图中的温度，则认为测试通过。在此测试中的电流水平下 实测的最高工作温度如图2所示。 1 2 3 对于此测试，Silver Ice 710NS，Timtronics，www.timtronics.com/electricallyconductive.htm 请参阅Cree的化学相容性应用说明，了解可安全用于Cree LED的化合物。 Cree XLamp LED化学相容性应用说明，AP63，www.cree.com/products/pdf/XLamp_Chemical_Comp.pdf 对于此测试，部件号2-2154857-2，TE Connectivity，www.te.com/catalog/pn/en/2-2154857-2?RQPN=2-2154857-2 Cree XLamp CXA3050数据手册，数据手册DS68，www.cree.com/xlamp_data_sheets/cxa3050 版权所有© 2013 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标和XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。本文件仅供参考，不是质保或规格文档。如需了解产品规 格，请参阅www.cree.com上提供的数据手册。如需了解保修信息，请发送电子邮件至[email protected]，联系Cree销售部。 2 CXA3050热负荷 图2: CXA3050工作限值 图2： 9. 如果在此电流水平下的散热结果合格，则将电流依次提高到2.0 A和2.5 A（CXA3050 LED集成阵列的最高电流水平），并根据 CXA3050工作限值图确认散热性能。 表2显示安装在每款散热片上的CXA3050 LED集成阵列在测试的电流和功率水平下所测得的Tc。 散热片 不同电流和功率水平下的Tc（°C） 1.4 A/53 W 2.0 A/80 W 2.5 A/103 W 47 58 68 Rocketfish 100 125 未测试 Wakefield 52 63 74 Aavid 表2： 结果摘要 表2: 在本测试中，Aavid和Wakefield散热片达到CXA3050 LED集成阵列散热要求，即CXA3050 LED集成阵列在测试的电流/功率范围内工 作时，其表面温度保持在工作限值内。在1.4 A/53 W条件下，Rocketfish散热片达到要求，但在其他两个条件下未达到要求。 测试结果 图3显示安装在Aavid散热片上的CXA3050 LED集成阵列。该散热片的尺寸为15.24 cm X 24.77 cm X 5.79 cm。图4显示安装在 Aavid散热片上的CXA3050 LED集成阵列随着时间的推移呈现出的热性能。标有电流水平的水平线表示各个电流水平下的热性能。各个 电流水平下的温度均在CXA3050工作限值内。 版权所有© 2013 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标和XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。本文件仅供参考，不是质保或规格文档。如需了解产品规 格，请参阅www.cree.com上提供的数据手册。如需了解保修信息，请发送电子邮件至[email protected]，联系Cree销售部。 3 CXA3050热负荷 图3：安装在Aavid散热片上的 图3: CXA3050 LED集成阵列 图4: 图4：安装在Aavid散热片上的CXA3050的热性能 图5显示安装在Rocketfish散热片上的CXA3050 LED集成阵列。该散热片的尺寸为13.34 cm X 8.9 cm X 5.08 cm。我们拆除了为此 散热片提供主动冷却的风扇。图6显示安装在Rocketfish散热片上的CXA3050 LED集成阵列随着时间的推移呈现出的热性能。标有电流 水平的水平线表示各个电流水平下的热性能。2 A条件下的测量结果超过CXA3050工作限值，因此没有在2.5 A条件下进行测量。 图5：安装在Rocketfish散热片上的 图5: CXA3050 LED集成阵列 图6：安装在Rocketfish散热片上的CXA3050的热性能 图6: 版权所有© 2013 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标和XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。本文件仅供参考，不是质保或规格文档。如需了解产品规 格，请参阅www.cree.com上提供的数据手册。如需了解保修信息，请发送电子邮件至[email protected]，联系Cree销售部。 4 CXA3050热负荷 图7显示安装在Wakefield散热片上的CXA3050 LED集成阵列。该散热片的尺寸为19.05 cm X 11.43 cm。其内核直径为3.49 cm。 图8显示安装在Wakefield散热片上的CXA3050 LED集成阵列随着时间的推移呈现出的热性能。标有电流水平的水平线表示各个电流水 平下的热性能。各个电流水平下的温度均在CXA3050工作限值内。 图7: 图7：安装在Wakefield散热片上的 CXA3050 LED集成阵列 图8：安装在Wakefield散热片上的CXA3050的热性能 图8: 热阻 表3显示了在不同的电流/功率水平以及不同的表面温度和环境温度（Ta）温差条件下，为保证XLamp CXA3050 LED集成阵列在其工作 限值内运行，散热片必须提供的热阻（Rth）。 热阻（Rth） 温度Δ Tc - Ta （°C） 1.0 A/36 W 1.4 A/52 W 1.7 A/64 W 2.0 A/77 W 2.2 A/86 W 2.5 A/100 W 10 0.28 0.19 0.15 0.13 0.11 0.1 20 0.55 0.38 0.31 0.25 0.23 0.2 30 0.83 0.57 0.46 0.38 0.34 0.3 40 1.12 0.77 0.62 0.51 0.46 0.4 50 1.4 0.96 0.78 0.64 0.58 0.5 60 1.69 1.16 0.93 0.78 0.7 0.6 70 1.98 1.36 1.09 0.91 0.82 0.71 80 2.27 1.56 1.26 1.04 0.94 0.81 90 2.57 1.77 1.42 1.18 1.06 0.91 100 2.87 1.97 1.58 1.32 1.18 1.02 110 3.17 2.18 1.75 1.46 1.31 1.13 120 3.48 2.39 1.92 1.59 1.43 1.24 表3： 最佳CXA3050 LED集成阵列性能所需的散热片热阻值 表3: 版权所有© 2013 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标和XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。本文件仅供参考，不是质保或规格文档。如需了解产品规 格，请参阅www.cree.com上提供的数据手册。如需了解保修信息，请发送电子邮件至[email protected]，联系Cree销售部。 5