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2008-08-20 09:54

UL官方网站提供了各种UL安规logo的矢量图下载。

http://www.ul.com/marks_labels/mark/art.htm

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2008-08-03 09:43

external ambient temperature是一个defalut 的ambient temperature。

如果是domain或者subdomain每个面的ambient不一样怎么办.
因此ambient temperature优先级更高一些。通常是这样使用在domain不同面上有着不同的ambient temperature,这个时候可以对于每个面指定不同的ambient temperature。使用右键菜单的ambient的属性附加到domain或者subdomain。

类别:Flotherm | 评论(2) | 浏览()
 
2008-08-01 16:18
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2008-07-21 15:59

倘佯在公制和美制的爱恨之间

本文来源 Electronics Cooling Magazine Vol.14, No.2, 翻译bylelele@263.net
原文见http://www.electronics-cooling.com/html/2008_may_editorial.php
作者:Clemens J.M. Lasance,Electronics Cooling Magazine杂志主编,
去年,我曾谈到了信仰:用于解决实际生活问题的宗教信仰。文中,我忘记了这种方式的最大好处:由于其没有实际物理意义,因此对所有人来说都是一样的,无论是美国人还是外国人<安啦,现在看文章的大家也是外国人>。可是很不幸,这对于所有的物理单位来说都没有用,而这篇文章的主题就是标准化的争斗。
没有标准化曾经在历史上造成许多问题。例如,1886年美国联邦对铁轨的标准进行了量化;在此之前,宾夕法尼亚州的伊利市,作为多条铁路的交汇点,存在着三种铁轨标准,当更换联邦标准铁轨之后,平时为铁路更换不同规格铁轨的数百名工人将面临着失业。这件事造成了血腥的骚乱,参加骚乱的妇女将所有新铺设的联邦规格铁轨毁坏掉。
1904年的巴尔的摩大火使得对美联邦统一标准的期盼更为迫切。华盛顿的救援(后来不得不从纽约调来救援)是最及时的,但由于两地消防水管的标准不同使得华盛顿的救援人员到达之后仅能望火兴叹,而1910年时,年锅炉爆炸事故竟高达1400起;这最终促成了安全标准的最终建立。
不仅如此,在火星登陆时也出现转换美制到公制出错,而加拿大航空公司的波音767加油时更是混淆了单位,这些听起来都是些很恐怖的事
单位的故事读起来总是十分有趣的。肘尺,在古代曾经十分常用的,大约为一个成年男子的前臂长(由埃及的图画文字考证而知),或者是肘部到中指的距离。而今天肘尺<晕,原文是中指,编辑扯到哪里了。今天的翻译应该是腕尺>则表示了完全不同的含义,有些人称之为社会发展。两肘尺大约为一码。当度量贵金属的时候,阿拉伯人用“karob”做单位,相当于一棵小菜豆的重量,而今天“karob”则有一个大家很熟悉的别称,克拉。
罗马帝国将标准的使用扩展到广大的疆域,当罗马帝国消失1200年之后,英国国王爱华德又将标准化的工作推前了一大步,他下令将一根铁棍的长度作为一个标准量器,长度大约为一码。到了1793年,法国引入了新的以米和十进制为基础的米制单位制,但是在1812年,由于保守派的行动< 这个conservationist actions确实很难翻译 >,拿破仑被迫宣布放弃米制单位制。最终,法国在1837年回归了米制单位制, 而英国则是在1824通过立法确定了标准的单位码。
而远在大洋彼岸的美国又是怎样呢?1830年左右,标准米和标准码的量具副本都被带到美国。不过,不幸的是美国选择了英制单位制,而更不幸的是,选择的是不完全的英制单位制。例如美制的加仑和英制的加仑有少许差别。
值得注意的是,在更早的时候,美联邦在1792年制定了法律,为货币选择十进制的体系. Thomas Jefferson则建议将米制体系扩展到更大的范围使用.1795年,法国试图说服美国接受他们的观点,来使用米制单位制,但屡次都不成功. 1866年议会通过了法案,允许使用米制单位制,这总算向前迈进了小小的一步, 1875年美国等17个国家签署了米制的条约,设立国际计量局来管理国际单位制(SI)
1893年Mendenhall法令规定了国际单位米和公斤将被视为基本标准.1896年和1901年又再次提出法案推荐使用米制单位制,但是却没有实际的行动.国会在1968年要求对米制的问题进行一个为期三年的调查,并在1971年公布了”米制的美国…”的报告. 在1975年,国会通过了公制转换法,以协调自愿过渡到公制系统。1991年,美国法律要求完全使用米制单位制,但没有规定最后日期.自1996年起, 国家气象报告中的地面温度也开始使用摄氏温度为单位.
几年前,我曾经写信给国家地理杂志, 希望他们考虑全世界95%读者的习惯,至少在书中相应的英寸和华氏的数值后添加上公制单位的数值. 他们的答复是曾经试过一次,但是这样做就要被迫放弃美国的读者; 而对于我认为他们也负有教育责任的观点却没有作出答复.
现在,美国和缅甸、利比亚仍然在是否转换到米制单位制上犹豫不决.但这也许是黎明前的黑暗.如果常识没用的话,金钱就会显示它的威力.从2009年起,所有欧盟内销售的产品都必须使用国际单位制. 我乐于使用这样一个积极的观点来结束本文, 在绝大多数工程和科学研究的领域, 公认使用国际单位制. 以这篇随笔寄期着我的愿望。


两篇背景资料:
注意英制和美制还是有区别的,但对于很多人来说基本上都no sense
http://dongshengpoint.blog.hexun.com/13623749_d.html
http://dongshengpoint.blog.hexun.com/13656283_d.html
公制还是英制,这是个问题
是几年前的事了,有一次我正在上班,幼儿园的老师打电话来说,小东升发烧100度。我当时立马跳了起来,100度还不烧化了?后来转念一想,其实老师说的是华氏(Fahrenheit)温度,转换成摄氏(Celsius)大约就是37.8度。幼儿园规定超过100度就得接回家。
到美国第一个不习惯的就是度量单位。除了钱币用美元(严格地说不是度量)外都不合理:温度用华氏(Fahrenheit),长度用英里(miles),重量用磅(lbs),体积用加仑(gallon)。据我所知,全世界只有美国是少数延用英制(imperial measurements)的国家(还有两个是缅甸和利比里亚),连人家英国人都改了,美国的两个邻居加拿大和墨西哥也都用公制了,偏偏美国人继续用英制。在我的记忆里,在美国遇到的公制只有游泳池的长度是25米,那肯定是因为训练的需要。这美国人咋就这么固执呢?
公制系统起源于17世纪的法国。当时是为了制止不法人员利用度量的混乱扰乱市场。它因为使用了10进制,所以特别好记。法国在1800年代早期正式采用这个系统,其他国家随即跟进。以后的几百年后,这个体系传遍全球。英国一开始还抵制了一下,1970年代也终于改成了公制。当时的口号是:“公制:十倍之好”(Metric: 10 times better)。
公平地说,美国也“改用”公制了。1866年,美国通过了公制法(Metric Act)。1975年,美国联邦政府采用公制为首选度量系统(preferred measurement system)。它还专门成立了一个小组(Metric Board),负责制式的转换。但是,美国政府没有给出一个时间表。到现在,只有少数的政府机构和一些大的国际公司部分采用了公制,我们在美国日常看到和听到的仍然是英制。
如果说美国人民有太多的自由的话,东升觉得在这个问题上,他们是有了太多的自由。工会担心工人们适应不了这个新的系统;商人抗议说他们重新制作模具开销太大;各个州也不同意改换,因为他们不情愿修改路标和相关法律;老百姓则说没有必要做什么转换,现在的英制挺好的。有人甚至起诉政府,还有的人大肆宣传说路标上用“公里”代表了俄国人的侵略。由于美国人公制的转换完全是自愿的,所以收效甚微。到现在为止,美国人能做到的是,在产品上提供两种度量。就是这一点也只是在46州得以实现。在进出口贸易上美国公司甚至强迫外国公司采用英制。当然在美国主张共制的人,特别是学者和科学家,也一直在呼吁。但是他们除了能搞一个围绕10月10日的公制周(Metric Week)外,似乎也是无能为力。
在这一点上,美国的教育部门做的是最少的。美国的中小学课本上仍然使用的是英制。我想他们也是有苦衷的:平时见到的都是英制,怎么教给孩子们另一个“没用”的公制呢?当然公制也必须提及。那就只有苦了孩子们,美国的孩子们必须学一个其他国家的学校不必考虑的度量系统及转换。
美国的做法遇到了越来越多的抵制。欧洲共同体宣布,到2010年,所有的产品的标签都只能使用公制,而现在则可以同时使用公制和英制。2006年,日本在WTO会议上要求美国采用共制,因为美国的做法“不仅给日常生活造成不便,而且已经成了国际贸易的一个障碍。”
如果说对于美国老百姓来说,公制还是一个无法逾越的障碍的话,那么与国际处于经常性联系的科学研究机构是不是可以率先实行公制呢?答案同样是令人失望的。美国航天局(NASA)应该是一个最好的例子了。这样一个与多国太空合作,为世界航天事业作出了巨大贡献的部门里科学家占了极高的比例,理应是一个完全使用公制的地方。事实上早在1991年,美国联邦政府就要求在联邦政府内建立一个有效的机制实现英制向公制的转变(见Executive Order 12770: Metric Usage in Federal Government Programs)。作为一个政府部门,NASA没有任何借口推延转换的时间。然而现今的状况是令人遗憾的:至今(2007年)NASA网站上仅用英制的网页比比皆是。
更令人担忧的是,它在科研上竟然是公制和英制混用。其结果是造成了1999年的一次"火星气候探测器"(Mars Climate Orbiter)的失败。这个卫星1998年12月11日发射,1999年9月接近火星,但是进入火星大气层时被烧毁。这个项目的花销是327.6百万美元(包括卫星和降落器)。在随后的事故调查中,人们发现,原来是在制造探测器的两个部门里,一个用的是公制,另一个用的是英制。当各自测试自己的部分时都没有问题,但组装的一起就是鸡同鸭讲了。遗憾的是,他们又没有做很好的整体检验。于是3亿2千万多美元就因为美国坚持实行英制而打了水漂。
在这次事故之后,NASA郑重其事地专门发了一个文件Assessment of NASA's Use of the Metric System,重申“By law and policy, SI is the preferred system of measurement within NASA.”这里,SI指的是国际单位制(International System of Units),即本文中的公制。公平地说,NASA的这篇文件对NASA过去的实践做了一次全面的检查,也为以后的实践指明了方向。但问题是在今后的实际执行中能否行的通。
说NASA无意执行自己的方针那是冤枉了。早在第二代航天飞机的研发时,NASA就下定了决心要在整个过程中真正地彻底地实行公制。但是一到具体实行起来困难就来了。由于美国无法要求私人企业使用什么制式,又由于NASA最后的制造阶段无一例外地要合同给私人企业,于是最后是公制还是英制还是得由私人企业最后说了算。
人们有理由怀疑NASA是否真正汲取了教训,因为NASA必须在两种制式平行使用中选择平衡。2005年,美国的自动会合技术试验计划飞船(DART)的失败可能又与制式有关。由于这次任务是军事行动,它的事故调查报告没有全部公开。我们只能从NASA发布的新闻判断:"An omitted units conversion caused an error in a simulation math model",也就是说,一个单位换算漏掉了,造成数学模型的模拟错误。如果真是制式的错误,NASA应该如何解释呢?
现在(2007年1月8日),NASA正式宣布,在返回月球的所有项目中都会完全使用公制。虽说在自己的国土上做不到的事情却将在月球上实现多少有些让人觉得好笑,但是这毕竟是一件好事。美国人民在未来庆祝自己再次领先登月的同时将会认识到自己在度量体制问题上是最落后的国家之一:除了缅甸和利比里亚,再无其他同盟。
面对这样一个尴尬的局面,美国人民该觉醒了。公制还是英制这个本来不应该是问题的问题什么时候能够得到回答呢?

http://www.seed.slb.com/zh/scictr/watch/units/index.htm
在加拿大,一架飞机耗尽了燃料,因为飞行员将单位升误认为加仑!那些乘客很幸运,幸好机长在作为一个滑翔机飞行员方面比他在使用单位方面优秀。在没有燃料的情况下,他驾驶飞机在一个紧急临时跑道上安全着陆。
更近的例子,火星气候轨道探测器(NASA 太空船)在朝火星轨道运行时猝然下扑,深深地浸入大气层中,从此再无音讯。NASA 签约商告诉导航员推进器已将多大的力应用到太空船上时,他们使用的单位是磅;而 NASA 却以为该数据的单位是牛顿。

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2008-07-15 10:03

Perforated plated is commonly used in Tel-communication equipment. When you want a thermal simulation in Cosmos floworks (CF), you'll find it is hard to describe it directly with exist model like icepak or flotherm.

In icepak, "grill" model, a kind of planar resistance, used to simulate perforated plate. Of course, flotherm has its own "perforated plate" model.

How we deal with it? EFD, CF's older sister provided "perforated model", but this kind model can defined on the conditional surface only. Conditional surface means the surface been defined the velocity or pressure. So, it's hard to apply on the perforated plate under natural convection.

Fortunately, icepak provide the formula of "grill" model, we can use it on CF!

Let's back to CF. Porous media in CF used to simulate the hydraulic resistance. And you can find the “screen material” inside the engineering database; it’s also a planar resistance. But you need provided the coefficient “A” and “B” manually. Right, look at the fig below, it’s how to calculate the round holes perforated plate.

I make a Solidworks Macro, this little program can calculate the coefficient for round/rectangle and hexagon holes. you can find it at (http://cid-308505520ccbd84a.skydrive.live.com/browse.aspx/Public)

中文版本将后续推出

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2008-07-09 15:09

“结温”的真实平均值

在高功率LED中,温度梯度是由几方面共同造成的:欧姆接触附近的电流堵塞,薄膜结构的内部晶片侧面导热能力较差以及连接结构之间较差的热传能力。通过使用红外相机测量一个表面有散热片的单晶片高功率LED,得到了图1。图1反映了LED内部晶片温度的最高值和平均值的比率为驱动电流的函数,从曲线可看出,驱动电流越大,LED内部晶片上温度梯度越大。通过对比红外相机和正向电压所测量同一种封装LED的温度可得到下图2

2. 通过两种方法测得四个样品的ΘJC, 其中红外摄像的方法得到的ΘJC分别取晶片温度的平均值和最大值进行计算。

对于红外摄像的方法,“结温”分别取晶片温度的平均值和最大值进行计算。与通常的认识不同,在此次试验中,正向电压所得到的“结温”更接近于晶片温度最大值而非平均值。通过对多种LED封装的更为广泛的研究,从精度上来说,“结温”更接近于晶片温度的平均值。目前的研究表明,上文实验结果所显示的矛盾相信是与电流密度的分布有关。

LED封装的芯片级热特性的描述

通过对JESD51系列标准进行部分修改,可以将其对IC定义的热阻扩展到LED。例如,JESD51所定义的测试电路板由于引脚不兼容,无法适用于LED封装。因此,适用于LED测试的电路板需要规范化和标准化;此外,在LED测试中,电路板的温度和“壳温”需要明确说明;最后,对于非表面贴装的LED封装,需要说明其固定的方式,包括使用的导热界面材料,固定的螺钉都需要规范化,从而使得测试的差异最小化。

多晶片的LED封装也给热阻的定义带来新的问题:对于存在多个热源的系统无法定义热阻。幸运的是,对于绝大多数多晶片的LED封装,内部的晶片都是同一型号的,并且相互连接,发热量也大致相同。此外,所有的晶片都放在一个承载器件或是导热块上。为了与典型的热阻定义保持一致,在实践中,通常测量在所有晶片上的压降来构造一个虚拟的结温。这个虚拟的“结”将所有的晶片虚拟成一个,而不考虑晶片之间的温度梯度。

对于密集的板载LED阵列<猜的,不清楚densely populated LED array 怎么翻译>,由于存在的强烈的相互热影响。虚拟的结温与“真实的”结温(在晶片上测量得到的最高平均温度)相差很大。有两种方法可以解决这个问题:1. 仅仅激活其中一个晶片并测量出结温(需要单独激活某个晶片的功能),然后用重叠的方式计算出最高的结温[10]2.使用其他的,非正向电压的测量方法,如红外照相。

对于不断增长的光能“损失”,在计算热阻所需的总功率,如何或者是否需要修正也是LED热特性描述中的大问题。在多数严格的定义中,耗散的热能等于总的电功率减去输出的光功率。这听起来很简单,但在实际操作中很难计算出耗散的热量:首先,所需要测量的光参数会增加测量系统的复杂程度;其次,光学校需要提供与其与电流和壳温的函数,还有所有的热阻值,这样才能被使用的客户所“重现”。

考虑到实际操作的复杂性,作者建议使用总的电功率作为耗散的热量,而无须去除“损失”的光能,这样就不会产生热能和误解并且便于使用的客户应用相同的能量<应该指的是相同的电压和电流>。然而,由于发光效率与结温的关系很密切,其光功率中也“包含”着热阻。或者可以说,由于结温变化所引起的部分热阻变化并不是真实的,而且不会影响到系统中的传热。如果LED需要在多种驱动电流下工作,并且散热片的温度不同,则应该对所有可能的工作情况进行测试。

LED封装的系统级热特性

厂商所提供的LED封装热特性参数仅能在一定程度上直接应用于系统级的分析,这是由于厂商测试所用的环境与客户实际应用时存在着一定的差异。并且,很多情况下会同时使用多个单晶片或者多晶片的LED封装器件。因此,在LED厂商和用户之间通过“无边界约束(BCI)简化热模型(CTM)”来交流则更为理想[11]

对于大功率、单晶片的LED封装,当其中的热传递被设计为一个低热阻的热传路径时,简化热模型(CTM)可以被简化为一个热阻。而对于多晶片的封装,情况则较为复杂。简化热模型(CTM)不但要描述单个晶片的传热,还要考虑到各个晶片之间的热影响,这样的话对于单个晶片来说,无边界约束(BCI)情况已经无法适用[12]

结论

大功率LED属于发热密度最高的半导体器件。由于其晶片上的温度梯度较大,如果使用常用的“结温”来描述就难于发现其中真实的传热现象。当LED内部晶片上温度梯度较大的时候,红外摄像的方法是很好的辅助手段。

随着LED技术的快速发展,急需相应的热规范。基于IC器件的JESD51系列标准经过相应的修改,也可以用于单晶片的LED器件。对于有特定模式和封装结构的多晶片器件,如果能够了解晶片之间的热影响,也可以用修正后的热阻概念来描述。当计算热阻的时候,如果将光功率减去来修正总功率,虽然从物理学的角度来看很有意义,但是在实际运用中却很难实现。使用包含光功率的总功率所计算出的热阻,对于结温的变化更为敏感。因此需要组合多种驱动电流和散热片进行测试。

作者:

Li Zhang, Ph.D.

Product Research & Development

Philips Lumileds Lighting Company

370 W. Trimble Rd. MS 91ML

San Jose, CA 95131

(408) 964-5244

Li.Zhang_3@philips.com

Theo Treurniet, Ph. D.

Philips Lighting

Advanced Development Lighting

Mathildelaan 1 / EEA-223

P.O. Box 80020

5600 JM Eindhoven

The Netherlands

Tel: +31 40 27 57543, Fax: +31 40 27 56564

E-mail: theo.treurniet@philips.com

参考文献:

1.    Meneghesso, G., Levada, S., Pierobon, R., Rampazzo, F., Zanoni, E., Cavallini, A., Castaldini, A., Scamarcio, G., Du, S., and Eliashevich, I., "Degradation Mechanism of GaN-based LEDs after Accelerated DC Current Aging," IEDM, 2002, pp. 103-106.

2.    Narendran, N., Gu, Y., Freyssinier, J., Yu, H. and Deng, L., "Solid-state Lighting: Failure Analysis of White LEDs," Journal of Crystal Growth, Vol. 268, 2004, pp 449-456.

3.    Barton, D., Osinski, M., Perlin, P., Helms, C., and Berg, N., "Life Test and Failure Mechanisms of GaN/AlGaN/InGaN Light Emitting Diodes," Reliability Physics Symposium, 35th. Annual Proceedings, 1997.

4.    Poppe, A., Gabor, F., Horvath, G., "Electrical, Thermal and Optical Characterization of Power LED Assemblies," Proceedings of 12th International Workshop on Thermal Investigations of ICs, THERMINIC 2006, p. 197-202.

5.    Shatalov, M., Chitnis, A., Yadav, P., Hasan, Md. F., Khan, Adivarahan, V., Maruska, H. P., Sun, W., and Khan, M., "Thermal Analysis of Flip-Chip Packaged 280nm Nitride-Based Deep Ultraviolet Light-Emitting Diodes," Applied Physics Letters, Vol. 86, 201109, 2005.

6.    Park, J., and Lee, C., "A New Thermal Measurement Technique Using Nematic Liquid Crystals with IR Laser Illumination for Visible Light Emitting Devices," Proc. Electronic Components and Technology Conference, Vol. 2, 2005, pp. 1607-1610.

7.   Gu, Y., and Narendran, N., "A Non-Contact Method for Determining Junction Temperature of Phosphor-Converted White LEDs", Third International Conference on Solid State Lighting, Proceeding of SPIE 5187, 2004, pp. 107-114.

8.    Lasance, C., "Thermally Driven Reliability Issues in Microelectronic Systems: Status-Quo and Challenges," Microelectronics Reliability, Vol. 43, 2003, pp. 1969-1974.

9.    JEDEC Standard JESD51, "Methodology for the Thermal Measurement of Component Packages (Single Semiconductor Device)," available for download at www.jedec.com.

10.   Kim, L., Shin, M., "Implementation of Side Effects in Thermal Characterization of RGB Full-Color LEDs," IEEE Electronics Device Letters, Vol. 28, No. 7, 2007, pp. 578-580.

11.   Lasance, C., "Thermal Ten Years of Boundary Condition Independent Compact Thermal Modeling of Electronic Parts: A Review," Heat Transfer Engineering, Vol.29, No.2, 2008, pp.149-169.

12.   Treurniet, T., Lammens, V., "Thermal Management in Color Variable Multi-Chip LED Modules", Proceedings of the XXII-nd SEMI-THERM Symposium, San Jose, Calif., March 12-16, 2006, pp.

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2008-07-09 15:07

新的挑战!高功率/高亮度发光二极管的封装热特性参数

本文来源 Electronics Cooling Magazine Vol.14, No.2,翻译by lelele@263.net.

原文见http://www.electronics-cooling.com/html/2008_may_a1.php

作者:Li ZhangPhilips Lumileds Lighting

Theo TreurnietPhilips Lighting

前言

近年来,高功率/高亮度发光二极管(LEDs)在照明中的应用越来越多,其功率密度也越来越大(最新的产品的功率已经高达200-300W/cm2);因此,将LED内部的晶片温度维持在一个较低的水平也变得非常困难。并且,出于成本、噪音和可靠性的考虑,使用主动散热的方式并不现实;而传统光源中所常用的辐射散热的方式也由于LED内部的晶片温度较低而难以奏效。

LED内部的晶片温度,通常也被叫做“结温”,对其光学性能和可靠性有着很大的影响。例如,较高的晶片温度会使得发光效率降低(以单位功率产生的光通量表示),并造成色点和色温的漂移。发光效率的退化在很大程度上是由内量子效率的降低所引起的。而长时间处于高温之下也会造成欧姆接触[1]和磷化物[1-2]的退化,退化会使得发光效率逐渐降低或者灾难性的故障[3]<可以理解为突然性的实效,“灾难性的故障”是可靠性中常用的,用来“恐吓”老板的词 ^_^>

获得LED的晶片温度通常需要测量一些相关的电/光参数,通过电/光参数和晶片温度之间已知的关系推算出来。其中,正向电压测试法最为常用[4]。红外照相的方法能够得到LED内部晶片的表面温度分布图,便于了解表满的温度梯度。还有其他一些方法可参考相应的文献:如峰值波长偏移法[5],液晶涂敷法[6],光谱分析法[7]等。

使用单一结温来描述LED内部晶片的温度是很常用的方式,但当内部晶片上的温度梯度较大的时候,这种描述就显得含糊不清。通常认为结温是内部晶片的平均温度,尽管这仍待考证;并且将结温和设备的可靠性联系在一起也是有争议的[8]。而对于大功率的LED设备,过热引起的失效往往是局部现象,最好考量失效部位的温度。

IC封装中常用的“热阻”也常用于描述LED的封装,其中ΘJBΘJC要比ΘJA使用的更为广泛。由于高功率的LED封装旁边存在着散热块;如果参照当前的JESD51系列标准[9]来描述LED,很难用相应的条款明确环境温度或是参考温度。因此,现在急需对LED热阻的测量和报告进行规范,这样可以减少在LED热阻上认识的矛盾,对LED的生产者和用户都有好处。

LED晶片温度的测量

LED内部晶片的正向电压和温度通过一个叫做K因子的系数联系在一起。即使是在同一生产批次中,K因子的变化使得每个单独的封装都需要校准。

测量正向电压可以反映功率阶跃函数,通过瞬态的方法可以生成一个构造函数。当把这个构造函数与实际的封装结构结合起来就能够从物理等角度洞察热传的路径[4]<由于不是做LED的,况且对电的认识很浅,附原文供参考:Measuring the forward voltage response to a power step function, the transient method can generate the so-called structure functions. These structure functions, when combined with the actual device structure, can provide physical insights into the heat transfer path [4].>

红外成像也可以用于测量LED的内部晶片的温度,但仅有内部晶片的表面温度可以进行精确的测量。对于裸露的LED片,其内部的温度梯度比较小,表面温度近似于结温。对于采用磷化物封装的LED片,其外部磷化物引起的发光损耗会产生额外的热耗散,使得测量的温度要高于结温。

对于红外成像的方式,精确的发射率是获得高精度测量结果的关键。其中一个复杂的问题就是LED的内部晶片材料对于红外相机所接受的波长来说是透明的。绝大多数相关材料对于“长波”(8-10 µm)相机是不透明的。“中波”(2.5-5 µm)相机有着更好的分辨率,但很多陶瓷和半导体材料会投射或者反射这个波段的红外线,因此更难应用。“长波相机能够提供的最小分辨率在20 µm左右。

基于光谱测量的方法则通过测量LED峰值波长的漂移,根据已知的线性关系式来间接转化为温度的变化。但是,由温度波动引起的波长变化在数量级上非常小(AlInGaP 材料的变化是0.05 - 0.10 nm/KInGaN 材料的变化是0.04 – 0.05 nm/K),通常实际中很难使用这种方法来测量温度的变化。并且,LED上相关峰值区间很大,难以精确的测量波长的漂移并推算出准确的温度变化。

1. 对于高功率LED,内部晶片温度的最高值和平均值的比率为驱动电流的函数。所有温度使用红外相机测量。

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2008-01-30 16:53
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2008-01-04 17:46

翻译起来蛮头疼的一篇文章

本文来源 Electronics Cooling Magazine Vol.1, No.1,翻译by lelele@263.net.  
原文见http://electronics-cooling.com/articles/1995/jun/jun95_rf.php
作者:
Maurice Marongiu, MJM Consulting Services

径向喷嘴

射流冲击冷却是一种廉价且高效的技术,用于提高电子设备封装表面的冷却速度。绝大多数的射流冷却系统使用了开口的馆子,虽然很好的提高的冷却效率,但是却给被冲击的靶面位置施加了很大的冲击力。
最近十年,径向喷嘴出现在实验室,它能在高效冷却的同时不产生明显的冲击。相对于开口的射流冷却系统,径向喷嘴带来很好的传热能力。相比较而言,射流冷却系统对于冷却位置施加了正向的冲击,而径向喷嘴则是施加了负向的力(轻微的负压)。
流体从径向喷嘴的径向流出。如图1所示,由于粘性携带效应(原文是viscous entrainment,我不知道这个名词应该如何翻译),径向喷嘴通常安装在临近冷却表面的位置。径向喷嘴对冷却的表面施加了负压,同时强化了射流附着区域(原文是jet reattachment point….晕,难道翻译为射流产生的微夜珠附着点?)的传热。试验对负压的大小及分布,对流传热效率,温度/压力造成的射流折返角(原文是temperatures suggest that pressures depend upon the flow exit angle…乱翻译啦~~哈哈),雷诺数,喷嘴和冷却表面的距离和喷嘴的尺寸,以及相同冷却区域的传热系数作了研究。总体来看,径向喷嘴比开口射流冷却系统得效率高35%

Figure 1: 径向射流

径向喷嘴适用于已经使用了射流冷却系统的场合,如电子散热,塑料胶片的制造和纸张表面烘干的过程等。径向喷嘴同样的可以使用于冷却机柜,冷却槽,冷板等在电子设备和封装中常用的结构。很多应用中需要多个喷嘴协同工作。
总之,在电子散热中,径向喷嘴相对于射流冲击冷却系统要好很多。不过径向喷嘴的设计和操作方面还有很多问题需要更深入的研究。但是,这种技术一定有着很好的前景。


作者及联系方式:
Maurice J. Marongiu, PhD,
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2008-01-04 13:57

本文来源 Electronics Cooling Magazine Vol.1, No.2,翻译by lelele@263.net.  
原文见http://electronics-cooling.com/articles/1995/oct/oct95_tb.php
作者:J.E. Graebner, AT&T贝尔实验室


印刷电路板(PCB/PWB)的热导率

随着电子元件和集成电路板的功率密度不断上升,印刷电路板(后文简称PCB)的热管理变得愈来愈重要。而随着PCB中嵌入了更多的用于电磁屏蔽的铜箔层和添加了很多的用于连接多层板之间电路的过孔,PCB的热导率变得非常复杂。由于铜箔的热导率K非常高,PCB的热性能将被彻底改变,接触面的热阻(原文是thermal resistance at the interfaces,应该指的是铜箔和环氧树脂层之间的热阻)和PCB整体各向异性将会出现。
我们已经通过详细的试验1测定了PCB上的板向(原文parallelKP和法向的热导率KN。而试验结果显示铜箔和环氧树脂层(原文指的是玻纤树脂层,国内多称之为环氧树脂层,后同)之间的热阻可以忽略。我们认为每个铜箔层的热导率(KCu = 385 ± 15 Wm–1K–1)与铜块的相同,而环氧树脂层的热导率(Kge = 0.59 Wm–1K–1)则远小于KCu,约为前者的700分之一。以上则使PCB板热导率出现了很大的各向异性(KP/KN),并且这种各向异性还会随着连续的铜箔层的增加而变大。
因此板向的热导率KP与走线层(铜箔层)上的铜箔覆盖率有着很大的联系,但是,那些连续的铜箔层(上文提到的用于电磁屏蔽的铜箔层)产生的影响则远大于前者,无论是这些铜箔层是在PCB表面的还是放置在中间。PCB的平均热传导率可以使用下式计算,结果与实测值的误差在10% 之内。
KP[Wm–1K–1] = 0.8 + 350(ZCu/Z)
KN [Wm–1K–1] = [1.69(1 – ZCu/Z)) + 0.0026(ZCu/Z)]–1
其中ZCu 是连续的铜箔层的总厚度,而ZPCB的总厚度. ZCu Z 的单位必须相同。

                                                            表1
     

试验的参数如上表所列, N是包含着两个表面铜箔层的总铜箔层数目;Nc 是样品中的连续铜箔层的数目;Z是样品的总厚度 (cm) ZCu 是连续的铜箔层的总厚度 (µm). 通常,线路指的是在一面或者是双面可见的走线。KN PCB法向的平均热导率(Wm–1K–1) KP PCB板向的平均热导率(Wm–1K–1) (1 中的空白是由于KN KP 是单独测量的,而KN KP的测量需要不同形式的切割样品。导热率主要受到连续的铜箔层的影响,而走线层的影响则微乎其微。

参考文献:
1. K. Azar and J E Graebner, Experimental Determination of Thermal Conductivity of Printed Wiring Boards, to appear in the Journal of Electronic Packaging, 1995

作者及联系方式:

J.E. Graebner, AT&T Bell Laboratories,
Murray Hill, N.J. 07974

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