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XLamp®XN-P彩光LEDs设计指南——优化电源&PCB组合 实现炫彩LEDs最佳性能

发布时间:2025-08-15 17:32:21

Cree LED XN-P 4in1 LEDs 产品概述:

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XLamp® XN-P四合一彩光LED系列产品,为客户提供了一流的光输出性能、光效表现及丰富的矩阵组合方案。

为迎合娱乐照明、建筑照明及机器视觉等领域对高性能照明的严苛要求,XN-P 对荧光粉转换的LED通道光色进行了优化丰富——不仅覆盖了不同相关色温(CCT)、显色指数(CRI)的白光选项,而且创新拓展了PC柠檬黄与PC琥珀色两种特殊色谱,显著拓展了客户的选择空间,从而更好地适配多元场景需求

 

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XN-P RGBW LEDs的显著优势:

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XN-P RGBW LEDs的设计和构造:

XN-P的单色通道的最大额定功率为3A,四色同时工作时,单色最大功率为2.5A,总功率可达32.5 W。要充分发挥该LEDs的性能,需要在实际应用中实现精准的热管理。

本设计指引比较了XN-P本篇特指XNPAPL-H0-00000CPAALA)在标准铝基板Al-MCPCB)和热电分离铜基板Cu-DTP,铜直接热传导路径)上的性能,并针对不同应用场景,提供了两种PCB技术的选用建议。

 

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1:两种PCB结构的横截面比较,左侧是标准铝基板、右侧是Cu-DTP, 热电分离铜基板

 

测试条件:

XNPAPL LEDs被安装在标准铝基板(Al-MCPCB)和热电分离铜基板Cu-DTP starboard)上,并以全串联方式连接。实验中将热电偶固定于每个星型基板以监测焊点温度(Tc),随后将组件安装于设定为25°C55°C的温控装置(TEC)上。

  1. 该组件放置于2米积分球内,并在球体上方配置红外热成像仪以监测LED发光表面的(LES)温度。

  2. XN-P达到稳定状态后,记录对应的TCTLES、电性能及光学性能参数。

  3. 针对每种PCB类型和TEC设置条件,都测量了3组样本并取平均值来呈现最终结果。

实验结果:

  1. 实验数据通过二次拟合曲线对比了铝基板与铜直接热传导路基板在TEC=25°C55°C条件下的三组稳态测量结果(图2)。

  2. 红外热成像测得的发光表面温度(TLES)与热电偶记录的基板外壳温度(Tc)均显示了,Cu-DTP基板较Al-MCPCB具有显著热学优势。

  3. 随着输入功率的增加,由于铜基板热路径的更优导热性,进一步扩大了与铝基板之间的温差。                                                                                                                    资讯

   图2XN-PT_LESTcRF 与稳态功率之间的关系,每列图表顶部标注了稳态的TEC温度

该图例以辐射通量(RF)而非光通量(LF)呈现数据,此举排除了LF波长加权函数对蓝光、绿光及红光LED在温变范围内主波长漂移的而造成的干扰。

实验结论:

1)功率响应差异:在输入功率达到10w时,两种基板的RF输出开始呈现差异;

2)热衰减现象:铝基板在输入功率达到18W时,出现RF下降(热衰减效应);

3)性能极限 XN-P LEDsCu-DTP上,工作到超过最大额定电流2.5A32W)时,仍保持着稳定的输出增长。

该结果印证了Cu-DTP对高功率LED散热效率的核心价值,尤其在输入功率超过20W的应用场景中优势显著。

写在最后:

本设计指南旨在为XN-P LEDs的高性能应用中提供不同功率下的优化PCB建议。每种应用都需在系统级成本与性能之间取得特定平衡。然而,用户可根据实际应用功率来参照本研究总结进行设计。通用设计考量表明:铝基板(Al-MCPCB)的导热性能不建议使到18瓦以上,因RF输出开始呈现大幅衰减。

而在本测试配置中,铝基板与铜基直接散热架构(Cu-DTP)的性能拐点出现在约10w左右。

☆需要特别说明的是,上述实验结果的实际应用效果不仅取决于PCB基板结构,还与热界面材料、散热器配置以及冷却系统的选用密切相关。如需进一步咨询或获取特定应用场景的设计指导。

 

关于Cree LED

Cree LED成立于1987年,作为Penguin Solutions集团核心成员企业,自2006年推出全球首款照明级LED器件XLamp®XR-E系列以来,始终致力于推动LED照明技术创新。通过持续的技术突破,在光效提升、颜色一致性管理、系统可靠性及光学性能等方面树立了行业标杆,形成了具有自主知识产权的核心技术体系。

公司专注于为中高功率通用照明、特种照明及高端显示领域提供先进技术解决方案,产品广泛应用于商业照明、工业照明、智能建筑及专业显示屏等场景。依托全球化营销网络、专业技术服务体系及完善的知识产权布局,Cree LED持续为全球客户提供符合国际标准的高性能照明产品,全面满足市场多样化需求。

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