应用指南发光二极管日亚 123G 系列
结点温度的计算方法目录
1. 前言 ................................................................... 2
2. 适用产品 ........................................................... 2
3. 术语说明 ........................................................... 2
4. TMP 的测量 ....................................................... 4
5. TJ 的计算方法 .................................................. 4
6. TJ 的计算例 ...................................................... 4
7. 热电偶安装时的注意事项 ............................... 5
8. TMP 测量时的注意事项 ................................... 59. 最后 ................................................................... 6

本应用指南中记载的型号 NFSW123G、NFSA123G、NJSW123G 和 NJSA123G 是日亚产品的型号名，和有（或可能有）商标权的其他公司产品不同（不类似）、也没有任何关联。

日本日亚化学工业株式会社
http://www.nichia.co.jp
491 Oka, Kaminaka-Cho, Anan-Shi, TOKUSHIMA 774-8601, JAPAN
Phone: +81-884-22-2311 Fax: +81-884-21-0148

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应用指南
1. 前言
在对 LED 灯具的设计中必须注意 LED 的发热。LED 可以使用的温度由结点温度（TJ）决定，在 LED
的使用中不能让 TJ 超过绝对最大额定值，即使只是瞬间超过绝对最大额定值也可能使 LED 性能发
生下降，甚至引起不亮。为了确认 LED 是否在 TJ 不超过绝对最大额定值的范围内使用，需要在实际的使用环境中驱动 LED，对 LED 的 TJ 进行确认。
在本应用指南中将对日本日亚化学工业株式会社（以下简称为“日亚”）生产的 123G 系列产品，由热电偶的温度测量结果计算 TJ 的方法进行介绍。

2. 适用产品
本应用指南适用于表 1 中的产品。
表 1 适用产品日亚 123G 系列

发光二极管系列
0.5W

功率等级

1W

型号

NFSW123G

NFSA123G

NJSW123GNJSA123G

发光色

白色橙色

白色

橙色

2.0×3.0×0.7

2.0×3.0×0.7

2.0×3.0×0.7

2.0×3.0×0.7

外观

尺寸（mm）

3. 术语说明
日亚 123G 系列产品在电路板安装状态下的断面和简易热阻模式如图 1 所示。另外相关各部位的温度及热阻的术语说明如表 2 所示。
TJ：结点温度
LED热阻 RθJMP热阻 RθJS_el
TMP：测量点温度

锡膏电路板铜箔

热阻 RθSMP

TS：焊接部温度

图 1 LED 安装状态下的断面图和简易热阻模式
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应用指南表 2 相关术语说明术语符号说明
代表 LED 芯片的温度。

LED 结点温度

TJ

日亚 123G 系列的绝对最大额定值为 150℃，必须在不超过此温度的范围内使用。

焊接部温度

TS

代表 LED 背面焊接部的焊锡的温度。
此温度不能通过测量取得，但是可以使用热模拟软件计算。
代表 LED 安装状态下日亚指定的测量点的温度。
日亚指定的测量点在负极焊盘上的锡膏处。

测量点温度

TMP

（详细位置请参考第 4 项中的图 2）
只要测量取得此温度就可以对 TJ 进行计算。
（关于详细的 TJ 计算方法，请参照下一项之后的内容）

发光二极管代表从 LED 芯片到 LED 焊接部的热阻。
RθJS_el此数值是根据 JEDEC 标准的 JESD51 计算出的数值。
不同型号的数值不同，在各型号的规格书中记载有典型值和最大值。
本应用指南介绍的 TJ 计算方法不使用此数值。
代表从 LED 芯片到 LED 焊接部的热阻，是考虑到 LED 能量转换效率（ηe）※1的数值。
（图 1 中没有此记载）可以使用以下方程式计算。

RθJS_realRθJS_real＝RθJS_el/（1-ηe/100）
不同型号的数值不同，在各型号的规格书中记载有典型值和最大值。
此数值可以使用热模拟软件计算。

热阻本应用指南介绍的 TJ 计算方法中不使用此数值。
代表从 LED 焊接部到 TMP 测量点的热阻。
RθSMP

此数值根据使用的安装电路板的散热性能（导热性）、及散热器、动作温度等不同会发生变化。
代表从 LED 芯片到 TMP 测量点的热阻。
此数值是 RθJS_el 和 RθSMP 相加的热阻值（如图 1 所示）
。

RθJMP

不同型号的数值不同，各型号的数值在附表《日亚 123G 系列 热阻值一览》中有记载。
在测量取得 TMP 后计算 TJ 时，需要使用此数值。
（关于详细的 TJ 计算方法，请参照下一项之后的内容）※1能量转换效率是指由输入的电能转换为输出的光能时，输出的光能相对输入的电能所占的比率。可以通过以下的方程式取得：能量转换效率(%) ＝ 辐射通量(W) / 输入功率(W) × 100
LED 除转换为光能外其他都转换为热能。

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4. TMP 的测量
在 LED 的安装状态下，只要测量取得 TMP 就可以对 TJ 的大概值进行计算。另外测量 TMP 时的电流
值，应该使用实际使用时的驱动电流（IF）的最大值。关于 TMP 的测量点，如图 2 所示。
TMP 可以使用热电偶测量，测量时将热电偶丝前端的测温部焊接在 LED 负极侧焊盘的指定位置上，并且应该尽量让焊接处接近焊盘（铜箔）。
TMP 测量点负极标志电路板
TMP 测量点LED焊锡
热电偶

发光二极管

焊锡

热电偶焊盘

LED焊锡

电路板图 2 TMP 测量点

5. TJ 的计算方法
LED 驱动中的 TJ 可以使用以下方程式（方程式 1）计算。
TJ ＝ TMP ＋ RθJMP × W・・・・・・・ （方程式 1）

TJ ：结点温度 （℃）
TMP ： 测量点温度 （℃）
RθJMP ： 从 LED 芯片到 TMP 测量点的热阻（℃/W）
W ：输入功率（IF×VF） (W) （IF：正向电流(A)、VF：正向电压(V)）
不同型号的 RθJMP 不同。关于各型号的 RθJMP 可以在附表《日亚 123G 系列 热阻值一览》中确认。对
于一览表中没有记载的产品请向日亚营业所咨询。

6. TJ 的计算例
关于使用 TMP 测量值计算出 TJ 的方法，举例如下。
例）NFSW123G 在 0.5W 驱动下的 TMP 测量值为 45℃
NFSW123G 的 RθJMP＝31.6℃/W （从附表《日亚 123G 系列 热阻值一览》中取得）
根据方程式 1 的 TJ ＝ TMP + RθJMP × W
得出 TJ ＝ 45(℃) + 31.6(℃/W) × 0.5(W) ＝ 60.8℃
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应用指南7. 热电偶安装时的注意事项
使用热电偶时，应该尽量使用直径小的细丝热电偶。如果丝径过大可能因为从其散热导致测量结果出现较大的误差。
另外也可能因为热电偶测温部的形状过大或测温部的位置等使测温部不能接触到想要测量的部位。
如果测温部距离 TMP 测量点较远，或接触 TMP 测量点以外的部位，都可能使测量值的误差较大。

✔ OKNG测温部测温部热电偶丝径大、测温部形状过大发光二极管热电偶丝径小、测温部接触 TMP 测量点图 3 热电偶安装例（热电偶丝焊接前）热电偶通常是使用热电偶丝的接合处测量。而对于将热电偶丝绞合的如图 4 的 b 的热电偶，测温部不在热电偶丝的前端而是在根部的绞合处，这时即使热电偶丝的前端接触到 TMP 测量点，因为测温部和 TMP 测量点间有距离，所以 TMP 的测量值会比实际值低。因此在热电偶测温时，必须让测温部和 TMP 测量点相接触。

✔ OKNGNG（a）（b）（c）

测温部测温部测温部图 4 热电偶的测温位置

8. TMP 测量时的注意事项
即使 LED 的驱动条件相同，TJ 也可能因周边散热环境的不同发生变化。因此在测量 TMP 时，应该尽量让测量样品接近最终灯具状态，并且在预想的使用状态（包括灯具朝向等）、最大周围温度的条件
下，驱动 LED 让 LED 温度完全达到热饱和后再进行测量。另外应注意测量结果也受电路板的材质、
铜箔厚度、焊盘形状、LED 的配置、散热器等影响。
另外考虑到测量误差等，应该对复数的 LED 评价，增加测量样品数量可以更容易地对 TMP 测量值的可信度进行判断。
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9. 最后
在本应用指南中，对 LED 安装后通过热阻 RθJMP 和 TMP 测量值计算 TJ 的方法进行了介绍。在使用此方法时，为了让 TJ 值更精确，应该正确安装热电偶，并在适当的测量条件和状态下对 TMP 测量。

发光二极管另外灯具的散热受多种多样的因素（使用环境、条件及个体差异等）影响，为了避免 LED 使用中的TJ 超过绝对最大额定值，应该在灯具的散热设计中让 TJ 留有一定的余地。

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应用指南免责声明本应用指南由日亚提供，是日亚制作及管理的技术参考资料。
在使用本应用指南时，应注意以下几点。

发光二极管・ 本应用指南中的内容仅供参考，日亚并不对其做任何保证。
・ 本应用指南中记载的信息只是列举了本产品的代表性能和应用例，并不代表日亚对日亚及第
三者的知识产权及其他权利进行保证，也不代表同意对知识产权授权。
・ 关于本应用指南内容，虽然日亚有注意保证其正确性，但是日亚仍然不能对其完整性，正确性和有用性进行保证。
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