Jak rozwiązać problemy termiczne z diodami LED?
Powód nagrzewania się lampy LED:
Powodem nagrzewania się lampy LED jest to, że dodana energia elektryczna nie jest w całości zamieniana na energię świetlną, ale jej część jest zamieniana na energię cieplną, a sprawność konwersji elektryczno-optycznej wynosi około 20-30%. Innymi słowy, około 70% energii elektrycznej zamienia się w ciepło. W szczególności temperatura złącza diody LED jest spowodowana dwoma czynnikami: po pierwsze, wewnętrzna wydajność kwantowa nie jest wysoka, to znaczy, gdy elektrony i dziury ulegają rekombinacji Upływ prądu" zmniejsza szybkość rekombinacji nośników w regionie PN. Prąd upływu pomnożony przez napięcie jest mocą tej części, która jest zamieniana na energię cieplną, ale ta część nie uwzględnia składowej głównej, ponieważ sprawność wewnętrzna fotonu jest teraz bliska 90%. Po drugie, wszystkie fotony generowane wewnątrz nie mogą zostać wyemitowane na zewnątrz chipa i ostatecznie zamienione w ciepło. Ta część jest najważniejsza, ponieważ aktualna tak zwana zewnętrzna sprawność kwantowa wynosi tylko około 30%, a większość z nich jest zamieniana na ciepło.
Rozwiązanie problemu rozpraszania ciepła przez oświetlenie LED:
Aby rozwiązać problem rozpraszania ciepła przez światła LED, zaczynamy głównie od dwóch aspektów. Przed i po zapakowaniu można to rozumieć jako rozpraszanie ciepła chipów LED i rozpraszanie ciepła LED przez długi czas. Odprowadzanie ciepła przez chip LED jest głównie związane z wyborem i procesem podłoża i obwodu. Rozpraszanie ciepła samej lampy LED jest spowodowane tym, że każda dioda LED zostanie przekształcona w lampę, więc ciepło generowane przez chip LED jest zawsze rozpraszane w powietrzu przez powłokę lampy. Jeśli rozpraszanie ciepła nie jest dobre, ponieważ pojemność cieplna chipa LED jest bardzo mała, akumulacja niewielkiej ilości ciepła spowoduje gwałtowny wzrost temperatury złącza chipa. Długotrwała eksploatacja w wysokiej temperaturze szybko skróci jej żywotność. Istnieje jednak wiele sposobów, aby to ciepło faktycznie skierowało chip na powietrze zewnętrzne. W szczególności ciepło generowane przez chip LED wychodzi z metalowego radiatora, najpierw przechodzi przez lut do aluminiowej płytki drukowanej, a następnie przechodzi przez przewodzący ciepło klej do aluminiowego radiatora.
Dlatego rozpraszanie ciepła lamp LED obejmuje w rzeczywistości dwie części: przewodzenie ciepła i rozpraszanie ciepła. Jednak odprowadzanie ciepła z obudowy lampy LED będzie miało różne opcje w zależności od wielkości mocy i miejsca użytkowania. Istnieją głównie następujące metody rozpraszania ciepła: Lamele aluminiowe: Jest to najczęstszy sposób rozpraszania ciepła. Jako część obudowy zastosowano aluminiowe lamele, aby zwiększyć obszar rozpraszania ciepła. Plastikowa powłoka przewodząca ciepło: Wypełnij plastikową powłokę materiałem przewodzącym ciepło podczas formowania wtryskowego, aby zwiększyć przewodność cieplną i zdolność rozpraszania ciepła przez plastikową powłokę. Rozpraszanie ciepła w mechanice płynów powietrznych: Mechanika płynów w powietrzu wykorzystuje kształt obudowy lampy do tworzenia konwekcyjnego powietrza, co jest najtańszym sposobem na zwiększenie rozpraszania ciepła. Wewnątrz obudowy lampy wentylatora zastosowano wentylator o długiej żywotności i wysokiej wydajności, który poprawia rozpraszanie ciepła: niski koszt i dobry efekt. Jednak wymiana wentylatora jest bardziej kłopotliwa i nie nadaje się do użytku na zewnątrz. Ten rodzaj konstrukcji jest stosunkowo rzadki. Technologia rozpraszania ciepła rurek cieplnych: rurka cieplna wykorzystuje technologię rurek cieplnych do przewodzenia ciepła z chipa LED do żeber rozpraszających ciepło obudowy. Jest to powszechny projekt w dużych lampach, takich jak lampy uliczne. Obróbka cieplna promieniowania powierzchni Powierzchnia obudowy lampy jest poddawana działaniu ciepła promieniowania: wystarczy nałożyć farbę rozpraszającą ciepło promieniowania, która może odbierać ciepło z powierzchni obudowy lampy poprzez promieniowanie.
