Com es genera la temperatura de la unió del xip LED?
El motiu pel qual el LED s'escalfa és perquè l'energia elèctrica afegida no es converteix tota en energia lluminosa, sinó que una part es converteix en energia tèrmica.Actualment, l'eficiència lumínica del LED és de només 100 lm/W i la seva eficiència de conversió electro-òptica és només d'un 20 ~ 30%.És a dir, al voltant del 70% de l'energia elèctrica es converteix en energia tèrmica.
Concretament, la generació de temperatura d'unió LED és causada per dos factors.
1. L'eficiència quàntica interna no és alta, és a dir, quan es recombinen electrons i forats, els fotons no es poden generar al 100%, cosa que normalment s'anomena "fuga de corrent", que redueix la taxa de recombinació dels portadors a la regió PN.El corrent de fuga multiplicat per la tensió és la potència d'aquesta part, que es converteix en energia tèrmica, però aquesta part no té en compte el component principal, perquè l'eficiència interna dels fotons és ara propera al 90%.
2.Els fotons generats a l'interior no es poden emetre tots a l'exterior del xip i finalment convertir-los en calor.Aquesta part és la part principal, perquè l'eficiència quàntica actual anomenada externa només és d'un 30%, i la major part es converteix en calor.Tot i que l'eficiència lluminosa de la làmpada incandescent és molt baixa, només uns 15lm/W, converteix gairebé tota l'energia elèctrica en energia lluminosa i l'irradia.Com que la major part de l'energia radiant és infraroja, l'eficiència lluminosa és molt baixa, però elimina el problema de refrigeració.Ara, cada cop més gent presta atenció a la dissipació de calor del LED.Això es deu al fet que la decadència de la llum o la vida útil del LED està directament relacionada amb la temperatura de la seva unió.
Aplicació de llum blanca LED d'alta potència i solucions de dissipació de calor amb xip LED
Avui en dia, els productes de llum blanca LED s'estan utilitzant gradualment en diversos camps.La gent sent el plaer increïble que ofereix la llum blanca LED d'alta potència i també està preocupada per diversos problemes pràctics!En primer lloc, per la naturalesa de la llum blanca LED d'alta potència.Els LED d'alta potència encara pateixen una poca uniformitat d'emissió de llum, una vida útil curta dels materials de segellat i, especialment, el problema de la dissipació de calor dels xips LED, que és difícil de resoldre i no pot aprofitar els avantatges d'aplicació esperats del LED blanc.En segon lloc, pel preu de mercat de la llum blanca LED d'alta potència.El LED d'alta potència d'avui segueix sent un producte de llum blanca aristocràtic, perquè el preu dels productes d'alta potència encara és massa alt i la tecnologia encara s'ha de millorar, de manera que els productes LED blancs d'alta potència no els poden utilitzar ningú que vulgui. per utilitzar-los.Tal compantalla LED flexible.Desglossem els problemes relacionats amb la dissipació de calor LED d'alta potència.
En els darrers anys, amb l'esforç d'experts del sector, s'han proposat diverses solucions de millora per a la dissipació de calor dels xips LED d'alta potència:
Ⅰ.Augmenta la quantitat de llum emesa augmentant l'àrea del xip LED.
Ⅱ.Adopta un paquet de diversos xips LED d'àrea petita.
Ⅲ.Canvieu els materials d'embalatge LED i els materials fluorescents.
Per tant, és possible millorar completament el problema de dissipació de calor dels productes de llum blanca LED d'alta potència mitjançant els tres mètodes anteriors?De fet, és cridaner!En primer lloc, encara que augmentem l'àrea del xip LED, podem obtenir més flux lluminós (la llum passa per una unitat de temps) El nombre de feixos per unitat d'àrea és el flux lluminós, i la unitat és ml).És bo perIndústria LED.Esperem aconseguir l'efecte de llum blanca que volem, però com que l'àrea real és massa gran, hi ha alguns fenòmens contraproduents en el procés d'aplicació i l'estructura.
Per tant, és realment impossible resoldre el problema de la dissipació de calor de llum blanca LED d'alta potència?Per descomptat, no és impossible de resoldre.Tenint en compte els problemes negatius causats per simplement augmentar l'àrea del xip, els fabricants de llum blanca LED han millorat la superfície del xip LED d'alta potència encapsulant diversos xips LED d'àrea petita segons la millora de l'estructura de l'elèctrode i el xip giratori. estructura per aconseguir 60lm./W alt flux lluminós i baixa eficiència lluminosa amb alta dissipació de calor.
De fet, hi ha un altre mètode que pot millorar eficaçment el problema de dissipació de calor dels xips LED d'alta potència.És a dir, substituir el plàstic o plexiglàs anterior per resina de silicona pel seu material d'embalatge de llum blanca.La substitució del material d'embalatge no només pot resoldre el problema de dissipació de calor del xip LED, sinó que també pot millorar la vida útil del LED blanc, que realment està matant dos ocells d'un tret.El que vull dir és que gairebé tots els productes LED de llum blanca d'alta potència, com ara la llum blanca LED d'alta potència, haurien d'utilitzar silicona com a material d'encapsulació.Per què s'ha d'utilitzar ara el gel de sílice com a material d'embalatge en LED d'alta potència?Perquè el gel de sílice absorbeix menys de l'1% de la llum de la mateixa longitud d'ona.No obstant això, la taxa d'absorció de la resina epoxi a la llum de 400-459 nm és tan alta com el 45%, i és fàcil provocar una greu decadència de la llum a causa de l'envelliment causat per l'absorció a llarg termini d'aquesta llum de longitud d'ona curta.
Per descomptat, en la producció i la vida real, hi haurà molts problemes, com ara la dissipació de calor dels xips de llum blanca LED d'alta potència, perquè com més àmplia sigui l'aplicació de llum blanca LED d'alta potència, més problemes profunds i difícils seran. apareix!Les característiques dels xips LED són una calor extremadament alta que es genera en un volum molt petit.La capacitat calorífica del propi LED és molt petita, de manera que la calor s'ha de conduir a la velocitat més ràpida, en cas contrari es generarà una temperatura d'unió elevada.Per treure la calor del xip tant com sigui possible, s'han fet moltes millores a l'estructura del xip del LED.Per tal de millorar la dissipació de calor del propi xip LED, la millora principal és utilitzar un material de substrat amb millor conductivitat tèrmica.
El control de la temperatura del llum LED també es pot importar al microcontrolador
Per a la forma millorada de potència NTC, si voleu aconseguir un millor disseny, també és un enfocament relativament pragmàtic dur a terme un disseny de seguretat més precís amb un MCU.En el projecte de desenvolupament, l'estat del mòdul de font de llum LED es pot dividir en si la llum està apagada o no, amb el judici lògic del programa d'avís de temperatura i mesura de temperatura, es construeix un mecanisme de gestió de la il·luminació intel·ligent més perfecte. .
Per exemple, si hi ha un avís de temperatura de la làmpada, la temperatura del mòdul encara es troba dins d'un rang acceptable mitjançant la mesura de la temperatura i es pot mantenir la forma normal per dissipar naturalment la temperatura de funcionament a través del dissipador de calor.I quan l'avís informa que la temperatura mesurada ha arribat al punt de referència per implementar un mecanisme de refrigeració actiu, la MCU ha de controlar el funcionament del ventilador de refrigeració.De la mateixa manera, quan la temperatura entra a la zona, el mecanisme de control hauria d'apagar immediatament la font de llum i, al mateix temps, confirmar la temperatura de nou 60 segons o 180 segons després d'apagar el sistema.Quan la temperatura del mòdul de font de llum LED d'estat sòlid assoleixi un valor normal, torneu a conduir la font de llum LED i continueu emetent llum.
Hora de publicació: 09-nov-2022