Hvordan genereres LED chip junction temperatur?
Grunden til, at LED'en varmes op, er, at den tilførte elektriske energi ikke alt omdannes til lysenergi, men en del af den omdannes til varmeenergi.Lyseffektiviteten af LED er i øjeblikket kun 100lm/W, og dens elektro-optiske konverteringseffektivitet er kun omkring 20~30%.Det vil sige, at omkring 70 % af den elektriske energi omdannes til varmeenergi.
Specifikt er genereringen af LED-forbindelsestemperatur forårsaget af to faktorer.
1. Den interne kvanteeffektivitet er ikke høj, det vil sige, når elektroner og huller rekombineres, kan fotoner ikke genereres 100%, hvilket normalt omtales som "strømlækage", hvilket reducerer rekombinationshastigheden af bærere i PN-regionen.Lækstrømmen ganget med spændingen er effekten af denne del, som omdannes til varmeenergi, men denne del tager ikke højde for hovedkomponenten, fordi den interne fotoneffektivitet nu er tæt på 90%.
2.De fotoner, der genereres indeni, kan ikke alle udsendes til ydersiden af chippen og til sidst omdannes til varme.Denne del er hoveddelen, fordi den nuværende kvanteeffektivitet kaldet ekstern kun er omkring 30%, og det meste af det omdannes til varme.Selvom glødelampens lysudbytte er meget lav, kun omkring 15lm/W, omdanner den næsten al den elektriske energi til lysenergi og udstråler den.Fordi det meste af strålingsenergien er infrarød, er lyseffektiviteten meget lav, men det eliminerer køleproblemet.Nu er flere og flere opmærksomme på varmeafledningen af LED.Dette skyldes, at lyshenfaldet eller levetiden for LED er direkte relateret til dens overgangstemperatur.
Højeffekt LED hvidt lys-applikation og LED-chip varmeafledningsløsninger
I dag bliver LED hvidt lys produkter efterhånden taget i brug inden for forskellige områder.Folk føler den fantastiske fornøjelse, som højeffekt LED hvidt lys bringer og er også bekymrede for forskellige praktiske problemer!Først og fremmest fra naturen af højeffekt LED hvidt lys selv.High-power LED lider stadig af dårlig ensartethed af lysemission, kort levetid for tætningsmaterialer og især problemet med varmeafledning af LED-chips, som er vanskeligt at løse og ikke kan drage fordel af de forventede anvendelsesfordele ved hvid LED.For det andet fra markedsprisen på højeffekt LED hvidt lys.Dagens højeffekt LED er stadig et aristokratisk hvidt lys produkt, fordi prisen på højeffekt produkter stadig er for høj, og teknologien skal stadig forbedres, så højeffekt hvide LED produkter kan ikke bruges af alle, der ønsker at bruge dem.Såsomfleksibelt LED display.Lad os nedbryde de relaterede problemer med højeffekt LED-varmeafledning.
I de seneste år er der med indsats fra industrieksperter blevet foreslået adskillige forbedringsløsninger til varmeafledning af højeffekt LED-chips:
Ⅰ.Øg mængden af udsendt lys ved at øge arealet af LED-chippen.
Ⅱ.Adopter pakke med flere LED-chips med lille område.
Ⅲ.Skift LED-emballagematerialer og fluorescerende materialer.
Så er det muligt fuldstændigt at forbedre varmeafledningsproblemet ved højeffekt LED-hvidt lysprodukter gennem de ovennævnte tre metoder?Faktisk er det slående!Først og fremmest, selvom vi øger arealet af LED-chippen, kan vi opnå mere lysstrøm (lys, der passerer gennem en tidsenhed) Antallet af stråler pr. arealenhed er lysstrømmen, og enheden er ml).Det er godt forLED industri.Vi håber at opnå den hvide lyseffekt, vi ønsker, men fordi det faktiske område er for stort, er der nogle kontraproduktive fænomener i ansøgningsprocessen og strukturen.
Så er det virkelig umuligt at løse problemet med højeffekt LED hvidt lys varmeafledning?Det er selvfølgelig ikke umuligt at løse.I lyset af de negative problemer forårsaget af blot at øge chiparealet, har producenter af hvidt LED-lys forbedret overfladen af højeffekt LED-chippen ved at indkapsle flere LED-chips med lille areal i henhold til forbedringen af elektrodestrukturen og flip-chippen struktur for at opnå 60lm./W høj lysstrøm og lav lyseffektivitet med høj varmeafledning.
Faktisk er der en anden metode, der effektivt kan forbedre varmeafledningsproblemet ved højeffekt LED-chips.Det vil sige at erstatte det tidligere plast- eller plexiglas med silikoneharpiks til dets hvide lette emballagemateriale.Udskiftning af emballagematerialet kan ikke kun løse LED-chippens varmeafledningsproblem, men også forbedre levetiden for den hvide LED, som virkelig slår to fluer med et smæk.Hvad jeg vil sige er, at næsten alle højeffekt hvidt lys LED-produkter som højeffekt LED hvidt lys bør bruge silikone som indkapslingsmateriale.Hvorfor skal silicagel bruges som emballagemateriale i højeffekt LED nu?Fordi silicagel absorberer mindre end 1% lys af samme bølgelængde.Imidlertid er absorptionshastigheden af epoxyharpiks til 400-459 nm lys så høj som 45%, og det er let at forårsage alvorlig lysnedbrydning på grund af ældning forårsaget af langvarig absorption af dette kortbølgelængde lys.
Selvfølgelig vil der i den faktiske produktion og levetid være mange problemer, såsom varmeafledning af højeffekt LED hvidt lys chips, fordi jo mere omfattende anvendelsen af højeffekt LED hvidt lys, jo mere dybdegående og vanskelige problemer vil komme til syne!Karakteristika ved LED-chips er Ekstremt høj varme genereres i et meget lille volumen.Selve LED'ens varmekapacitet er meget lille, så varmen skal ledes ud med den hurtigste hastighed, ellers vil der opstå en høj overgangstemperatur.For at trække varmen ud af chippen så meget som muligt, er der lavet mange forbedringer på LED'ens chipstruktur.For at forbedre varmeafledningen af selve LED-chippen er den vigtigste forbedring at bruge et substratmateriale med bedre termisk ledningsevne.
Overvågning af LED-lampetemperatur kan også importeres til mikrocontroller
For den forbedrede form for NTC power er det, hvis man ønsker at opnå et bedre design, også en relativt pragmatisk tilgang at udføre et mere præcist sikkerhedsdesign med en MCU.I udviklingsprojektet kan status for LED-lyskildemodulet opdeles i, om lyset er Uanset om det er slukket eller ej, med programlogikkens bedømmelse af temperaturadvarsel og temperaturmåling konstrueres en mere perfekt smart lysstyringsmekanisme .
For eksempel, hvis der er en lampetemperaturadvarsel, er modulets temperatur stadig inden for et acceptabelt område gennem temperaturmåling, og den normale måde kan opretholdes til naturligt at sprede driftstemperaturen gennem kølepladen.Og når advarslen informerer om, at den målte temperatur har nået benchmark for implementering af en aktiv kølemekanisme, skal MCU'en styre driften af køleventilatoren.På samme måde, når temperaturen kommer ind i zonen, skal kontrolmekanismen straks slukke for lyskilden og samtidig bekræfte temperaturen igen 60 sekunder eller 180 sekunder efter, at systemet er slukket.Når temperaturen på LED solid-state lyskildemodulet når en normal værdi, skal du køre LED lyskilden igen og fortsætte med at udsende lys.
Indlægstid: 9-november 2022