Kuidas tekib LED-kiibi ristmiku temperatuur?
Põhjus, miks LED kuumeneb, on selles, et lisanduv elektrienergia ei muutu mitte kõik valgusenergiaks, vaid osa sellest muundatakse soojusenergiaks.LED-i valgustõhusus on praegu ainult 100 lm / W ja selle elektrooptilise muundamise efektiivsus on ainult umbes 20–30%.See tähendab, et umbes 70% elektrienergiast muudetakse soojusenergiaks.
Täpsemalt, LED-ristmiku temperatuuri tekitamine on tingitud kahest tegurist.
1. Sisemine kvantefektiivsus ei ole kõrge, see tähendab, et elektronide ja aukude rekombineerimisel ei saa footoneid 100% genereerida, mida tavaliselt nimetatakse "voolulekkeks", mis vähendab kandjate rekombinatsioonikiirust PN piirkonnas.Lekkevool korrutatuna pingega on selle osa võimsus, mis muundatakse soojusenergiaks, kuid see osa ei arvesta põhikomponenti, sest sisemine footoni kasutegur on nüüd 90% lähedal.
2. Kõiki sees tekkivaid footoneid ei saa kiirata kiibi välisküljele ja lõpuks muundada soojuseks.See osa on põhiosa, sest praegune kvanttõhusus, mida nimetatakse väliseks, on vaid umbes 30% ja suurem osa sellest muundatakse soojuseks.Kuigi hõõglambi valgusefektiivsus on väga madal, vaid umbes 15lm/W, muundab see peaaegu kogu elektrienergia valgusenergiaks ja kiirgab selle välja.Kuna suurem osa kiirgusenergiast on infrapuna, on valgusefektiivsus väga madal, kuid see kõrvaldab jahutusprobleemi.Nüüd pöörab üha rohkem inimesi tähelepanu LED-i soojuse hajumisele.Selle põhjuseks on asjaolu, et LED-i valguse vähenemine või eluiga on otseselt seotud selle ristmiku temperatuuriga.
Suure võimsusega LED valge valguse rakendus ja LED-kiibi soojuse hajutamise lahendused
Tänapäeval võetakse erinevates valdkondades järk-järgult kasutusele LED valge valgusega tooted.Inimesed tunnevad suure võimsusega LED-valge valguse poolt pakutavat hämmastavat naudingut ning on mures ka erinevate praktiliste probleemide pärast!Esiteks suure võimsusega LED-valge valguse enda olemusest.Suure võimsusega LED-id kannatavad endiselt valguse ebaühtluse, tihendusmaterjalide lühikese eluea ja eriti LED-kiipide soojuse hajumise probleemi tõttu, mida on raske lahendada ja mis ei saa ära kasutada valge LED-i eeldatavaid rakenduse eeliseid.Teiseks suure võimsusega LED valge valguse turuhinnast.Tänapäeva suure võimsusega LED on endiselt aristokraatlik valge valguse toode, kuna suure võimsusega toodete hind on endiselt liiga kõrge ja tehnoloogia vajab veel täiustamist, nii et suure võimsusega valgeid LED-tooteid ei saa kasutada kõik, kes soovivad neid kasutada.Nagu näitekspaindlik LED-ekraan.Teeme lahti suure võimsusega LED-soojuse hajumisega seotud probleemid.
Viimastel aastatel on tööstuse ekspertide jõupingutustega välja pakutud mitmeid parenduslahendusi suure võimsusega LED-kiipide soojuse hajutamiseks:
Ⅰ.Suurendage kiiratava valguse hulka, suurendades LED-kiibi pindala.
Ⅱ.Võtke vastu mitme väikese alaga LED-kiibi pakett.
Ⅲ.Vahetage LED pakkematerjalid ja fluorestseeruvad materjalid.
Kas suure võimsusega LED-valge valgusega toodete soojuse hajumise probleemi on võimalik ülaltoodud kolme meetodi abil täielikult parandada?Tegelikult on see rabav!Esiteks, kuigi me suurendame LED-kiibi pindala, saame rohkem valgusvoogu (valgus, mis läbib ajaühikut) Kiirte arv pindalaühiku kohta on valgusvoog ja ühikuks on ml).See on heaLED tööstus.Loodame saavutada soovitud valge valguse efekti, kuid kuna tegelik ala on liiga suur, on pealekandmisprotsessis ja struktuuris mõningaid vastupidiseid nähtusi.
Kas suure võimsusega LED valge valguse soojuse hajumise probleemi on tõesti võimatu lahendada?Loomulikult pole seda võimatu lahendada.Pidades silmas lihtsalt kiibi pindala suurendamisest põhjustatud negatiivseid probleeme, on LED valge valguse tootjad täiustanud suure võimsusega LED-kiibi pinda, kapseldades mitu väikese pindalaga LED-kiipi vastavalt elektroodi struktuuri ja flip-kiibi täiustamisele. struktuur 60lm saavutamiseks./W suur valgusvoog ja madal valgusefektiivsus suure soojuse hajumisega.
Tegelikult on veel üks meetod, mis võib tõhusalt parandada suure võimsusega LED-kiipide soojuse hajumise probleemi.See tähendab senise plastiku või pleksiklaasi asendamist silikoonvaiguga selle valge heleda pakkematerjali jaoks.Pakendimaterjali asendamine ei lahenda mitte ainult LED-kiibi soojuse hajumise probleemi, vaid parandab ka valge LED-i eluiga, mis tapab tõesti kaks kärbest ühe hoobiga.Ma tahan öelda, et peaaegu kõik suure võimsusega valge valgusega LED-tooted, nagu suure võimsusega valge LED-valgus, peaksid kasutama kapslimaterjalina silikooni.Miks peab nüüd suure võimsusega LED-i pakkematerjalina kasutama silikageeli?Kuna silikageel neelab vähem kui 1% sama lainepikkusega valgust.Kuid epoksüvaigu neeldumiskiirus 400–459 nm valguse suhtes on koguni 45% ja selle lühikese lainepikkusega valguse pikaajalisest neeldumisest põhjustatud vananemise tõttu on kerge põhjustada tõsist valguse lagunemist.
Muidugi tekib tegelikus tootmises ja elus palju probleeme, nagu suure võimsusega LED-valge valguskiipide soojuse hajumine, sest mida ulatuslikum on suure võimsusega LED-valge valguse kasutamine, seda põhjalikumad ja keerulisemad on probleemid. ilmuma!LED-kiipide omadused on Äärmiselt suur soojus tekib väga väikeses mahus.LED-i enda soojusmahtuvus on väga väike, seega tuleb soojust välja juhtida kõige kiiremal kiirusel, vastasel juhul tekib kõrge ühendustemperatuur.Selleks, et võimalikult palju soojust kiibist välja tõmmata, on LED-i kiibi struktuuris tehtud palju täiustusi.LED-kiibi enda soojuse hajumise parandamiseks on peamine täiustus parema soojusjuhtivusega substraatmaterjali kasutamine.
LED-lambi temperatuuri jälgimist saab importida ka mikrokontrollerisse
NTC-võimsuse täiustatud vormi puhul, kui soovite saavutada paremat disaini, on ka suhteliselt pragmaatiline lähenemine MCU-ga täpsema ohutusdisaini teostamiseks.Arendusprojektis saab LED-valgusallika mooduli oleku jagada selle järgi, kas valgus on välja lülitatud või mitte, temperatuurihoiatuse ja temperatuuri mõõtmise programmiloogilise otsusega konstrueeritakse täiuslikum nutika valgustuse juhtimismehhanism .
Näiteks kui on lambi temperatuuri hoiatus, on mooduli temperatuur temperatuuri mõõtmise tulemusel endiselt vastuvõetavas vahemikus ja töötemperatuuri loomulikuks hajutamiseks läbi jahutusradiaatori saab säilitada tavapärasel viisil.Ja kui hoiatus teatab, et mõõdetud temperatuur on jõudnud aktiivse jahutusmehhanismi rakendamise võrdlusaluseni, peab MCU juhtima jahutusventilaatori tööd.Samamoodi, kui temperatuur siseneb tsooni, peaks juhtmehhanism koheselt valgusallika välja lülitama ja samal ajal temperatuuri uuesti kinnitama 60 sekundit või 180 sekundit pärast süsteemi väljalülitamist.Kui LED-pooljuhtvalgusallika mooduli temperatuur jõuab normaalväärtuseni, käivitage LED-valgusallikas uuesti ja jätkake valguse kiirgamist.
Postitusaeg: 09.11.2022