Kako se stvara temperatura spoja LED čipa?
Razlog zašto se LED zagrijava je taj što se dodana električna energija ne pretvara sva u svjetlosnu energiju, već se dio pretvara u toplinsku energiju.Svjetlosna učinkovitost LED-a trenutno je samo 100 lm/W, a njegova elektro-optička učinkovitost konverzije je samo oko 20~30%.Naime, oko 70% električne energije pretvara se u toplinsku energiju.
Konkretno, stvaranje temperature spoja LED dioda uzrokovano je dvama faktorima.
1. Unutarnja kvantna učinkovitost nije visoka, to jest, kada se elektroni i šupljine rekombiniraju, fotoni se ne mogu generirati 100%, što se obično naziva "curenje struje", što smanjuje stopu rekombinacije nositelja u PN području.Struja curenja pomnožena s naponom je snaga ovog dijela, koji se pretvara u toplinsku energiju, ali ovaj dio ne uzima u obzir glavnu komponentu, jer je učinkovitost unutarnjeg fotona sada blizu 90%.
2. Fotoni generirani unutra ne mogu se svi emitirati prema vanjskoj strani čipa i konačno pretvoriti u toplinu.Ovaj dio je glavni dio, jer je trenutna kvantna učinkovitost koja se naziva vanjska samo oko 30%, a većina se pretvara u toplinu.Iako je svjetlosna učinkovitost žarulje sa žarnom niti vrlo niska, samo oko 15lm/W, ona gotovo svu električnu energiju pretvara u svjetlosnu energiju i zrači je van.Budući da je većina energije zračenja infracrvena, svjetlosna je učinkovitost vrlo niska, ali eliminira problem hlađenja.Sada sve više ljudi obraća pozornost na rasipanje topline LED dioda.To je zato što je slabljenje svjetla ili životni vijek LED-a izravno povezan s njegovom temperaturom spoja.
Primjena LED bijelog svjetla velike snage i rješenja za raspršivanje topline LED čipova
Danas se LED proizvodi s bijelim svjetlom postupno koriste u raznim područjima.Ljudi osjećaju nevjerojatno zadovoljstvo koje donosi bijelo LED svjetlo velike snage, a također su zabrinuti zbog raznih praktičnih problema!Prije svega, iz prirode same LED bijele svjetlosti velike snage.LED velike snage i dalje pate od loše ujednačenosti emisije svjetlosti, kratkog vijeka trajanja materijala za brtvljenje, a posebno problema odvođenja topline LED čipova, koji je teško riješiti, i ne može iskoristiti očekivane prednosti primjene bijele LED diode.Drugo, od tržišne cijene LED bijelog svjetla velike snage.Današnja LED dioda velike snage još uvijek je proizvod aristokratske bijele svjetlosti, jer je cijena proizvoda velike snage još uvijek previsoka, a tehnologiju još uvijek treba poboljšati, tako da proizvode bijele LED velike snage ne može koristiti nitko tko želi koristiti ih.Kao nprfleksibilni LED zaslon.Razdvojimo povezane probleme rasipanja topline LED dioda velike snage.
Posljednjih godina, uz napore stručnjaka iz industrije, predloženo je nekoliko rješenja za poboljšanje disipacije topline LED čipova velike snage:
Ⅰ.Povećajte količinu emitiranog svjetla povećanjem površine LED čipa.
Ⅱ.Usvojite paket od nekoliko LED čipova male površine.
Ⅲ.Promijenite LED materijale za pakiranje i fluorescentne materijale.
Dakle, je li moguće u potpunosti poboljšati problem rasipanja topline LED proizvoda s bijelim svjetlom velike snage kroz gornje tri metode?Zapravo, upečatljivo je!Prije svega, iako povećavamo površinu LED čipa, možemo dobiti više svjetlosnog toka (prolazak svjetlosti kroz jedinicu vremena). Broj zraka po jedinici površine je svjetlosni tok, a jedinica je ml).Dobar je zaLED industrija.Nadamo se da ćemo postići efekt bijele svjetlosti koji želimo, ali budući da je stvarna površina prevelika, postoje neki kontraproduktivni fenomeni u procesu primjene i strukturi.
Dakle, je li stvarno nemoguće riješiti problem rasipanja topline LED bijele svjetlosti velike snage?Naravno, nije nemoguće riješiti.S obzirom na negativne probleme uzrokovane jednostavnim povećanjem površine čipa, proizvođači LED bijelog svjetla poboljšali su površinu LED čipa velike snage inkapsulacijom nekoliko LED čipova male površine u skladu s poboljšanjem strukture elektrode i flip-chipa struktura za postizanje 60lm./W visok svjetlosni tok i niska svjetlosna učinkovitost s velikim rasipanjem topline.
Zapravo, postoji još jedna metoda koja može učinkovito poboljšati problem disipacije topline LED čipova velike snage.To znači zamijeniti prethodnu plastiku ili pleksiglas silikonskom smolom za svoj bijeli svjetlosni materijal za pakiranje.Zamjena materijala za pakiranje ne samo da može riješiti problem disipacije topline LED čipa, već i produžiti vijek trajanja bijele LED diode, koja zapravo ubija dvije muhe jednim udarcem.Ono što želim reći je da bi gotovo svi LED proizvodi s bijelim svjetlom velike snage, kao što je LED bijelo svjetlo velike snage, trebali koristiti silikon kao materijal za kapsuliranje.Zašto se silikagel sada mora koristiti kao materijal za pakiranje u LED-u velike snage?Budući da silikagel apsorbira manje od 1% svjetlosti iste valne duljine.Međutim, stopa apsorpcije epoksidne smole na svjetlost od 400-459 nm je čak 45%, a lako je uzrokovati ozbiljno propadanje svjetlosti zbog starenja uzrokovanog dugotrajnom apsorpcijom ove svjetlosti kratke valne duljine.
Naravno, u stvarnoj proizvodnji i životnom vijeku bit će mnogo problema kao što je disipacija topline čipova LED bijelog svjetla velike snage, jer što je opsežnija primjena bijelog LED svjetla velike snage, problemi će biti dublji i teži pojaviti se!Karakteristike LED čipova su Izuzetno visoka toplina se stvara u vrlo malom volumenu.Toplinski kapacitet same LED diode je vrlo mali, tako da se toplina mora odvoditi najvećom brzinom, inače će se generirati visoka temperatura spoja.Kako bi se toplina izvukla iz čipa što je više moguće, napravljena su mnoga poboljšanja na strukturi čipa LED-a.Kako bi se poboljšala disipacija topline samog LED čipa, glavno poboljšanje je korištenje materijala supstrata s boljom toplinskom vodljivošću.
Praćenje temperature LED lampe također se može uvesti u mikrokontroler
Za poboljšani oblik NTC snage, ako želite postići bolji dizajn, također je relativno pragmatičan pristup provesti precizniji sigurnosni dizajn s MCU.U razvojnom projektu, status modula izvora LED svjetla može se podijeliti na to je li svjetlo Je li isključeno ili ne, s procjenom programske logike upozorenja o temperaturi i mjerenja temperature, konstruiran je savršeniji mehanizam pametnog upravljanja rasvjetom .
Na primjer, ako postoji upozorenje o temperaturi žarulje, temperatura modula je još uvijek unutar prihvatljivog raspona kroz mjerenje temperature, a može se održati normalan način da se radna temperatura prirodno rasprši kroz hladnjak.A kada upozorenje obavijesti da je izmjerena temperatura dosegla referentnu vrijednost za implementaciju aktivnog mehanizma hlađenja, MCU mora kontrolirati rad ventilatora za hlađenje.Slično, kada temperatura uđe u zonu, kontrolni mehanizam treba odmah isključiti izvor svjetla, au isto vrijeme ponovno potvrditi temperaturu 60 sekundi ili 180 sekundi nakon što se sustav isključi.Kada temperatura LED poluprovodničkog modula izvora svjetlosti dosegne normalnu vrijednost, ponovno pokrenite LED izvor svjetlosti i nastavite emitirati svjetlost.
Vrijeme objave: 9. studenog 2022