Bagaimana suhu persimpangan chip LED dihasilkan?
Alasan mengapa LED memanas adalah karena energi listrik yang ditambahkan tidak semuanya diubah menjadi energi cahaya, tetapi sebagian diubah menjadi energi panas.Efisiensi cahaya LED saat ini hanya 100lm/W, dan efisiensi konversi elektro-optiknya hanya sekitar 20~30%.Artinya, sekitar 70% energi listrik diubah menjadi energi panas.
Secara khusus, pembangkitan suhu sambungan LED disebabkan oleh dua faktor.
1. Efisiensi kuantum internal tidak tinggi, yaitu ketika elektron dan lubang digabungkan kembali, foton tidak dapat dihasilkan 100%, yang biasanya disebut sebagai "kebocoran arus", yang mengurangi laju rekombinasi pembawa di wilayah PN.Arus bocor dikalikan dengan tegangan adalah kekuatan bagian ini, yang diubah menjadi energi panas, tetapi bagian ini tidak memperhitungkan komponen utama, karena efisiensi foton internal sekarang mendekati 90%.
2. Foton yang dihasilkan di dalam tidak dapat semuanya dipancarkan ke luar chip dan akhirnya diubah menjadi panas.Bagian ini adalah bagian utama, karena efisiensi kuantum saat ini disebut eksternal hanya sekitar 30%, dan sebagian besar diubah menjadi panas.Meskipun efisiensi cahaya lampu pijar sangat rendah, hanya sekitar 15lm/W, lampu ini mengubah hampir semua energi listrik menjadi energi cahaya dan memancarkannya.Karena sebagian besar energi radiasi adalah inframerah, efisiensi cahayanya sangat rendah, tetapi menghilangkan masalah pendinginan.Sekarang semakin banyak orang memperhatikan pembuangan panas LED.Ini karena pembusukan cahaya atau masa pakai LED berhubungan langsung dengan suhu sambungannya.
Aplikasi lampu putih LED berdaya tinggi dan solusi pembuangan panas chip LED
Saat ini, produk lampu putih LED secara bertahap mulai digunakan di berbagai bidang.Orang-orang merasakan kesenangan luar biasa yang dibawa oleh cahaya putih LED berdaya tinggi dan juga mengkhawatirkan berbagai masalah praktis!Pertama-tama, dari sifat lampu putih LED berdaya tinggi itu sendiri.LED daya tinggi masih mengalami keseragaman emisi cahaya yang buruk, masa pakai bahan penyegel yang pendek, dan terutama masalah pembuangan panas chip LED, yang sulit dipecahkan, dan tidak dapat memanfaatkan keunggulan aplikasi yang diharapkan dari LED putih.Kedua, dari harga pasar lampu putih LED berdaya tinggi.LED daya tinggi saat ini masih merupakan produk lampu putih aristokrat, karena harga produk daya tinggi masih terlalu tinggi, dan teknologinya masih perlu ditingkatkan, sehingga produk LED putih daya tinggi tidak dapat digunakan oleh siapa pun yang menginginkannya. untuk menggunakannya.Sepertitampilan LED yang fleksibel.Mari kita uraikan masalah terkait pembuangan panas LED daya tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan upaya para pakar industri, beberapa solusi perbaikan telah diusulkan untuk pembuangan panas chip LED berdaya tinggi:
Ⅰ.Tingkatkan jumlah cahaya yang dipancarkan dengan menambah area chip LED.
Ⅱ.Mengadopsi paket beberapa chip LED area kecil.
Ⅲ.Ganti bahan kemasan LED dan bahan neon.
Jadi apakah mungkin untuk sepenuhnya memperbaiki masalah pembuangan panas produk lampu putih LED berdaya tinggi melalui tiga metode di atas?Bahkan, itu mencolok!Pertama-tama, meskipun kita menambah luas chip LED, kita dapat memperoleh lebih banyak fluks bercahaya (cahaya yang melewati satuan waktu). Jumlah balok per satuan luas adalah fluks bercahaya, dan satuannya adalah ml).Ini bagus untukindustri LED.Kami berharap dapat mencapai efek cahaya putih yang kami inginkan, tetapi karena area sebenarnya terlalu besar, ada beberapa fenomena kontraproduktif dalam proses dan struktur aplikasi.
Jadi, apakah benar-benar tidak mungkin untuk menyelesaikan masalah pembuangan panas cahaya putih LED berdaya tinggi?Tentu saja, bukan tidak mungkin untuk dipecahkan.Mengingat masalah negatif yang disebabkan oleh hanya peningkatan area chip, produsen lampu putih LED telah meningkatkan permukaan chip LED daya tinggi dengan mengenkapsulasi beberapa chip LED area kecil sesuai dengan peningkatan struktur elektroda dan flip-chip. struktur untuk mencapai 60lm./ W fluks bercahaya tinggi dan efisiensi bercahaya rendah dengan pembuangan panas yang tinggi.
Bahkan, ada metode lain yang dapat secara efektif memperbaiki masalah pembuangan panas chip LED berdaya tinggi.Yaitu mengganti plastik atau plexiglass sebelumnya dengan resin silikon untuk bahan kemasan lampu putihnya.Mengganti bahan kemasan tidak hanya dapat mengatasi masalah pembuangan panas chip LED, tetapi juga meningkatkan masa pakai LED putih, yang benar-benar membunuh dua burung dengan satu batu.Apa yang ingin saya katakan adalah bahwa hampir semua produk LED lampu putih berdaya tinggi seperti lampu putih LED berdaya tinggi harus menggunakan silikon sebagai bahan enkapsulasi.Mengapa gel silika harus digunakan sebagai bahan pengemas dalam LED berdaya tinggi sekarang?Karena gel silika menyerap kurang dari 1% cahaya dengan panjang gelombang yang sama.Namun, tingkat penyerapan resin epoksi ke cahaya 400-459nm setinggi 45%, dan mudah menyebabkan kerusakan cahaya yang serius karena penuaan yang disebabkan oleh penyerapan jangka panjang dari cahaya dengan panjang gelombang pendek ini.
Tentu saja, dalam produksi dan kehidupan aktual, akan ada banyak masalah seperti pembuangan panas chip lampu putih LED daya tinggi, karena semakin luas penerapan lampu putih LED daya tinggi, masalah yang lebih mendalam dan sulit akan terjadi. muncul!Karakteristik chip LED adalah Panas yang sangat tinggi dihasilkan dalam volume yang sangat kecil.Kapasitas panas dari LED itu sendiri sangat kecil, sehingga panas harus dikeluarkan pada kecepatan tercepat, jika tidak, suhu persimpangan yang tinggi akan dihasilkan.Untuk mengeluarkan panas dari chip sebanyak mungkin, banyak perbaikan telah dilakukan pada struktur chip LED.Untuk meningkatkan pembuangan panas dari chip LED itu sendiri, perbaikan utamanya adalah menggunakan bahan substrat dengan konduktivitas termal yang lebih baik.
Pemantauan suhu lampu LED juga dapat diimpor ke mikrokontroler
Untuk peningkatan bentuk daya NTC, jika Anda ingin mencapai desain yang lebih baik, ini juga merupakan pendekatan yang relatif pragmatis untuk melakukan desain keselamatan yang lebih presisi dengan MCU.Dalam proyek pengembangan, status modul sumber cahaya LED dapat dibagi menjadi apakah lampu dimatikan atau tidak, dengan penilaian logika program peringatan suhu dan pengukuran suhu, mekanisme manajemen pencahayaan cerdas yang lebih sempurna dibangun .
Misalnya, jika ada peringatan suhu lampu, suhu modul masih dalam kisaran yang dapat diterima melalui pengukuran suhu, dan cara normal dapat dipertahankan untuk menghilangkan suhu pengoperasian secara alami melalui unit pendingin.Dan ketika peringatan menginformasikan bahwa suhu yang diukur telah mencapai tolok ukur untuk penerapan mekanisme pendinginan aktif, MCU harus mengontrol pengoperasian kipas pendingin.Demikian pula, ketika suhu memasuki zona, mekanisme kontrol harus segera mematikan sumber cahaya, dan pada saat yang sama mengkonfirmasi suhu lagi 60 detik atau 180 detik setelah sistem dimatikan.Ketika suhu modul sumber cahaya solid-state LED mencapai nilai normal, nyalakan kembali sumber cahaya LED dan terus memancarkan cahaya.
Waktu posting: Nov-09-2022