Причини та способи усунення нагрівання світлодіодних ламп

Причини та способи усунення нагріванняСвітлодіодні ліхтарі
Причина, чому світлодіод нагрівається, полягає в тому, що додана електрична енергія не вся перетворюється на світлову енергію, але частина її перетворюється на теплову енергію. Світлова ефективність світлодіодів на даний момент становить лише 100 лм/Вт, а його електрооптична ефективність перетворення становить лише близько 20–30%. Тобто близько 70% електричної енергії перетворюється на тепло.
Зокрема, генерація температури спаю світлодіодів викликана двома факторами:
1. Внутрішня квантова ефективність невисока, тобто, коли електрони та дірки рекомбінуються, фотони не можуть бути генеровані на 100%, що зазвичай називають «витоком струму», що зменшує швидкість рекомбінації носіїв в області PN. Струм витоку, помножений на напругу, є потужністю цієї частини, яка перетворюється на теплову енергію, але ця частина не враховує основну складову, тому що ефективність внутрішнього фотона зараз близька до 90%.
2. Фотони, що утворюються всередині, не можуть випромінюватися назовні чіпа та перетворюватися на тепло. Ця частина є основною, оскільки поточна так звана зовнішня квантова ефективність становить лише близько 30%, і більша частина перетворюється на тепло.
Хоча світлова ефективність лампи розжарювання дуже низька, лише близько 15 лм/Вт, вона перетворює майже всю електричну енергію на світлову енергію та випромінює її. Оскільки більшість випромінюваної енергії є інфрачервоним, ефективність світла дуже низька, але це усуває проблему охолодження.
Рішення для розсіювання тепла для світлодіодних освітлювальних приладів
Вирішення розсіювання тепла світлодіодів в основному починається з двох аспектів. До та після упаковки це можна розуміти як тепловіддачу світлодіодного чіпа та тепловіддачу світлодіодної лампи. Тому що з будь-якого світлодіода буде виготовлена ​​лампа, серцевина світлодіода
Тепло, що виділяється чіпом, завжди розсіюється в повітрі через корпус світильника. Якщо розсіювання тепла погане, оскільки теплоємність світлодіодного чіпа дуже мала, невелике накопичення тепла швидко підвищить температуру з’єднання чіпа. Якщо він тривалий час працює при високій температурі, термін його служби швидко скорочується. Однак існує багато способів, якими це тепло може справді виводитися з чіпа назовні. Зокрема, тепло, що генерується світлодіодним чіпом, виходить із його металевого радіатора, спочатку проходить через припій до друкованої плати алюмінієвої підкладки, а потім проходить через термопасту до алюмінієвого радіатора. Тому тепловіддача оСвітлодіодні лампинасправді включає дві частини: теплопровідність і тепловіддачу.
Однак розсіювання тепла корпусом світлодіодної лампи також матиме різні варіанти залежно від потужності та місця використання. В основному існують такі способи охолодження:
1. Алюмінієві тепловідвідні ребра: це найпоширеніший метод розсіювання тепла, використовуючи алюмінієві тепловідвідні ребра як частину корпусу для збільшення площі розсіювання тепла.
2. Теплопровідна пластикова оболонка: заповніть теплопровідний матеріал під час лиття під тиском пластикової оболонки, щоб збільшити теплопровідність і тепловіддачу пластикової оболонки.
3. Гідродинаміка повітря: використання форми корпусу лампи для створення конвекції повітря, що є найдешевшим способом посилення розсіювання тепла.
4. Вентилятор, довговічний високоефективний вентилятор використовується всередині корпусу лампи для покращення розсіювання тепла, з низькою ціною та хорошим ефектом. Однак заміна вентилятора більш клопітка, а для вуличного використання він не підходить. Ця конструкція зустрічається відносно рідко.
5. Теплова трубка, яка використовує технологію теплової трубки для передачі тепла від світлодіодного чіпа до ребер розсіювання тепла оболонки. Це звичайна конструкція великих ламп, таких як вуличні ліхтарі.
6. Обробка поверхневого радіаційного розсіювання тепла, поверхня корпусу лампи обробляється радіаційною обробкою розсіювання тепла, яка може відводити тепло від поверхні корпусу лампи випромінюванням.
Взагалі кажучи, світлова ефективність світлодіодів наразі все ще відносно низька, що призводить до підвищення температури переходу та зменшення терміну служби. Для того, щоб знизити температуру переходу, щоб збільшити термін служби, необхідно приділити велику увагу проблемі розсіювання тепла.