Kako rešiti toplotne težave LED?
Razlog za ogrevanje LED žarnice:
Razlog za ogrevanje LED sijalke je, ker se dodana električna energija ne pretvori vsa v svetlobno energijo, ampak se del pretvori v toplotno energijo, izkoristek električne v optične pretvorbe pa je približno 20-30%. Z drugimi besedami, približno 70 % električne energije se pretvori v toploto. Natančneje, temperaturo spoja LED dioda povzročata dva dejavnika: Prvič, notranja kvantna učinkovitost ni visoka, to je, ko se elektroni in luknje prečomajo. Uhajanje toka" zmanjša hitrost rekombinacije nosilcev v PN regiji. Tok uhajanja, pomnožen z napetostjo, je moč tega dela, ki se pretvori v toplotno energijo, vendar ta del ne upošteva glavne komponente, ker je notranji izkoristek fotona zdaj blizu 90%. Drugič, vseh fotonov, ki nastanejo v notranjosti, ni mogoče oddati na zunanjo stran čipa in jih končno pretvoriti v toploto. Ta del je glavni, saj je trenutni tako imenovani zunanji kvantni izkoristek le okoli 30 %, večina pa se pretvori v toploto.
Rešitev za odvajanje toplote LED luči:
Da bi rešili odvajanje toplote LED luči, začnemo predvsem z dvema vidikoma. Pred in po embalaži ga lahko razumemo kot odvajanje toplote LED čipov in odvajanje toplote LED za dolgo časa. Odvajanje toplote LED čipa je povezano predvsem z izbiro in postopkom podlage in vezja. Odvajanje toplote same LED žarnice je zato, ker bo vsaka LED izdelana v svetilko, zato se toplota, ki jo ustvari LED čip, vedno odvaja v zrak skozi lupino svetilke. Če odvajanje toplote ni dobro, ker je toplotna zmogljivost LED čipa zelo majhna, bo zaradi akumulacije malo toplote temperatura spoja čipa hitro narasla. Če ga dlje časa uporabljate pri visoki temperaturi, se bo njegova življenjska doba hitro skrajšala. Vendar pa obstaja veliko načinov, da ta toplota dejansko vodi čip v zunanji zrak. Natančneje, toplota, ki jo ustvari LED čip, izhaja iz njegovega kovinskega hladilnega telesa, najprej prehaja skozi spajko na PCB aluminijaste podlage in nato skozi toplotno prevodno lepilo do aluminijastega hladilnega telesa.
Zato odvajanje toplote LED svetilk dejansko vključuje dva dela: toplotno prevodnost in odvajanje toplote. Vendar pa bo odvajanje toplote ohišja LED svetilke imelo različne možnosti, odvisno od velikosti moči in kraja uporabe. Obstajajo predvsem naslednje metode odvajanja toplote: Aluminijasta rebra: To je najpogostejši način odvajanja toplote. Aluminijasta rebra se uporabljajo kot del ohišja za povečanje površine odvajanja toplote. Toplotno prevodna plastična lupina: plastično lupino napolnite s toplotno prevodnim materialom med brizganjem, da povečate toplotno prevodnost in sposobnost odvajanja toplote plastične lupine. Mehanika zračne tekočine, odvajanje toplote: Mehanika zračnih tekočin uporablja obliko ohišja svetilke za ustvarjanje konvektivnega zraka, kar je najcenejši način za izboljšanje odvajanja toplote. Notranjost ohišja svetilke ventilatorja uporablja ventilator z dolgo življenjsko dobo in z visokim izkoristkom za izboljšanje odvajanja toplote: nizki stroški in dober učinek. Vendar pa je bolj težavna menjava ventilatorja in ni primeren za zunanjo uporabo. Takšna zasnova je razmeroma redka. Tehnologija odvajanja toplote s toplotnimi cevmi: toplotna cev uporablja tehnologijo toplotnih cevi za prevajanje toplote od LED čipa do plavuti za odvajanje toplote lupine. To je običajna zasnova pri velikih svetilkah, kot so ulične svetilke. Površinska sevalna toplotna obdelava Površina ohišja svetilke je obdelana s sevalno toploto: preprosto nanesite barvo za odvajanje toplote sevanja, ki lahko s sevanjem odvzame toploto s površine ohišja svetilke.
