Zakaj potrebujete LED tehnologijo hlajenja?
Tehnologija toplotnega hlajenja LED je izšla leta 2000 in je izdelana iz polprevodniških svetlečih diod. Načelo delovanja je sevanje, ki ustvarja elektroluminiscenco. To je najpogostejši način hlajenja. Aluminijaste plavuti hladilnika se uporabljajo kot del ohišja za povečanje območja odvajanja toplote.
Težave s toploto
Tako kot tradicionalni svetlobni viri tudi polprevodniške svetleče diode (LED) med delovanjem proizvajajo toploto, katere količina je odvisna od celotne svetlobne učinkovitosti. Pod vplivom zunanje električne energije se sevanje elektronov in lukenj ponovno združi, da nastane elektroluminiscenca. Svetloba, ki seva v bližini križišča PN, mora preiti tudi skozi polprevodniški medij in medij za pakiranje samega čipa, da doseže zunanjost (zrak). Kombinira učinkovitost trenutnega vbrizgavanja, kvantno učinkovitost radioluminiscence in izkoristek zunanje svetlobe čipa, se na koncu le 30-40% vhodne električne energije pretvori v svetlobno energijo, preostalih 60-70% energije pa je večinoma nastane zaradi neradiacijske rekombinacije vibracij rešetke. Pretvorba toplote v obliki
Vpliv na življenjsko dobo LED
Na splošno sta stabilnost in kakovost LED svetilk ključnega pomena za odvajanje toplote ohišja svetilke. Pri hlajenju LED svetilk visoke svetilnosti na trgu se pogosto uporablja naravno odvajanje toplote, učinek pa ni idealen. LED svetilke, ki jih izdelujejo LED svetlobni viri, so sestavljene iz LED, struktur za odvajanje toplote, gonilnikov in leč. Zato je odvajanje toplote tudi pomemben del. Če LED ne odvaja toplote dobro, bo to vplivalo tudi na njeno življenjsko dobo.
Upravljanje toplote je glavni problem v LED aplikacijah z visoko svetlostjo
Ker je dopiranje p-tipa nitridov skupine III omejeno s topnostjo akceptorja Mg in višjo začetno energijo lukenj, je toploto v območju p-tipa še posebej enostavno ustvariti in ta toplota mora prehajati skozi celotno strukturo do se razpršijo na hladilniku; Poti odvajanja toplote LED naprav so predvsem toplotna prevodnost in toplotna konvekcija; izredno nizka toplotna prevodnost materiala safirnega substrata povzroči povečanje toplotne odpornosti naprave, kar ima za posledico resen učinek samogrevanja, ki uničujoče vpliva na zmogljivost in zanesljivost naprave.
Učinek toplote na LED z visoko svetlostjo
Toplota je skoncentrirana v čipu z majhno velikostjo, temperatura čipa pa narašča, kar povzroča neenakomerno porazdelitev toplotne napetosti, svetlobni izkoristek čipa in zmanjšanje učinkovitosti laserskega laziranja; ko temperatura preseže določeno vrednost, se stopnja okvare naprave eksponentno poveča. Statistični podatki kažejo, da se pri vsakem povečanju temperature komponente za 2 ° C zanesljivost zmanjša za 10%. Ko je več LED diod gosto razporejenih, da tvorijo sistem osvetlitve z belo svetlobo, postane problem odvajanja toplote resnejši. Reševanje problema upravljanja toplote je postalo predpogoj za uporabo LED z visoko svetlostjo.
Razmerje med velikostjo čipa in odvajanjem toplote
Najbolj neposreden način za povečanje svetlosti LED za napajanje je povečanje vhodne moči, za preprečitev nasičenosti aktivne plasti pa je treba ustrezno povečati velikost pn stika; povečanje vhodne moči bo neizogibno povečalo temperaturo stika in zmanjšalo kvantno učinkovitost. Povečanje moči ene same cevi je odvisno od sposobnosti naprave, da črpa toploto iz pn stika, hkrati pa ohranja obstoječi material sekancev, strukturo, postopek pakiranja, gostoto toka na čipu in enakovredne pogoje odvajanja toplote, velikost čip in stičišče se povečata ločeno Temperatura se bo še naprej povečevala. zato je LED hladilnik zelo pomemben za industrijo LED.
