Hoxe, co rápido desenvolvemento dos LED, os LED de alta potencia están aproveitando a tendencia. Na actualidade, o maior problema técnico da iluminación LED de alta potencia é a disipación de calor. A mala disipación da calor leva a potencia de condución de LED e capacitores electrolíticos. Converteuse nun taboleiro curto para o desenvolvemento da iluminación LED. O motivo do envellecemento prematuro da fonte de luz LED.
No esquema de lámpadas con fonte de luz LED, porque a fonte de luz LED funciona nun estado de traballo de baixa tensión (VF=3,2V), alta corrente (IF=300-700mA), polo que a calor é moi severa. O espazo das lámpadas tradicionais é estreito e é difícil que o radiador de pequena superficie exporte calor rapidamente. A pesar da adopción dunha variedade de esquemas de refrixeración, os resultados son insatisfactorios, convértense en lámpadas de iluminación LED nun problema sen solución.
Na actualidade, despois de acender a fonte de luz LED, o 20%-30% da enerxía eléctrica convértese en enerxía luminosa e preto do 70% da enerxía eléctrica convértese en enerxía térmica. Polo tanto, a tecnoloxía clave do deseño da estrutura da lámpada LED é exportar tanta enerxía térmica o antes posible. A enerxía térmica debe disiparse mediante a condución de calor, a convección de calor e a radiación térmica.
Agora imos analizar cales son os factores que causan a aparición da temperatura da articulación LED:
1. A eficiencia interna dos dous non é alta. Cando o electrón se combina co burato, o fotón non se pode xerar ao 100%, o que normalmente reduce a taxa de recombinación do portador da rexión PN debido á "fuga de corrente". A corrente de fuga multiplicada pola tensión é a potencia desta peza. É dicir, convértese en calor, pero esta parte non ocupa o compoñente principal, porque a eficiencia dos fotóns internos xa está preto do 90%.
2. Ningún dos fotóns xerados no interior pode disparar fóra do chip, e parte da razón principal pola que esta finalmente se converte en enerxía térmica é que esta, chamada eficiencia cuántica externa, é só un 30%, a maior parte do cal se converte en enerxía térmica. calor.
Polo tanto, a disipación de calor é un factor importante que afecta a intensidade da iluminación das lámpadas LED. O disipador de calor pode resolver o problema de disipación de calor das lámpadas LED de baixa iluminación, pero un disipador de calor non pode resolver o problema de disipación de calor das lámpadas de alta potencia.
Solucións de refrixeración LED:
A disipación de calor de Led comeza principalmente de dous aspectos: a disipación de calor do chip Led antes e despois do paquete e a disipación de calor da lámpada Led. A disipación de calor do chip LED está relacionada principalmente co proceso de selección do substrato e do circuíto, porque calquera LED pode facer unha lámpada, polo que a calor xerada polo chip LED finalmente se dispersa no aire a través da carcasa da lámpada. Se a calor non se disipa ben, a capacidade de calor do chip LED será moi pequena, polo que se se acumula algo de calor, a temperatura de conexión do chip aumentará rapidamente e, se funciona a alta temperatura durante moito tempo, o a vida útil acurtarase rapidamente.
En xeral, os radiadores pódense dividir en arrefriamento activo e arrefriamento pasivo segundo a forma en que se elimina a calor do radiador. A disipación da calor pasiva consiste en disipar de forma natural a calor da fonte de luz LED no aire a través do disipador de calor. e o efecto de disipación de calor é proporcional ao tamaño do disipador de calor.O arrefriamento activo consiste en quitar por forza a calor emitida polo disipador de calor a través dun dispositivo de refrixeración como un ventilador. Caracterízase pola alta eficiencia de disipación de calor e o pequeno tamaño do dispositivo. O arrefriamento activo pódese dividir en refrixeración por aire, refrixeración líquida, refrixeración por tubos de calor, arrefriamento de semicondutores, arrefriamento químico, etc.
Xeralmente, os radiadores normais arrefriados por aire deberían escoller naturalmente o metal como material do radiador. Polo tanto, na historia do desenvolvemento dos radiadores, tamén apareceron os seguintes materiais: radiadores de aluminio puro, radiadores de cobre puro e tecnoloxía combinada cobre-aluminio.
A eficiencia luminosa global do LED é baixa, polo que a temperatura da articulación é alta, o que resulta nunha vida útil reducida. Para prolongar a vida útil e reducir a temperatura da unión, é necesario prestar atención ao problema da disipación da calor.