Syyt ja ratkaisut LED-valojen lämmittämiseen

Lämmityksen syyt ja ratkaisutLED-valot
Syy LEDin lämpenemiseen johtuu siitä, että lisätty sähköenergia ei muutu kokonaan valoenergiaksi, vaan osa siitä muunnetaan lämpöenergiaksi. LEDin valoteho on tällä hetkellä vain 100 lm/W, ja sen sähköoptinen muunnostehokkuus on vain noin 20-30%. Toisin sanoen noin 70 % sähköenergiasta muuttuu lämpöenergiaksi.
Tarkemmin sanottuna LED-liitoslämpötilan muodostuminen johtuu kahdesta tekijästä:
1. Sisäinen kvanttitehokkuus ei ole korkea, eli kun elektroneja ja reikiä yhdistetään uudelleen, fotoneja ei voida tuottaa 100 %, mitä yleensä kutsutaan "virtavuotoksi", mikä vähentää kantajien rekombinaationopeutta PN-alueella. Vuotovirta kerrottuna jännitteellä on tämän osan teho, joka muunnetaan lämpöenergiaksi, mutta tämä osa ei ota huomioon pääkomponenttia, koska sisäinen fotonihyötysuhde on nyt lähellä 90%.
2. Kaikkia sisällä syntyneitä fotoneja ei voida lähettää sirun ulkopuolelle ja lopulta muuntaa lämmöksi. Tämä osa on pääosa, koska nykyinen niin kutsuttu ulkoinen kvanttihyötysuhde on vain noin 30 % ja suurin osa siitä muuttuu lämmöksi.
Vaikka hehkulampun valoteho on hyvin alhainen, vain noin 15lm/W, se muuttaa lähes kaiken sähköenergian valoenergiaksi ja säteilee sitä ulos. Koska suurin osa säteilyenergiasta on infrapunaa, valotehokkuus on hyvin alhainen, mutta se eliminoi jäähdytysongelman.
Lämmönpoistoratkaisut LED-valaisimiin
Ledin lämmönpoiston ratkaiseminen lähtee pääasiassa kahdesta näkökulmasta. Ennen pakkaamista ja sen jälkeen se voidaan ymmärtää LED-sirun lämmön haihtumisena ja LED-lampun lämmönpoistona. Koska mistä tahansa LEDistä tehdään lamppu, LED-ydin
Sirun tuottama lämpö johdetaan aina ilmaan valaisimen kotelon kautta. Jos lämmön hajoaminen ei ole hyvä, koska LED-sirun lämpökapasiteetti on hyvin pieni, pieni lämmön kerääntyminen nostaa nopeasti sirun liitoslämpötilaa. Jos se toimii korkeassa lämpötilassa pitkään, sen käyttöikä lyhenee nopeasti. On kuitenkin monia tapoja, joilla tämä lämpö voidaan todella ohjata sirusta ulkoilmaan. Tarkemmin sanottuna LED-sirun tuottama lämpö tulee ulos sen metallisesta jäähdytyselementistä, kulkee ensin juotteen läpi alumiinisubstraatin piirilevyyn ja sitten lämpöpastan läpi alumiinijäähdytyselementtiin. Siksi lämmön hajoaminenLED lamputitse asiassa sisältää kaksi osaa: lämmönjohtavuuden ja lämmönpoiston.
LED-lamppukotelon lämmönpoistoon tulee kuitenkin myös erilaisia ​​valintoja tehokoon ja käyttöpaikan mukaan. On olemassa pääasiassa seuraavia jäähdytysmenetelmiä:
1. Alumiiniset lämmönpoistorivat: Tämä on yleisin lämmönpoistomenetelmä, jossa käytetään alumiinisia lämmönpoistoripoja kotelon osana lämmönpoistoalueen lisäämiseksi.
2. Lämpöä johtava muovikuori: Täytä lämpöä johtava materiaali muovikuoren ruiskuvalun aikana lisätäksesi muovikuoren lämmönjohtavuutta ja lämmönpoistokykyä.
3. Ilman hydrodynamiikka: Lamppukotelon muodon käyttäminen konvektioilman luomiseen, mikä on halvin tapa parantaa lämmönpoistoa.
4. Tuuletinta, pitkäikäistä ja tehokasta tuuletinta käytetään lampun kotelon sisällä parantamaan lämmönpoistoa, alhaisella hinnalla ja hyvällä vaikutuksella. Tuulettimen vaihto on kuitenkin hankalampaa, eikä se sovellu ulkokäyttöön. Tämä malli on suhteellisen harvinainen.
5. Lämpöputki, jossa käytetään lämpöputkitekniikkaa lämmön johtamiseen LED-sirusta kuoren lämmönpoistoeviin. Se on yleinen malli suurissa valaisimissa, kuten katuvalaisimissa.
6. Pintasäteilyn lämmönpoistokäsittely, lampun kotelon pinta käsitellään säteilylämmönpoistokäsittelyllä, joka voi viedä lämmön pois lampun kotelon pinnasta säteilyllä.
Yleisesti ottaen LEDien valotehokkuus on tällä hetkellä vielä suhteellisen alhainen, mikä saa liitoksen lämpötilan nousemaan ja käyttöiän lyhenemään. Liitoksen lämpötilan alentamiseksi käyttöiän pidentämiseksi on tarpeen kiinnittää suurta huomiota lämmönpoisto-ongelmaan.