De ce aveți nevoie de o tehnologie de răcire cu LED-uri?
Tehnologia de răcire termică cu LED-uri a apărut în 2000 și este realizată din diode semiconductoare care emit lumină. Principiul de lucru este compunerea radiantă pentru a genera electroluminiscență. Este cel mai comun mod de răcire. Aripioarele radiatorului din aluminiu sunt utilizate ca parte a carcasei pentru a crește zona de disipare a căldurii.
Problemele de căldură
La fel ca sursele tradiționale de lumină, diodele semiconductoare care emit lumină (LED-uri) generează, de asemenea, căldură în timpul funcționării, a căror cantitate depinde de eficiența luminoasă generală. Sub acțiunea energiei electrice externe, radiația electronilor și găurilor se recombină pentru a produce electroluminiscență. Lumina radiată în apropierea joncțiunii PN trebuie, de asemenea, să treacă prin mediul semiconductor și mediul de ambalare al cipului în sine pentru a ajunge la exterior (aer). Combinând eficiența injecției curente, eficiența cuantică a radioluminiscenței și eficiența de extracție a luminii externe a cipului, în cele din urmă, doar 30-40% din energia electrică de intrare este transformată în energie luminoasă, iar restul de 60-70% din energie este cauzată în principal de recombinarea non-radiativă a vibrațiilor zăbrelelor. Căldură de conversie a formularului
Impactul asupra vieții cu LED-uri
În general, stabilitatea și calitatea lămpilor cu LED-uri sunt esențiale pentru disiparea căldurii corpului lămpii. Răcirea lămpilor LED cu luminozitate ridicată de pe piață utilizează adesea disiparea naturală a căldurii, iar efectul nu este ideal. Lămpile led fabricate de surse de lumină LED sunt compuse din LED-uri, structuri de disipare a căldurii, drivere și lentile. Prin urmare, disiparea căldurii este, de asemenea, o parte importantă. Dacă LED-ul nu disipează bine căldura, durata sa de viață va fi, de asemenea, afectată.
Managementul căldurii este principala problemă în aplicațiile LED cu luminozitate ridicată
Deoarece dopajul de tip p al nitrurilor din grupa III este limitat de solubilitatea acceptorului Mg și de energia de pornire mai mare a găurilor, căldura este deosebit de ușor de generat în regiunea de tip p, iar această căldură trebuie să treacă prin întreaga structură pentru a fi disipată pe radiator; Căile de disipare a căldurii ale dispozitivelor LED sunt în principal conducerea termică și convecția termică; conductivitatea termică extrem de scăzută a materialului substratului safir determină creșterea rezistenței termice a dispozitivului, rezultând un efect serios de autoîncălzire, care are un efect devastator asupra performanței și fiabilității dispozitivului.
Efectul căldurii asupra LED-urilor cu luminozitate ridicată
Căldura este concentrată într-un cip cu dimensiuni mici, iar temperatura cipului crește, provocând distribuția neuniformă a stresului termic, eficiența luminoasă a cipului și reducerea eficienței lasingului cu fosfor; atunci când temperatura depășește o anumită valoare, rata de eșec a dispozitivului crește exponențial. Statisticile arată că pentru fiecare creștere cu 2°C a temperaturii componentelor, fiabilitatea scade cu 10%. Atunci când mai multe LED-uri sunt aranjate dens pentru a forma un sistem de iluminare a luminii albe, problema disipării căldurii devine mai gravă. Rezolvarea problemei gestionării căldurii a devenit o condiție prealabilă pentru aplicațiile LED cu luminozitate ridicată.
Relația dintre dimensiunea cipului și disiparea căldurii
Cel mai direct mod de a crește luminozitatea unui LED de putere este de a crește puterea de intrare și, pentru a preveni saturația stratului activ, dimensiunea joncțiunii p-n trebuie mărită în consecință; creșterea puterii de intrare va crește în mod inevitabil temperatura joncțiunii și va reduce eficiența cuantică. Creșterea puterii unui singur tub depinde de capacitatea dispozitivului de a extrage căldură din joncțiunea pn, menținând în același timp materialul cip existent, structura, procesul de ambalare, densitatea curentului pe cip și condițiile echivalente de disipare a căldurii, dimensiunea cipului și zona de joncțiune sunt crescute separat Temperatura va continua să crească. astfel încât radiatorul led este foarte important pentru industria LED-urilor.
