Günümüzde LED'lerin hızla gelişmesiyle birlikte yüksek güçlü LED'ler de bu trendden yararlanıyor. Şu anda yüksek güçlü LED aydınlatmanın en büyük teknik sorunu ısı yayılımıdır. Zayıf ısı dağılımı LED'in sürüş gücüne ve elektrolitik kapasitörlere yol açar. LED aydınlatmanın daha da geliştirilmesi için kısa bir tahta haline geldi. LED ışık kaynağının erken yaşlanmasının nedeni.
LED ışık kaynağı kullanılan lamba düzeninde LED ışık kaynağı düşük voltajda (VF=3.2V), yüksek akımda (IF=300-700mA) çalışma durumunda çalıştığından dolayı ısı çok şiddetlidir. Geleneksel lambaların alanı dardır ve küçük alanlı radyatörün ısıyı hızlı bir şekilde dışarı vermesi zordur. Çeşitli soğutma şemalarının benimsenmesine rağmen sonuçlar tatmin edici değildir ve LED aydınlatma lambaları çözümsüz bir sorun haline gelmektedir.
Günümüzde LED ışık kaynağı açıldıktan sonra elektrik enerjisinin %20-%30'u ışık enerjisine, elektrik enerjisinin yaklaşık %70'i termal enerjiye dönüştürülmektedir. Bu nedenle, mümkün olan en kısa sürede çok fazla ısı enerjisini dışarı aktarmak LED lamba yapı tasarımının temel teknolojisidir. Isı enerjisinin ısı iletimi, ısı taşınımı ve ısı radyasyonu yoluyla dağıtılması gerekir.
Şimdi LED eklem sıcaklığının oluşmasına hangi faktörlerin neden olduğunu analiz edelim:
1. İkisinin iç verimliliği yüksek değil. Elektron delikle birleştiğinde foton %100 üretilemez, bu da genellikle “akım kaçağı” nedeniyle PN bölgesinin taşıyıcı rekombinasyon oranını azaltır. Kaçak akım çarpı voltaj bu parçanın gücüdür. Yani ısıya dönüşür, ancak bu kısım ana bileşeni işgal etmez çünkü dahili fotonların verimliliği zaten% 90'a yakındır.
2. İçeride üretilen fotonların hiçbiri çipin dışına fırlayamaz ve bunun sonuçta ısı enerjisine dönüştürülmesinin ana nedeni, harici kuantum verimliliği olarak adlandırılan bunun yalnızca %30 civarında olmasıdır ve bunun çoğu ısı enerjisine dönüştürülür. sıcaklık.
Bu nedenle ısı yayılımı LED lambaların aydınlatma yoğunluğunu etkileyen önemli bir faktördür. Isı emici, düşük aydınlatmalı LED lambaların ısı dağılımı sorununu çözebilir, ancak ısı emici, yüksek güçlü lambaların ısı dağılımı sorununu çözemez.
LED soğutma çözümleri:
Led'in ısı yayılımı temel olarak iki açıdan başlar: Led çipin paketten önceki ve sonraki ısı yayılımı ve Led lambanın ısı yayılımı. Led çip ısı dağılımı esas olarak alt tabaka ve devre seçim süreci ile ilgilidir, çünkü herhangi bir LED bir lamba yapabilir, dolayısıyla LED çipi tarafından üretilen ısı sonunda lamba muhafazası yoluyla havaya dağılır. Isı iyi dağılmazsa, LED çipinin ısı kapasitesi çok küçük olacaktır, bu nedenle bir miktar ısı birikirse çipin bağlantı sıcaklığı hızla artacaktır ve uzun süre yüksek sıcaklıkta çalışırsa, çipin bağlantı sıcaklığı hızla artacaktır. ömrü hızla kısalacaktır.
Genel olarak konuşursak, radyatörler, radyatörden ısının alınma şekline göre aktif soğutma ve pasif soğutma olarak ikiye ayrılabilir. Pasif ısı dağıtımı, ısı kaynağı LED ışık kaynağının ısısını, ısı emici aracılığıyla havaya doğal olarak dağıtmaktır. ve ısı dağıtma etkisi soğutucunun boyutuyla orantılıdır. Aktif soğutma, soğutucunun yaydığı ısının fan gibi bir soğutma cihazı aracılığıyla zorla uzaklaştırılmasıdır. Yüksek ısı dağıtım verimliliği ve cihazın küçük boyutu ile karakterize edilir. Aktif soğutma, hava soğutma, sıvı soğutma, ısı borusu soğutma, yarı iletken soğutma, kimyasal soğutma vb. olarak ayrılabilir.
Genel olarak sıradan hava soğutmalı radyatörler, radyatör malzemesi olarak doğal olarak metali seçmelidir. Bu nedenle radyatörlerin gelişim tarihinde şu malzemeler de ortaya çıkmıştır: saf alüminyum radyatörler, saf bakır radyatörler ve bakır-alüminyum kombinasyon teknolojisi.
LED'in genel ışık verimliliği düşüktür, dolayısıyla bağlantı sıcaklığı yüksektir ve bu da ömrünün kısalmasına neden olur. Bağlantının ömrünü uzatmak ve sıcaklığını azaltmak için ısı yayılımı sorununa dikkat etmek gerekir.