Prečo potrebujete technológiu chladenia LED?
Technológia LED tepelného chladenia vyšla v roku 2000 a je vyrobená z polovodičových diód vyžarujúcich svetlo. Princípom činnosti je sálavé miešanie na generovanie elektroluminiscencie. Je to najbežnejší spôsob chladenia. Hliníkové rebrá chladiča sa používajú ako súčasť krytu na zväčšenie oblasti rozptylu tepla.
Problémy s teplom
Rovnako ako tradičné zdroje svetla, aj polovodičové diódy vyžarujúce svetlo (LED) počas prevádzky generujú teplo, ktorého množstvo závisí od celkovej svetelnej účinnosti. Pôsobením vonkajšej elektrickej energie sa žiarenie elektrónov a otvorov rekombinuje za vzniku elektroluminiscencie. Svetlo vyžarované v blízkosti križovatky PN musí tiež prechádzať polovodičovým médiom a baliacim médiom samotného čipu, aby sa dostalo von (vzduch). Kombináciou účinnosti prúdového vstrekovania, kvantovej účinnosti rádioluminiscencie a účinnosti extrakcie vonkajšieho svetla čipu sa nakoniec iba 30-40% vstupnej elektrickej energie premení na svetelnú energiu a zvyšných 60-70% energie sa vyrobí hlavne spôsobené neradiačnou rekombináciou vibrácií mriežky. Vytvorte teplo premeny
Vplyv na životnosť LED
Vo všeobecnosti je stabilita a kvalita LED žiaroviek rozhodujúca pre odvod tepla z telesa žiarovky. Chladenie vysokosvietivých LED žiaroviek na trhu často využíva prirodzený odvod tepla a efekt nie je ideálny. LED žiarovky vyrobené zo svetelných zdrojov LED sa skladajú z LED diód, štruktúr odvádzajúcich teplo, meničov a šošoviek. Dôležitou súčasťou je preto aj odvod tepla. Ak LED dióda dobre neodvádza teplo, ovplyvní to aj jej životnosť.
Riadenie tepla je hlavným problémom aplikácií s vysokým jasom LED
Pretože doping nitridov skupiny III je obmedzený rozpustnosťou akceptora Mg a vyššou počiatočnou energiou otvorov, teplo sa v oblasti typu p generuje obzvlášť ľahko a toto teplo musí prechádzať celou štruktúrou, aby byť rozptýlené na chladiči; Dráhy rozptylu tepla zariadení LED sú hlavne tepelná vodivosť a tepelná konvekcia; extrémne nízka tepelná vodivosť substrátového materiálu Sapphire spôsobuje zvýšenie tepelného odporu zariadenia, čo má za následok vážny samovoľne sa zahrievajúci efekt, ktorý má zničujúci vplyv na výkon a spoľahlivosť zariadenia.
Vplyv tepla na vysokosvietivé LED diódy
Teplo sa koncentruje v čipe s malou veľkosťou a teplota čipu stúpa, čo spôsobuje nerovnomerné rozloženie tepelného napätia, svetelnú účinnosť čipu a zníženie účinnosti fosforového lasovania; keď teplota prekročí určitú hodnotu, miera porúch zariadenia sa exponenciálne zvyšuje. Štatistiky uvádzajú, že pri každom zvýšení teploty komponentov o 2 ° C sa spoľahlivosť zníži o 10%. Keď je niekoľko diód LED husto usporiadaných tak, aby tvorili systém osvetlenia bielym svetlom, problém s odvodom tepla sa stáva vážnejším. Riešenie problému s tepelným manažmentom sa stalo predpokladom pre aplikácie LED s vysokým jasom.
Vzťah medzi veľkosťou čipu a odvodom tepla
Najpriamejším spôsobom zvýšenia jasu LED diódy napájania je zvýšenie vstupného výkonu a aby sa zabránilo nasýteniu aktívnej vrstvy, musí sa zodpovedajúcim spôsobom zvýšiť veľkosť križovatky pn; zvýšenie vstupného výkonu nevyhnutne zvýši teplotu križovatky a zníži kvantovú účinnosť. Zvýšenie výkonu jednej trubice závisí od schopnosti zariadenia extrahovať teplo z križovatky pn pri zachovaní existujúceho materiálu čipu, štruktúry, procesu balenia, hustoty prúdu na čipe a ekvivalentných podmienkach rozptylu tepla, veľkosti čip a oblasť križovatky sa zvýšia oddelene Teplota bude stále rásť. preto je LED chladič pre LED priemysel veľmi dôležitý.
