صحبت در مورد گرمایش و اتلاف حرارت LED

امروزه با توسعه سریع ال ای دی ها، ال ای دی های پرقدرت از این روند استفاده می کنند. در حال حاضر، بزرگترین مشکل فنی روشنایی LED پرقدرت، اتلاف گرما است. اتلاف حرارت ضعیف منجر به قدرت محرک LED و خازن های الکترولیتی می شود. این یک تابلوی کوتاه برای توسعه بیشتر نورپردازی LED شده است. دلیل پیری زودرس منبع نور LED

در طرح لامپ با استفاده از منبع نور LED، به دلیل اینکه منبع نور LED در حالت کار با ولتاژ پایین (VF=3.2V)، جریان بالا (IF=300-700mA) کار می کند، بنابراین گرما بسیار شدید است. فضای لامپ های سنتی باریک است و رادیاتور یک منطقه کوچک به سختی می تواند گرما را به سرعت صادر کند. علیرغم اتخاذ انواع طرح های خنک کننده، نتایج رضایت بخش نیست، لامپ های LED تبدیل به یک مشکل بدون راه حل می شوند.

در حال حاضر، پس از روشن شدن منبع نور LED، 20٪ - 30٪ از انرژی الکتریکی به انرژی نور و حدود 70٪ از انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود. بنابراین، این فناوری کلیدی طراحی ساختار لامپ LED است که انرژی گرمایی زیادی را در اسرع وقت صادر کند. انرژی گرمایی باید از طریق رسانش گرما، همرفت گرما و تابش گرما دفع شود.

حال بیایید بررسی کنیم که چه عواملی باعث ایجاد دمای مشترک LED می شوند:

1. کارایی داخلی این دو بالا نیست. هنگامی که الکترون با حفره ترکیب می شود، فوتون نمی تواند 100٪ تولید شود که معمولاً نرخ نوترکیبی حامل ناحیه PN را به دلیل "نشت جریان" کاهش می دهد. جریان نشتی ضربدر ولتاژ، توان این قطعه است. یعنی به گرما تبدیل می شود، اما این قسمت جزء اصلی را اشغال نمی کند، زیرا بازده فوتون های داخلی در حال حاضر نزدیک به 90٪ است.

2. هیچ یک از فوتون های تولید شده در داخل نمی تواند به بیرون از تراشه شلیک کند، و بخشی از دلیل اصلی تبدیل شدن این انرژی به انرژی گرمایی این است که این که بازده کوانتومی خارجی نامیده می شود، تنها حدود 30 درصد است که بیشتر آن به انرژی گرمایی تبدیل می شود. گرما

بنابراین، اتلاف گرما عامل مهمی است که بر شدت روشنایی لامپ های LED تأثیر می گذارد. هیت سینک می تواند مشکل اتلاف گرما لامپ های LED کم روشنایی را حل کند، اما یک هیت سینک نمی تواند مشکل اتلاف حرارت لامپ های پرقدرت را حل کند.

راه حل های خنک کننده LED:

اتلاف حرارت LED عمدتا از دو جنبه شروع می شود: اتلاف حرارت تراشه Led قبل و بعد از بسته بندی و اتلاف حرارت لامپ LED. اتلاف حرارت تراشه LED عمدتاً به فرآیند انتخاب بستر و مدار مربوط می شود، زیرا هر LED می تواند یک لامپ بسازد، بنابراین گرمای تولید شده توسط تراشه LED در نهایت از طریق محفظه لامپ به هوا پراکنده می شود. اگر گرما به خوبی دفع نشود، ظرفیت حرارتی تراشه LED بسیار کم خواهد بود، بنابراین اگر مقداری گرما جمع شود، دمای اتصال تراشه به سرعت افزایش می یابد و اگر در دمای بالا برای مدت طولانی کار کند، طول عمر به سرعت کوتاه خواهد شد.

به طور کلی، رادیاتورها را می توان با توجه به روشی که گرما از رادیاتور خارج می شود به خنک کننده فعال و خنک کننده غیرفعال تقسیم کرد. اتلاف حرارت غیرفعال به این صورت است که به طور طبیعی گرمای منبع نور LED منبع گرما را از طریق هیت سینک به هوا پخش می کند. و اثر اتلاف گرما متناسب با اندازه هیت سینک است. خنک کننده فعال عبارت است از گرفتن اجباری گرمای ساطع شده توسط هیت سینک از طریق یک دستگاه خنک کننده مانند فن. با راندمان اتلاف حرارت بالا و اندازه کوچک دستگاه مشخص می شود. خنک کننده فعال را می توان به خنک کننده هوا، خنک کننده مایع، خنک کننده لوله حرارتی، خنک کننده نیمه هادی، خنک کننده شیمیایی و غیره تقسیم کرد.

به طور کلی، رادیاتورهای معمولی هوا خنک به طور طبیعی باید فلز را به عنوان ماده رادیاتور انتخاب کنند. بنابراین، در تاریخ توسعه رادیاتورها، مواد زیر نیز ظاهر شده است: رادیاتورهای آلومینیومی خالص، رادیاتورهای مس خالص و فناوری ترکیب مس و آلومینیوم.

بازده نوری کلی LED کم است، بنابراین دمای اتصال بالا است و در نتیجه عمر کوتاه می‌شود. برای افزایش طول عمر و کاهش دمای اتصال باید به مشکل دفع حرارت توجه کرد.