Miksi tarvitaan LED -jäähdytystekniikkaa?

LED-jäähdytystekniikka tuli markkinoille vuonna 2000, ja se on valmistettu puolijohdevalodiodista. Toimintaperiaate on säteilevä sekoitus elektroluminesenssin aikaansaamiseksi. Se on yleisin jäähdytystapa. Alumiinisia jäähdytyselementtilevyjä käytetään osana koteloa lämmöntuottoalueen lisäämiseksi.

Lämpöongelmat

Perinteisten valonlähteiden tavoin myös puolijohdevalodiodit (LED) tuottavat käytön aikana lämpöä, jonka määrä riippuu yleisestä valotehokkuudesta. Ulkoisen sähköenergian vaikutuksesta elektronien ja reikien säteily yhdistyvät uudelleen elektroluminesenssin tuottamiseksi. PN -risteyksen lähellä säteilevän valon on myös läpäistävä sirun puolijohde- ja pakkausmateriaali, jotta se pääsee ulos (ilmaan). Yhdistämällä sirun nykyinen ruiskutusteho, radioluminesenssikvanttitehokkuus ja ulkoisen valonpoistotehokkuus lopulta vain 30-40% syötetystä sähköenergiasta muuttuu valoenergiaksi ja loput 60-70% energiasta on pääasiassa aiheutuu säteilyn ei-säteilevästä rekombinaatiosta. Muodosta lämpö

Vaikutus LED -käyttöikään

Yleisesti ottaen LED -lamppujen vakaus ja laatu ovat kriittisiä lampun rungon lämmöntuottoon. Erittäin kirkkaiden LED-lamppujen jäähdytys markkinoilla käyttää usein luonnollista lämmönpoistoa, eikä vaikutus ole ihanteellinen. LED -valonlähteiden valmistamat LED -lamput koostuvat LED -valoista, lämmönpoistorakenteista, ohjaimista ja linssistä. Siksi lämmönpoisto on myös tärkeä osa. Jos LED ei hajauta lämpöä hyvin, se vaikuttaa myös sen käyttöikään.

Lämmönhallinta on suurin ongelma kirkkaissa LED-sovelluksissa

Koska ryhmän III nitridien p-tyypin seostusta rajoittavat Mg-reseptorin liukoisuus ja reikien suurempi käynnistysenergia, lämpöä on erityisen helppo tuottaa p-tyypin alueella, ja tämän lämmön on läpäistävä koko rakenne. haihtua jäähdytyselementille; LED -laitteiden lämmönpoistopolut ovat pääasiassa lämmönjohtamista ja lämpökonvektiota; Sapphire-substraattimateriaalin erittäin alhainen lämmönjohtavuus lisää laitteen lämmönkestävyyttä, mikä johtaa vakavaan itsestään kuumenevaan vaikutukseen, jolla on tuhoisa vaikutus laitteen suorituskykyyn ja luotettavuuteen.

Lämmön vaikutus kirkkaisiin LEDeihin

Lämpö keskittyy pienikokoiseen siruun ja sirun lämpötila nousee aiheuttaen lämpöjännityksen epätasaisen jakautumisen, sirun valotehokkuuden ja fosforipitoisuuden heikkenemisen; kun lämpötila ylittää tietyn arvon, laitevika kasvaa eksponentiaalisesti. Tilastot osoittavat, että jokaisen komponentin lämpötilan 2 ° C nousun luotettavuus laskee 10%. Kun useita LED -valoja on järjestetty tiheästi muodostamaan valkoisen valon valaistusjärjestelmä, lämmöntuottoon liittyvä ongelma tulee vakavammaksi. Lämmönhallintaongelman ratkaisemisesta on tullut erittäin kirkkaiden LED-sovellusten edellytys.

Lastukoon ja lämmönpoiston välinen suhde

Suora tapa lisätä teho -LEDin kirkkautta on lisätä syöttötehoa, ja aktiivisen kerroksen kyllästymisen estämiseksi pn -liitoksen kokoa on lisättävä vastaavasti; syöttötehon lisääminen lisää väistämättä risteyksen lämpötilaa ja pienentää kvanttitehokkuutta. Yksittäisen putken tehon kasvu riippuu laitteen kyvystä ottaa lämpöä pn -liitoksesta säilyttäen samalla olemassa oleva sirumateriaali, rakenne, pakkausprosessi, sirun virrantiheys ja vastaavat lämmöntuottoolosuhteet. sirua ja risteysaluetta lisätään erikseen. Lämpötila nousee edelleen. joten led -jäähdytyselementti on erittäin tärkeä LED -teollisuudelle.