የ LED ሙቀት ማመንጨት ምክንያቶች
እንደ ተለመደው የብርሃን ምንጮች ሴሚኮንዳክተር አመንጪ ዳዮዶች (LEDs) እንዲሁ በሚሠራበት ጊዜ ሙቀትን ያመነጫሉ፣ ይህም እንደ አጠቃላይ የብርሃን ቅልጥፍና ነው። በተተገበረው የኤሌክትሪክ ኃይል የኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች ጨረሮች ኤሌክትሮላይዜሽን ለማምረት እንደገና ይዋሃዳሉ, እና በፒኤን መጋጠሚያ አቅራቢያ የሚፈነጥቀው ብርሃን ወደ ውጭ (አየር) ለመድረስ የቺፑን ሴሚኮንዳክተር መካከለኛ እና ማሸጊያው ውስጥ ማለፍ ያስፈልገዋል. አጠቃላይ የወቅቱ መርፌ ውጤታማነት ፣ የጨረር luminescence ኳንተም ቅልጥፍና ፣ ቺፕ ውጫዊ ብርሃን የማውጣት ቅልጥፍና ፣ ወዘተ ፣ የመጨረሻው ከ30-40% የሚሆነው የግብአት ኃይል ወደ ብርሃን ኃይል ፣ እና ቀሪው 60-70% ጉልበቱ በዋነኝነት የሚከሰተው- የጨረር ውስብስብ መልክ የነጥብ-ማትሪክስ ንዝረት መለዋወጥ ሙቀት.
የቺፕ ሙቀት መጨመር የጨረር-አልባ ውስብስብነትን ያጎለብታል, የብርሃን ቅልጥፍናን የበለጠ ያዳክማል. ምክንያቱም ሰዎች subjectively ከፍተኛ ኃይል LED ዎች ምንም ሙቀት የላቸውም ብለው ያስባሉ, እንዲያውም, እነሱ ማድረግ. ብዙ ሙቀት በቀላሉ በሚጠቀሙበት ጊዜ ብዙ ችግሮችን ይፈጥራል. በተጨማሪም, ብዙ ሰዎች ለመጀመሪያ ጊዜ ከፍተኛ ኃይል ያለው LEDs የሚጠቀሙ እና የሙቀት ችግሮችን እንዴት ውጤታማ በሆነ መንገድ መፍታት እንደሚችሉ አይረዱም, የምርት አስተማማኝነት ዋናው ችግር ይሆናል. ስለዚህ እስቲ እናስብባቸው አንዳንድ ጥያቄዎች እዚህ አሉ፡ ኤልኢዲዎች የተፈጠረ ሙቀት አላቸው? ምን ያህል ሙቀት ማምረት ይችላል? LED ምን ያህል ሙቀት ይፈጥራል?
በ LED ወደፊት ቮልቴጅ ውስጥ ኤሌክትሮኖች ከኃይል አቅርቦት ኃይል ያገኛሉ. በኤሌክትሪክ መስክ መንዳት, የፒኤን መገናኛው የኤሌክትሪክ መስክ ይሸነፋል, ከ N ክልል ወደ ፒ ክልል የሚደረግ ሽግግር ይከሰታል. እነዚህ ኤሌክትሮኖች በፒ ክልል ውስጥ ከሚገኙት ቀዳዳዎች ጋር እንደገና ይዋሃዳሉ. ወደ ፒ ክልል የሚንሸራተቱ ነፃ ኤሌክትሮኖች በፒ ክልል ውስጥ ካሉት የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች የበለጠ ኃይል ስላላቸው ኤሌክትሮኖች እንደገና በማዋሃድ ጊዜ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ ይመለሳሉ እና ትርፍ ሃይል በፎቶኖች መልክ ይወጣል። የተለቀቀው ፎቶን የሞገድ ርዝመት ከኃይል ልዩነት ጋር የተያያዘ ነው ለምሳሌ. የብርሃን አመንጪው ቦታ በዋናነት በፒኤን መጋጠሚያ አቅራቢያ እንደሆነ እና የብርሃን ልቀቶች ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች እንደገና በማጣመር የሚለቀቁት የኃይል ውጤቶች ናቸው. በሴሚኮንዳክተር ዳዮድ ውስጥ ኤሌክትሮኖች ከሴሚኮንዳክተር ዞን ወደ ሴሚኮንዳክተር ዞን በሚያደርጉት ጉዞ ሁሉ ተቃውሞ ያጋጥማቸዋል። በቀላሉ ከመሠረታዊ መርህ, የሴሚኮንዳክተር diode አካላዊ መዋቅር ከመሠረታዊ መርህ ነው, ከአሉታዊ ኤሌክትሮዶች የሚመነጩ ኤሌክትሮኖች ቁጥር እና ኤሌክትሮኖች ወደ ሴሚኮንዳክተር ዲዮድ አወንታዊ ኤሌክትሮዶች የተመለሱት እኩል ናቸው. ተራ ዳዮዶች፣ የኤሌክትሮን ቀዳዳ ጥንድ ድጋሚ ውህደት ሲፈጠር፣ በሃይል ደረጃ ልዩነት ምክንያት ለምሳሌ የተለቀቀው የፎቶን ስፔክትረም በሚታየው ክልል ውስጥ አይደለም።
በዲዲዮው ውስጥ ባለው መንገድ ኤሌክትሮኖች ተቃውሞ በመኖሩ ምክንያት ኃይልን ይበላሉ. የሚፈጀው ኃይል ከኤሌክትሮኒክስ መሰረታዊ ህጎች ጋር ይጣጣማል፡-
P = I2 R = I2 (RN + + RP) + IVTH
ማስታወሻዎች: RN የ N ዞን የሰውነት መቋቋም ነው
VTH የ PN መጋጠሚያው የማብራት ቮልቴጅ ነው
RP የ P ክልል ከፍተኛ ተቃውሞ ነው
በሚፈጀው ኃይል የሚመነጨው ሙቀት፡-
ጥ = ፕት
የት: t ዲዲዮው የሚሠራበት ጊዜ ነው.
በመሠረቱ, LED አሁንም ሴሚኮንዳክተር diode ነው. ስለዚህ, ኤልኢዲ ወደ ፊት አቅጣጫ ሲሰራ, የስራ ሂደቱ ከላይ ካለው መግለጫ ጋር ይጣጣማል. የሚፈጀው የኤሌክትሪክ ኃይል የሚከተለው ነው-
P LED = U LED × I LED
የት: U LED በ LED ብርሃን ምንጭ ላይ ያለው ወደፊት ቮልቴጅ ነው
I LED በ LED በኩል የሚፈሰው የአሁኑ ጊዜ ነው
የሚበላው የኤሌክትሪክ ኃይል ወደ ሙቀት ተቀይሮ ይለቀቃል፡-
Q ፒ LED × t
ማስታወሻዎች፡ t የስልጣን ጊዜ ነው።
በእርግጥ ኤሌክትሮን በፒ ክልል ውስጥ ካለው ቀዳዳ ጋር ሲዋሃድ የሚለቀቀው ኃይል በቀጥታ በውጫዊ የኃይል አቅርቦት አይሰጥም, ነገር ግን ኤሌክትሮን በ N ክልል ውስጥ ስለሆነ, ውጫዊ የኤሌክትሪክ መስክ በማይኖርበት ጊዜ, የኃይል መጠኑ ከፍ ያለ ነው. ከፒ ክልል ይልቅ. የቫለንስ ኤሌክትሮን ደረጃ ከፍ ያለ ነው. ወደ ፒ ክልል ሲደርስ እና ከጉድጓዶች ጋር ሲዋሃድ በፒ ክልል ውስጥ የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ይሆናሉ፣ በጣም ብዙ ሃይል ይለቃል። የእንቁላል መጠን የሚወሰነው በእቃው ራሱ ነው እና ከውጫዊው የኤሌክትሪክ መስክ ጋር ምንም ግንኙነት የለውም. የኤሌክትሮን ውጫዊ የኃይል አቅርቦት ሚና ወደ አቅጣጫ እንዲሄድ እና የፒኤን መገናኛውን ሚና ለማሸነፍ ነው.
በ LED የሚፈጠረው የሙቀት መጠን ከብርሃን ቅልጥፍና ጋር ምንም ግንኙነት የለውም; ምን ያህል የኤሌክትሪክ ኃይል ብርሃን እንደሚያመነጭ እና የተቀረው የኤሌክትሪክ ኃይል መቶኛ ሙቀትን ያመጣል. የሙቀት ማመንጨት ጽንሰ-ሀሳቦችን በመረዳት, የሙቀት መቋቋም እና የከፍተኛ ኃይል LED ዎች መጋጠሚያ ሙቀት እና የቲዎሬቲካል ቀመሮች እና የሙቀት መከላከያ መለኪያዎችን በማውጣት, የከፍተኛ ኃይል LED ዎች ትክክለኛ የማሸጊያ ንድፍ, ግምገማ እና የምርት አተገባበርን ማጥናት እንችላለን. የ LED ምርቶች ዝቅተኛ የብርሃን ቅልጥፍና አሁን ባለበት ደረጃ የሙቀት አስተዳደር ቁልፍ ጉዳይ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል። የሙቀት ኃይልን ማመንጨትን ለመቀነስ በመሰረቱ ላይ ያለውን የብርሃን ቅልጥፍናን ማሻሻል የማብሰያው የታችኛው ክፍል ነው። ይህ ቺፕ ማምረት, የ LED ማሸጊያ እና የመተግበሪያ ምርት ልማት ያስፈልገዋል. በሁሉም ረገድ የቴክኖሎጂ እድገት.
