El motiu pel qual s'escalfa la font de llum LED
L'escalfament de la unió PN del LED es condueix primer a la superfície de l'hòstia pel propi material semiconductor de l'hòstia, que té una certa resistència tèrmica. Des de la perspectiva del component LED, depenent de l'estructura del paquet, també hi ha una resistència tèrmica de diferents mides entre l'hòstia i el suport. La suma d'aquestes dues resistències tèrmiques constitueix la resistència tèrmica Rj-a del LED. Des del punt de vista de l'usuari, el paràmetre Rj-a d'un LED específic no es pot canviar. Aquest és un problema que les empreses d'envasos LED han d'estudiar, però és possible reduir el valor Rj-a seleccionant productes o models de diferents fabricants.
A les lluminàries LED, el camí de transferència de calor del LED és força complicat. La forma principal és LED-PCB-dissipador de calor-fluid. Com a dissenyador de lluminàries, el treball realment significatiu és optimitzar el material de la lluminària i l'estructura de dissipació de calor per reduir al màxim els components LED. Resistència tèrmica entre fluids.
Com a suport per al muntatge de components electrònics, els components LED es connecten principalment a la placa de circuit mitjançant soldadura. La resistència tèrmica global de la placa de circuit basada en metall és relativament petita. S'utilitzen habitualment els substrats de coure i els substrats d'alumini, i els substrats d'alumini tenen un preu relativament baix. Ha estat àmpliament adoptat per la indústria. La resistència tèrmica del substrat d'alumini varia en funció del procés dels diferents fabricants. La resistència tèrmica aproximada és de 0,6-4,0 ° C / W i la diferència de preu és relativament gran. El substrat d'alumini generalment té tres capes físiques, una capa de cablejat, una capa aïllant i una capa de substrat. La conductivitat elèctrica dels materials aïllants elèctrics generals també és molt pobra, de manera que la resistència tèrmica prové principalment de la capa aïllant i els materials aïllants utilitzats són força diferents. Entre ells, el medi aïllant a base de ceràmica té la menor resistència tèrmica. Un substrat d'alumini relativament econòmic és generalment una capa aïllant de fibra de vidre o una capa aïllant de resina. La resistència tèrmica també està positivament relacionada amb el gruix de la capa d'aïllament.
En condicions de cost i rendiment, es seleccionen raonablement el tipus de substrat d'alumini i l'àrea de substrat d'alumini. En canvi, el disseny correcte de la forma del dissipador de calor i la millor connexió entre el dissipador de calor i el substrat d'alumini és la clau de l'èxit del disseny de la lluminària. El factor real per determinar la quantitat de dissipació de calor és l'àrea de contacte del dissipador de calor amb el fluid i el cabal del fluid. Les làmpades LED generals es dissipen passivament per convecció natural i la radiació tèrmica també és un dels principals mètodes de dissipació de calor.
Per tant, podem analitzar els motius de la fallada de les làmpades LED per dissipar la calor:
1. La font de llum LED té una gran resistència tèrmica i la font de llum no es dissipa. L'ús de la pasta tèrmica farà que el moviment de dissipació de calor falli.
2.El substrat d'alumini s'utilitza com a font de llum de connexió de PCB. Com que el substrat d'alumini té múltiples resistències tèrmiques, la font de calor de la font de llum no es pot transmetre i l'ús de la pasta conductora tèrmica pot provocar que el moviment de dissipació de calor falli.
3.No hi ha espai per a l'amortiment tèrmic de la superfície emissora de llum, cosa que farà que la dissipació de calor de la font de llum LED falli i la decadència de la llum s'avança. Els tres motius anteriors són els principals motius de la fallada dels equips d'il·luminació LED a la indústria i no hi ha una solució més completa. Algunes grans empreses utilitzen el substrat ceràmic per dissipar el paquet de comptes de llum, però no es poden utilitzar àmpliament a causa de l'alt cost.
Per tant, s'han proposat algunes millores:
1. La rugositat superficial del dissipador de calor del llum LED és una de les maneres de millorar eficaçment la capacitat de dissipació de calor.
La rugositat de la superfície significa que no s'utilitza cap superfície llisa, cosa que es pot aconseguir mitjançant mètodes físics i químics. En general, és un mètode de sorra i oxidació. La coloració també és un mètode químic, que es pot completar juntament amb l'oxidació. Quan es dissenya l'eina de rectificat de perfils, és possible afegir algunes costelles a la superfície per augmentar la superfície per millorar la capacitat de dissipació de calor de la làmpada LED.
2. Una manera habitual d'augmentar la capacitat de radiació tèrmica és utilitzar un tractament superficial de color negre.