Důvod, proč se LED světelný zdroj zahřívá
Ohřev PN přechodu LED je nejprve veden na povrch waferu samotným waferovým polovodičovým materiálem, který má určitý tepelný odpor. Z pohledu LED komponentu je v závislosti na struktuře obalu také tepelný odpor různé velikosti mezi waferem a držákem. Součet těchto dvou tepelných odporů tvoří tepelný odpor Rj-a LED. Z uživatelského hlediska nelze měnit parametr Rj-a konkrétní LED. Toto je problém, který společnosti zabývající se balením LED potřebují prostudovat, ale je možné snížit hodnotu Rj-a výběrem produktů nebo modelů od různých výrobců.
U LED svítidel je cesta přenosu tepla LED poměrně komplikovaná. Hlavním způsobem je LED-PCB-chladič-tekutina. Jako designér svítidel je skutečně smysluplnou prací optimalizovat materiál svítidla a strukturu rozptylu tepla, aby se co nejvíce zmenšily LED komponenty. Tepelný odpor mezi kapalinami.
Jako nosič pro montáž elektronických součástek se LED součástky připojují převážně k desce plošných spojů pájením. Celkový tepelný odpor desky plošných spojů na bázi kovu je relativně malý. Běžně používané jsou měděné substráty a hliníkové substráty a hliníkové substráty jsou relativně levné. Byl široce přijat průmyslem. Tepelný odpor hliníkového substrátu se liší v závislosti na postupu různých výrobců. Přibližný tepelný odpor je 0,6-4,0 ° C / W a cenový rozdíl je poměrně velký. Hliníkový substrát má obecně tři fyzické vrstvy, vrstvu vodičů, izolační vrstvu a vrstvu substrátu. Elektrická vodivost obecných elektroizolačních materiálů je také velmi špatná, takže tepelný odpor pochází hlavně z izolační vrstvy a použité izolační materiály jsou zcela odlišné. Mezi nimi má izolační médium na keramické bázi nejmenší tepelný odpor. Relativně levným hliníkovým substrátem je obecně izolační vrstva ze skleněných vláken nebo izolační vrstva z pryskyřice. S tloušťkou izolační vrstvy pozitivně souvisí i tepelný odpor.
Za podmínek nákladů a výkonu jsou typ hliníkového substrátu a plocha hliníkového substrátu vybrány rozumně. Naproti tomu správný návrh tvaru chladiče a nejlepší spojení mezi chladičem a hliníkovým substrátem je klíčem k úspěchu designu svítidla. Skutečným faktorem při určování množství rozptýleného tepla je kontaktní plocha chladiče s kapalinou a průtok kapaliny. Obecné LED lampy jsou pasivně rozptylovány přirozenou konvekcí a tepelné záření je také jedním z hlavních způsobů rozptylu tepla.
Proto můžeme analyzovat důvody selhání LED žárovek odvádět teplo:
1. Světelný zdroj LED má velký tepelný odpor a světelný zdroj se nerozptyluje. Použití teplovodivé pasty způsobí, že pohyb odvodu tepla selže.
2. Hliníkový substrát se používá jako světelný zdroj pro připojení PCB. Protože hliníkový substrát má více tepelných odporů, zdroj tepla světelného zdroje nemůže být přenášen a použití tepelně vodivé pasty může způsobit selhání pohybu rozptylu tepla.
3. Neexistuje žádný prostor pro tepelné vyrovnávání povrchu vyzařujícího světlo, což způsobí selhání rozptylu tepla světelného zdroje LED a útlum světla je pokročilý. Výše uvedené tři důvody jsou hlavními důvody selhání LED osvětlovacích zařízení v průmyslu a neexistuje žádné důkladnější řešení. Některé velké společnosti používají keramický substrát k rozptýlení balení lampových korálků, ale nemohou být široce používány kvůli vysokým nákladům.
Proto byla navržena některá vylepšení:
1. Zdrsnění povrchu chladiče LED lampy je jedním ze způsobů, jak efektivně zlepšit schopnost odvodu tepla.
Zdrsnění povrchu znamená, že se nepoužívá hladký povrch, čehož lze dosáhnout fyzikálními a chemickými metodami. Obecně se jedná o metodu pískování a oxidace. Barvení je také chemická metoda, kterou lze dokončit společně s oxidací. Při navrhování nástroje pro broušení profilů je možné přidat na povrch některá žebra, aby se zvětšila plocha, aby se zlepšila schopnost LED žárovky odvádět teplo.
2. Běžným způsobem zvýšení schopnosti tepelného záření je použití černé povrchové úpravy.