Der Grund, warum die LED-Lichtquelle erhitzt wird
Die Erwärmung des PN-Übergangs der LED wird zunächst durch das Wafer-Halbleitermaterial selbst, das einen bestimmten Wärmewiderstand aufweist, an die Oberfläche des Wafers weitergeleitet. Aus Sicht des LED-Bauteils besteht je nach Aufbau des Gehäuses auch ein unterschiedlich großer thermischer Widerstand zwischen Wafer und Halter. Die Summe dieser beiden Wärmewiderstände ergibt den Wärmewiderstand Rj-a der LED. Aus Benutzersicht kann der Rj-a-Parameter einer bestimmten LED nicht geändert werden. Dies ist ein Problem, das LED-Verpackungsunternehmen untersuchen müssen, aber es ist möglich, den Rj-a-Wert zu reduzieren, indem man Produkte oder Modelle von verschiedenen Herstellern auswählt.
Bei LED-Leuchten ist der Wärmeübertragungsweg der LED recht kompliziert. Der Hauptweg ist LED-PCB-Kühlkörperflüssigkeit. Als Leuchtendesigner besteht die wirklich sinnvolle Arbeit darin, das Leuchtenmaterial und die Wärmeableitungsstruktur zu optimieren, um LED-Komponenten so weit wie möglich zu reduzieren. Wärmewiderstand zwischen Flüssigkeiten.
Als Träger zur Montage elektronischer Komponenten werden die LED-Komponenten überwiegend durch Löten mit der Leiterplatte verbunden. Der Gesamtwärmewiderstand der metallbasierten Leiterplatte ist relativ gering. Üblicherweise werden Kupfersubstrate und Aluminiumsubstrate verwendet, und die Aluminiumsubstrate sind relativ günstig im Preis. Es wurde von der Industrie weitgehend übernommen. Der thermische Widerstand des Aluminiumsubstrats variiert je nach Verfahren verschiedener Hersteller. Der ungefähre Wärmewiderstand beträgt 0,6-4,0 °C/W, und der Preisunterschied ist relativ groß. Das Aluminiumsubstrat weist im Allgemeinen drei physikalische Schichten auf: eine Verdrahtungsschicht, eine Isolierschicht und eine Substratschicht. Auch die elektrische Leitfähigkeit allgemeiner elektrischer Isoliermaterialien ist sehr schlecht, sodass der Wärmewiderstand hauptsächlich von der Isolierschicht herrührt und die verwendeten Isoliermaterialien sehr unterschiedlich sind. Unter diesen weist das Isoliermedium auf Keramikbasis den geringsten Wärmewiderstand auf. Ein relativ kostengünstiges Aluminiumsubstrat ist im Allgemeinen eine Glasfaser-Isolierschicht oder eine Harz-Isolierschicht. Der Wärmewiderstand hängt auch positiv von der Dicke der Dämmschicht ab.
Unter Kosten- und Leistungsbedingungen werden der Aluminiumsubstrattyp und die Aluminiumsubstratfläche sinnvoll ausgewählt. Im Gegensatz dazu ist die richtige Gestaltung der Kühlkörperform und die beste Verbindung zwischen Kühlkörper und Aluminiumsubstrat der Schlüssel zum Erfolg des Leuchtendesigns. Der eigentliche Faktor bei der Bestimmung der Wärmeableitungsmenge ist die Kontaktfläche des Kühlkörpers mit der Flüssigkeit und die Durchflussrate der Flüssigkeit. Im Allgemeinen werden LED-Lampen passiv durch natürliche Konvektion abgeführt, und auch Wärmestrahlung ist eine der Hauptmethoden zur Wärmeableitung.
Daher können wir die Gründe für die mangelnde Wärmeableitung von LED-Lampen analysieren:
1. Die LED-Lichtquelle hat einen großen Wärmewiderstand und die Lichtquelle löst sich nicht auf. Die Verwendung der Wärmeleitpaste führt dazu, dass die Wärmeableitungsbewegung fehlschlägt.
2. Das Aluminiumsubstrat wird als Lichtquelle für den PCB-Anschluss verwendet. Da das Aluminiumsubstrat mehrere Wärmewiderstände aufweist, kann die Wärmequelle der Lichtquelle nicht übertragen werden und die Verwendung der Wärmeleitpaste kann dazu führen, dass die Wärmeableitungsbewegung fehlschlägt.
3. Es gibt keinen Platz für die thermische Pufferung der lichtemittierenden Oberfläche, was dazu führt, dass die Wärmeableitung der LED-Lichtquelle fehlschlägt und der Lichtabfall voranschreitet. Die oben genannten drei Gründe sind die Hauptgründe für das Versagen von LED-Beleuchtungsgeräten in der Branche, und es gibt keine umfassendere Lösung. Einige große Unternehmen verwenden das Keramiksubstrat zur Ableitung des Lampenperlenpakets, können jedoch aufgrund der hohen Kosten nicht weit verbreitet eingesetzt werden.
Daher wurden einige Verbesserungen vorgeschlagen:
1. Das Aufrauen der Oberfläche des Kühlkörpers der LED-Lampe ist eine der Möglichkeiten, die Wärmeableitungsfähigkeit effektiv zu verbessern.
Beim Aufrauen der Oberfläche wird auf die Verwendung einer glatten Oberfläche verzichtet, was durch physikalische und chemische Methoden erreicht werden kann. Im Allgemeinen handelt es sich um eine Sandstrahl- und Oxidationsmethode. Auch das Färben ist ein chemisches Verfahren, das mit einer Oxidation vervollständigt werden kann. Bei der Gestaltung des Profilschleifwerkzeugs ist es möglich, der Oberfläche einige Rippen hinzuzufügen, um die Oberfläche zu vergrößern und die Wärmeableitungsfähigkeit der LED-Lampe zu verbessern.
2. Eine übliche Methode zur Erhöhung der Wärmeabstrahlungsfähigkeit ist die Verwendung einer schwarzen Oberflächenbehandlung.