Põhjus, miks LED-valgusallikas kuumutatakse
LED-i PN-siirdeküte juhitakse esmalt vahvli pinnale vahvli pooljuhtmaterjali enda poolt, millel on teatud soojustakistus. LED-komponendi vaatenurgast, olenevalt pakendi struktuurist, on vahvli ja hoidiku vahel ka erineva suurusega soojustakistus. Nende kahe soojustakistuse summa moodustab LED-i soojustakistuse Rj-a. Kasutaja seisukohast ei saa konkreetse LED-i parameetrit Rj-a muuta. See on probleem, mida LED-pakendite ettevõtted peavad uurima, kuid Rj-a väärtust on võimalik vähendada, valides erinevate tootjate tooteid või mudeleid.
LED-valgustites on LED-i soojusülekande teekond üsna keeruline. Peamine viis on LED-PCB-jahutusradiaator-vedelik. Valgustite projekteerijana on tõeliselt sisukas töö valgusti materjali ja soojuse hajumise struktuuri optimeerimine, et LED-komponente võimalikult palju vähendada. Vedelikevaheline soojustakistus.
Elektrooniliste komponentide paigaldamise kandurina ühendatakse LED-komponendid peamiselt trükkplaadiga jootmise teel. Metallipõhise trükkplaadi üldine soojustakistus on suhteliselt väike. Tavaliselt kasutatakse vasest ja alumiiniumist substraate ning alumiiniumist aluspinnad on suhteliselt madala hinnaga. Tööstus on selle laialdaselt kasutusele võtnud. Alumiiniumist aluspinna soojustakistus varieerub sõltuvalt erinevate tootjate protsessist. Ligikaudne soojustakistus on 0,6-4,0 ° C / W ja hinnavahe on suhteliselt suur. Alumiiniumist aluspinnal on üldiselt kolm füüsilist kihti: juhtmestiku kiht, isolatsioonikiht ja aluskiht. Üldiste elektriisolatsioonimaterjalide elektrijuhtivus on samuti väga halb, mistõttu soojustakistus tuleb peamiselt isoleerkihist ning kasutatavad isoleermaterjalid on üsna erinevad. Nende hulgas on keraamikal põhineval isolatsioonikandjal väikseim soojustakistus. Suhteliselt odav alumiiniumsubstraat on tavaliselt klaaskiust isolatsioonikiht või vaigust isoleerkiht. Soojustakistus on positiivselt seotud ka isolatsioonikihi paksusega.
Kulude ja jõudluse tingimustes on alumiiniumist substraadi tüüp ja alumiiniumist aluspinna ala mõistlikult valitud. Seevastu jahutusradiaatori kuju õige disain ning parim ühendus jahutusradiaatori ja alumiiniumist aluspinna vahel on valgusti disaini edu võti. Soojuse hajumise hulga määramise tegelik tegur on jahutusradiaatori kokkupuutepind vedelikuga ja vedeliku voolukiirus. Üldised LED-lambid hajuvad passiivselt loomuliku konvektsiooniga ning soojuskiirgus on ka üks peamisi soojuse hajumise meetodeid.
Seetõttu saame analüüsida LED-lampide soojuse hajumise ebaõnnestumise põhjuseid:
1. LED-valgusallikal on suur soojustakistus ja valgusallikas ei haju. Termopasta kasutamine põhjustab soojuse hajumise liikumise ebaõnnestumise.
2. Alumiiniumist aluspinda kasutatakse PCB-ühenduse valgusallikana. Kuna alumiiniumsubstraadil on mitu soojustakistust, ei saa valgusallika soojusallikat edastada ja soojust juhtiva pasta kasutamine võib põhjustada soojuse hajumise ebaõnnestumise.
3. Valgust kiirgava pinna termiliseks puhverdamiseks pole ruumi, mis põhjustab LED-valgusallika soojuse hajumise ebaõnnestumise ja valguse vähenemine on edenenud. Ülaltoodud kolm põhjust on peamised LED-valgustite rikke põhjused tööstuses ning põhjalikumat lahendust pole. Mõned suured ettevõtted kasutavad keraamilist substraati lambihelmeste pakendi hajutamiseks, kuid neid ei saa kõrge hinna tõttu laialdaselt kasutada.
Seetõttu on tehtud mõned parandused:
1. LED-lambi jahutusradiaatori pinna karestamine on üks viise soojuse hajumise võime tõhusaks parandamiseks.
Pinna karestamine tähendab, et ei kasutata siledat pinda, mida on võimalik saavutada füüsikaliste ja keemiliste meetoditega. Üldiselt on see liivapritsi ja oksüdatsiooni meetod. Värvimine on samuti keemiline meetod, mida saab lõpetada koos oksüdatsiooniga. Profiili lihvimistööriista projekteerimisel on võimalik lisada pinnale mõned ribid, et suurendada pindala, et parandada LED-lambi soojuseraldusvõimet.
2. Levinud viis soojuskiirguse võime suurendamiseks on kasutada musta värvi pinnatöötlust.