La raison pour laquelle la source de lumière LED est chauffée
Le chauffage de la jonction PN de la LED est d'abord conduit jusqu'à la surface de la tranche par le matériau semi-conducteur de la tranche lui-même, qui présente une certaine résistance thermique. Du point de vue du composant LED, en fonction de la structure du boîtier, il existe également une résistance thermique de différentes tailles entre la plaquette et le support. La somme de ces deux résistances thermiques constitue la résistance thermique Rj-a de la LED. Du point de vue de l'utilisateur, le paramètre Rj-a d'une LED spécifique ne peut pas être modifié. C'est un problème que les entreprises d'emballage LED doivent étudier, mais il est possible de réduire la valeur Rj-a en sélectionnant des produits ou des modèles de différents fabricants.
Dans les luminaires LED, le chemin de transfert de chaleur des LED est assez compliqué. Le moyen principal est le fluide LED-PCB-dissipateur thermique. En tant que concepteur de luminaires, le travail vraiment important consiste à optimiser le matériau du luminaire et la structure de dissipation thermique afin de réduire autant que possible les composants LED. Résistance thermique entre fluides.
En tant que support pour le montage de composants électroniques, les composants LED sont principalement connectés au circuit imprimé par soudure. La résistance thermique globale du circuit imprimé à base de métal est relativement faible. Les substrats en cuivre et les substrats en aluminium sont couramment utilisés, et les substrats en aluminium sont d'un prix relativement bas. Il a été largement adopté par l’industrie. La résistance thermique du substrat en aluminium varie en fonction du procédé des différents fabricants. La résistance thermique approximative est de 0,6 à 4,0 °C/W et la différence de prix est relativement importante. Le substrat en aluminium comporte généralement trois couches physiques, une couche de câblage, une couche isolante et une couche de substrat. La conductivité électrique des matériaux isolants électriques généraux est également très mauvaise, de sorte que la résistance thermique provient principalement de la couche isolante et que les matériaux isolants utilisés sont très différents. Parmi eux, l'isolant à base de céramique présente la plus faible résistance thermique. Un substrat en aluminium relativement peu coûteux est généralement une couche isolante en fibre de verre ou une couche isolante en résine. La résistance thermique est également positivement liée à l’épaisseur de la couche isolante.
Dans des conditions de coût et de performances, le type de substrat en aluminium et la zone du substrat en aluminium sont raisonnablement sélectionnés. En revanche, la conception correcte de la forme du dissipateur thermique et la meilleure connexion entre le dissipateur thermique et le substrat en aluminium sont la clé du succès de la conception du luminaire. Le véritable facteur déterminant la quantité de dissipation thermique est la zone de contact du dissipateur thermique avec le fluide et le débit du fluide. Les lampes LED générales sont dissipées passivement par convection naturelle, et le rayonnement thermique est également l'une des principales méthodes de dissipation thermique.
Par conséquent, nous pouvons analyser les raisons de l’incapacité des lampes LED à dissiper la chaleur :
1. La source de lumière LED a une grande résistance thermique et la source de lumière ne se dissipe pas. L'utilisation de la pâte thermique entraînera l'échec du mouvement de dissipation thermique.
2. Le substrat en aluminium est utilisé comme source lumineuse de connexion PCB. Étant donné que le substrat en aluminium possède plusieurs résistances thermiques, la source de chaleur de la source lumineuse ne peut pas être transmise et l'utilisation de la pâte thermoconductrice peut entraîner l'échec du mouvement de dissipation thermique.
3. Il n'y a pas d'espace pour le tampon thermique de la surface électroluminescente, ce qui entraînera l'échec de la dissipation thermique de la source de lumière LED et la dégradation de la lumière est avancée. Les trois raisons ci-dessus sont les principales raisons de l'échec des équipements d'éclairage LED dans l'industrie, et il n'existe pas de solution plus approfondie. Certaines grandes entreprises utilisent le substrat en céramique pour dissiper le paquet de perles de lampe, mais elles ne peuvent pas être largement utilisées en raison de leur coût élevé.
Ainsi, quelques améliorations ont été proposées :
1. La rugosité de la surface du dissipateur thermique de la lampe LED est l'un des moyens d'améliorer efficacement la capacité de dissipation thermique.
La rugosité de la surface signifie qu'aucune surface lisse n'est utilisée, ce qui peut être obtenu par des méthodes physiques et chimiques. Généralement, il s’agit d’une méthode de sablage et d’oxydation. La coloration est également une méthode chimique, qui peut être complétée par l'oxydation. Lors de la conception de l'outil de meulage de profil, il est possible d'ajouter des nervures à la surface pour augmenter la surface afin d'améliorer la capacité de dissipation thermique de la lampe LED.
2. Une manière courante d’augmenter la capacité de rayonnement thermique consiste à utiliser un traitement de surface de couleur noire.