Penyebab Generasi Panas LED
Kaya sumber cahya konvensional, dioda pemancar semikonduktor (LED) uga ngasilake panas sajrone operasi, gumantung saka efisiensi cahya sakabèhé. Ing aksi energi listrik sing ditrapake, radiasi elektron lan bolongan gabung maneh kanggo ngasilake electroluminescence, lan cahya sing dipancarake cedhak persimpangan PN kudu ngliwati medium semikonduktor lan medium pengepakan chip kasebut dhewe kanggo nggayuh njaba (udhara). Efisiensi injeksi saiki sing komprehensif, efisiensi kuantum luminescence radiasi, efisiensi ekstraksi cahya eksternal chip, lan liya-liyane, pungkasan mung 30-40% energi input dadi energi cahya, lan sisa 60-70% energi utamane ana ing non- wangun Komplek radiasi saka dot-matrix konversi getaran panas.
Tambah saka suhu chip bakal nambah Komplek non-radiasi, luwih weakening efficiency luminous. Amarga wong subyektif mikir yen LED daya dhuwur ora duwe panas, nyatane. Akeh panas gampang nyebabake akeh masalah nalika digunakake. Kajaba iku, akeh wong sing nggunakake LED daya dhuwur kanggo pisanan lan ora ngerti carane efektif ngatasi masalah termal, nggawe linuwih produksi dadi masalah utama. Mangkene sawetara pitakonan supaya kita mikir: Apa LED duwe panas sing digawe? Carane akeh panas bisa gawé? Carane akeh panas ora LED generate?
Ing voltase maju LED, elektron entuk energi saka sumber daya. Ing nyopir medan listrik, medan listrik saka persimpangan PN diatasi, lan transisi saka wilayah N menyang wilayah P dumadi. Elektron iki rekombinasi karo bolongan ing wilayah P. Wiwit èlèktron bebas sing mabur menyang wilayah P duwé ènergi sing luwih dhuwur tinimbang èlèktron valensi ing wilayah P, èlèktron bali menyang kahanan energi sing kurang nalika rekombinasi, lan ènergi sing berlebihan dibebasake ing wangun foton. Dawane gelombang foton sing dipancarake ana hubungane karo beda energi Eg. Bisa dideleng manawa wilayah sing ngetokake cahya utamane cedhak karo persimpangan PN, lan emisi cahya minangka asil saka energi sing dibebasake kanthi rekombinasi elektron lan bolongan. Ing dioda semikonduktor, elektron bakal nemoni resistensi sajrone kabeh perjalanan saka zona semikonduktor menyang zona semikonduktor. Mung saka prinsip, struktur fisik dioda semikonduktor mung saka prinsip, jumlah elektron sing dipancarake saka elektroda negatif lan elektron bali menyang elektroda positif saka dioda semikonduktor padha. Dioda biasa, nalika rekombinasi pasangan èlèktron-lubang ana, amarga faktor beda tingkat energi Contone, spektrum foton dirilis ora ing sawetara katon.
Ing dalan ing njero dioda, elektron ngonsumsi daya amarga ana resistensi. Daya sing dikonsumsi selaras karo hukum dhasar elektronik:
P = I2 R = I2 (RN + + RP) + IVTH
Cathetan: RN minangka resistensi awak saka zona N
VTH punika voltase turn-on saka PN junction
RP punika resistance akeh wilayah P
Panas sing diasilake dening daya sing dikonsumsi yaiku:
Q = Pt
Where: t yaiku wektu dioda diuripake.
Intine, LED isih dadi dioda semikonduktor. Mulane, nalika LED digunakake ing arah maju, proses kerjane cocog karo katrangan ing ndhuwur. Daya listrik sing digunakake yaiku:
P LED = U LED × I LED
Where: U LED punika voltase maju tengen sumber cahya LED
I LED punika saiki mili liwat LED
Daya listrik sing dikonsumsi diowahi dadi panas lan dibebasake:
Q＝P LED × t
Cathetan: t iku wektu daya
Nyatane, energi sing dibebasake nalika elektron gabung maneh karo bolongan ing wilayah P ora langsung diwenehake dening sumber daya eksternal, nanging amarga elektron ana ing wilayah N, nalika ora ana medan listrik eksternal, tingkat energie luwih dhuwur. tinimbang wilayah P. Tingkat elektron valensi luwih dhuwur tinimbang Eg. Nalika tekan wilayah P lan recombines karo bolongan dadi elektron valensi ing wilayah P, iku bakal ngeculake dadi akeh energi. Ukuran Eg ditemtokake dening materi dhewe lan ora ana hubungane karo medan listrik eksternal. Peran saka sumber daya njaba kanggo elektron punika push kanggo mindhah directionally lan ngatasi peran PN junction.
Jumlah panas sing diasilake dening LED ora ana hubungane karo efisiensi cahya; ora ana hubungane antarane persentase daya listrik sing ngasilake cahya, lan persentase daya listrik sing isih ngasilake panas. Liwat pangerten konsep generasi panas, resistance termal lan suhu prapatan LED daya dhuwur lan derivasi saka rumus teori lan pangukuran resistance termal, kita bisa sinau desain packaging nyata, evaluasi lan aplikasi produk saka LED daya dhuwur. Perlu dicathet yen manajemen panas minangka masalah utama ing tahap efisiensi cahya produk LED saiki. Sejatine ningkatake efisiensi cahya kanggo nyuda generasi energi panas yaiku bagian ngisor ketel. Iki mbutuhake manufaktur chip, kemasan LED lan pangembangan produk aplikasi. Kemajuan teknologi ing kabeh aspek.
