Ursaachen vun LED Hëtzt Generatioun
Wéi mat konventionelle Liichtquellen generéieren Halbleiter-Emittéierdioden (LEDs) och Hëtzt wärend der Operatioun, ofhängeg vun der Gesamtliichteffizienz. Ënnert der Handlung vun der ugewandter elektrescher Energie rekombinéiert d'Stralung vun Elektronen a Lächer fir Elektrolumineszenz ze produzéieren, an d'Liicht, déi no bei der PN-Kräizung gestrahlt gëtt, muss duerch d'Hallefuedermedium a Packmedium vum Chip selwer passéieren fir dobausse (Loft) z'erreechen. Iwwergräifend aktuell Sprëtz Effizienz, Stralung luminescence Quantephysik Effizienz, Chip extern Liichtjoer Extraktioun Effizienz, etc., déi lescht nëmmen 30-40% vun der Input Energie an Liichtjoer Energie, an déi reschtlech 60-70% vu senger Energie geschitt haaptsächlech an engem Net- Stralung komplex Form vun Punkt Matrixentgasung Schwéngung Konversioun Hëtzt.
D'Erhéijung vun der Chiptemperatur wäert den Net-Stralungskomplex verbesseren, d'Liichteffizienz weider schwächen. Well d'Leit subjektiv denken datt High Power LEDs keng Hëtzt hunn, tatsächlech, si maachen. Vill Hëtzt verursaacht einfach vill Probleemer beim Gebrauch. Zousätzlech, vill Leit, déi héich Muecht LEDs fir d'éischte Kéier benotzen an net verstoen, wéi effektiv thermesch Problemer ze léisen, Produktioun Zouverlässegkeet den Haaptproblem ginn. Also hei sinn e puer Froen, lass eis un denken: Huet d'LEDs eng Hëtzt generéiert? Wéi vill Hëtzt kann et produzéieren? Wéi vill Hëtzt generéiert d'LED?
Ënnert der Forward Volt vun der LED kréien d'Elektronen Energie aus der Energieversuergung. Ënnert dem Fuere vum elektresche Feld gëtt d'elektrescht Feld vum PN Kräizung iwwerwonne, an den Iwwergang vun der N Regioun an d'P Regioun geschitt. Dës Elektronen rekombinéiere mat de Lächer an der P Regioun. Zënter datt déi fräi Elektronen, déi an d'P-Regioun dreiwen, méi héich Energie hunn wéi d'Valenzelektronen an der P-Regioun, ginn d'Elektronen an e nidderegen Energiezoustand wärend der Rekombinatioun zréck, an d'iwwerschësseg Energie gëtt a Form vu Photonen fräigelooss. D'Wellelängt vum emittéierte Photon ass mam Energiedifferenz Zesummenhang z.B. Et kann gesi ginn datt d'Liichtemittéiergebitt haaptsächlech no bei der PN Kräizung ass, an d'Liichtemissioun ass d'Resultat vun der Energie déi duerch d'Rekombinatioun vun Elektronen a Lächer fräigelooss gëtt. An enger Hallefleitdiode wäerten d'Elektronen Widderstand während der ganzer Rees vun der Hallefleitzon an d'Hallefuederzone begéinen. Einfach aus dem Prinzip ass déi kierperlech Struktur vun der Hallefleitdiode einfach aus dem Prinzip, d'Zuel vun den Elektronen, déi aus der negativer Elektrode emittéiert ginn an d'Elektronen, déi an d'positiv Elektrode vun der Hallefleitdiode zréckgeet, sinn gläich. Gewéinlech Dioden, wann Elektronen-Lach Pair Rekombinatioun geschitt, wéinst dem Faktor vun Energieniveau Ënnerscheed Zum Beispill, ass de fräigesat Photon Spektrum net am sichtbare Beräich.
Um Wee an der Diode verbrauchen Elektronen Kraaft wéinst der Präsenz vu Resistenz. D'Kraaft verbraucht entsprécht de Grondgesetzer vun der Elektronik:
P = I2 R = I2 (RN + + RP) + IVTH
Notizen: RN ass d'Kierperresistenz vun der N Zone
VTH ass d'Uschaltspannung vum PN Kräizung
RP ass d'Massresistenz vun der P Regioun
D'Hëtzt generéiert vun der verbrauchter Kraaft ass:
Q = Pt
Wou: t ass d'Zäit wou d'Diode energesch ass.
Am Wesentlechen ass d'LED nach ëmmer eng Hallefleitdiode. Dofir, wann d'LED an der Forward Richtung schafft, entsprécht säin Aarbechtsprozess der uewendriwwer Beschreiwung. Déi elektresch Kraaft déi se verbraucht ass:
P LED = U LED × I LED
Wou: U LED ass d'Forward Volt iwwer d'LED Liichtquell
I LED ass de Stroum deen duerch d'LED fléisst
Déi verbraucht elektresch Kraaft gëtt an Hëtzt ëmgewandelt a verëffentlecht:
Q＝P LED × t
Notizen: t ass d'Energiezäit
Tatsächlech ass d'Energie fräigelooss wann den Elektron mat dem Lach an der P Regioun rekombinéiert gëtt net direkt vun der externer Energieversuergung geliwwert, awer well den Elektron an der N Regioun ass, wann et keen externen elektrescht Feld ass, ass säin Energieniveau méi héich wéi déi vun der P Regioun. Valence Elektronen Niveau ass méi héich wéi zB. Wann et d'P Regioun erreecht a rekombinéiert mat Lächer fir Valenzelektronen an der P Regioun ze ginn, wäert et sou vill Energie fräiginn. D'Gréisst vum Eg gëtt vum Material selwer bestëmmt an huet näischt mam externen elektresche Feld ze dinn. D'Roll vun der externer Energieversuergung zum Elektron ass et ze drécken fir Richtung ze bewegen an d'Roll vum PN Kräizung ze iwwerwannen.
D'Quantitéit un Hëtzt generéiert vun enger LED huet näischt mat Liichteffizienz ze maachen; et gëtt keng Relatioun tëscht wéi engem Prozentsaz vun elektresche Stroum produzéiert Liicht, an de Rescht Prozentsaz vun elektresch Muecht produzéiert Hëtzt. Duerch d'Versteesdemech vun de Konzepter vun Hëtzt Generatioun, thermesch Resistenz an Kräizung Temperatur vun High-Power LEDs an der Derivatioun vun theoretesch Formelen an thermesch Resistenz Miessunge, kënne mir déi aktuell Verpakung Design, Evaluatioun an Produit Uwendungen vun High-Power LEDs studéieren. Et sollt bemierkt datt d'Hëtztmanagement e Schlësselproblem an der aktueller Stuf vun der gerénger Liichteffizienz vun LED Produkter ass. Fundamental Verbesserung vun der Liichteffizienz fir d'Generatioun vun der Hëtztenergie ze reduzéieren ass de Buedem vum Kettel. Dëst erfuerdert Chipfabrikatioun, LED Verpackung an Uwendungsproduktentwécklung. Technologesche Fortschrëtt an allen Aspekter.
