Priežastis, kodėl LED šviesos šaltinis yra šildomas
Šviesos diodo PN sankryžos šildymas pirmiausia yra nukreipiamas į plokštelės paviršių pačia plokšteline puslaidininkine medžiaga, kuri turi tam tikrą šiluminę varžą. Žvelgiant iš LED komponento perspektyvos, priklausomai nuo pakuotės struktūros, tarp plokštelės ir laikiklio taip pat yra įvairių dydžių šiluminė varža. Šių dviejų šiluminių varžų suma sudaro šviesos diodo šiluminę varžą Rj-a. Vartotojo požiūriu konkretaus šviesos diodo Rj-a parametro pakeisti negalima. Tai problema, kurią LED pakavimo įmonės turi išstudijuoti, tačiau galima sumažinti Rj-a vertę pasirenkant skirtingų gamintojų produktus ar modelius.
LED šviestuvuose LED šilumos perdavimo kelias yra gana sudėtingas. Pagrindinis būdas yra LED-PCB-radiatoriaus skystis. Kaip šviestuvų dizaineriui, tikrai prasmingas darbas yra optimizuoti šviestuvo medžiagą ir šilumos išsklaidymo struktūrą, kad būtų kuo mažiau LED komponentų. Šiluminė varža tarp skysčių.
Kaip laikiklis elektroniniams komponentams montuoti, LED komponentai daugiausia prijungiami prie plokštės litavimo būdu. Bendra metalinės plokštės šiluminė varža yra palyginti maža. Dažniausiai naudojami variniai ir aliuminio pagrindai, o aliuminio padėklai yra palyginti žemos kainos. Jis buvo plačiai priimtas pramonėje. Aliuminio pagrindo šiluminė varža skiriasi priklausomai nuo skirtingų gamintojų proceso. Apytikslė šiluminė varža yra 0,6-4,0 ° C / W, o kainų skirtumas yra gana didelis. Aliuminio substratas paprastai turi tris fizinius sluoksnius: laidų sluoksnį, izoliacinį sluoksnį ir pagrindo sluoksnį. Bendrųjų elektros izoliacinių medžiagų elektrinis laidumas taip pat yra labai prastas, todėl šiluminė varža daugiausia atsiranda iš izoliacinio sluoksnio, o naudojamos izoliacinės medžiagos yra gana skirtingos. Tarp jų keramikos pagrindu pagaminta izoliacinė terpė turi mažiausią šiluminę varžą. Santykinai nebrangus aliuminio pagrindas paprastai yra stiklo pluošto izoliacinis sluoksnis arba dervos izoliacinis sluoksnis. Šiluminė varža taip pat teigiamai susijusi su izoliacinio sluoksnio storiu.
Esant sąnaudoms ir eksploatacinėms sąlygoms, aliuminio pagrindo tipas ir aliuminio pagrindo plotas yra parenkami pagrįstai. Priešingai, teisingas radiatorių formos dizainas ir geriausias šilumos kriauklės ir aliuminio pagrindo sujungimas yra raktas į šviestuvo dizaino sėkmę. Tikrasis veiksnys, nustatantis šilumos išsklaidymo kiekį, yra šilumnešio kontakto plotas su skysčiu ir skysčio srautas. Bendrosios LED lempos pasyviai išsklaidomos natūralios konvekcijos būdu, o šiluminė spinduliuotė taip pat yra vienas pagrindinių šilumos išsklaidymo būdų.
Todėl galime išanalizuoti priežastis, dėl kurių LED lempos nesugeba išsklaidyti šilumos:
1. LED šviesos šaltinis turi didelę šiluminę varžą, o šviesos šaltinis neišsisklaido. Naudojant šiluminę pastą, šilumos išsklaidymo judėjimas suges.
2. Aliuminio substratas naudojamas kaip PCB jungties šviesos šaltinis. Kadangi aliuminio substratas turi keletą šiluminės varžos, šviesos šaltinio šilumos šaltinis negali būti perduodamas, o dėl šilumai laidžios pastos šilumos išsklaidymo judėjimas gali sutrikti.
3.Nėra vietos šviesą skleidžiančiam paviršiui šiluminiam buferiui, dėl kurio LED šviesos šaltinio šilumos išsklaidymas suges, o šviesos slopinimas yra pažengęs. Minėtos trys priežastys yra pagrindinės LED apšvietimo įrangos gedimo pramonėje priežastys, o išsamesnio sprendimo nėra. Kai kurios didelės įmonės naudoja keraminį pagrindą, kad išsklaidytų lempos karoliukų paketą, tačiau jie negali būti plačiai naudojami dėl didelių sąnaudų.
Todėl buvo pasiūlyta keletas patobulinimų:
1. LED lempos šilumos kriauklės paviršiaus šiurkštinimas yra vienas iš būdų efektyviai pagerinti šilumos išsklaidymo galimybes.
Paviršiaus šiurkštinimas reiškia, kad nenaudojamas lygus paviršius, o tai galima pasiekti fizikiniais ir cheminiais metodais. Paprastai tai yra smėliasrovės ir oksidacijos metodas. Dažymas taip pat yra cheminis metodas, kurį galima užbaigti kartu su oksidacija. Kuriant profilio šlifavimo įrankį, prie paviršiaus galima pridėti keletą briaunų, kad padidėtų paviršiaus plotas, kad būtų pagerinta LED lempos šilumos išsklaidymo galimybė.
2. Įprastas būdas padidinti šilumos spinduliavimo gebą yra naudoti juodos spalvos paviršiaus apdorojimą.