Iemesls, kāpēc LED gaismas avots tiek uzkarsēts
Gaismas diodes PN savienojuma sildīšanu vispirms uz vafeles virsmu vada pats vafeļu pusvadītāju materiāls, kuram ir noteikta termiskā pretestība. No LED komponenta viedokļa, atkarībā no iepakojuma struktūras, starp plāksni un turētāju ir arī dažāda izmēra termiskā pretestība. Šo divu termisko pretestību summa veido gaismas diodes termisko pretestību Rj-a. No lietotāja viedokļa konkrētas gaismas diodes Rj-a parametru nevar mainīt. Šī ir problēma, kas LED iepakojuma uzņēmumiem ir jāpēta, taču ir iespējams samazināt Rj-a vērtību, izvēloties dažādu ražotāju produktus vai modeļus.
LED gaismekļos LED siltuma pārneses ceļš ir diezgan sarežģīts. Galvenais veids ir LED-PCB-dzesētāja šķidrums. Kā gaismekļu dizaineram patiešām jēgpilns darbs ir optimizēt gaismekļu materiālu un siltuma izkliedes struktūru, lai pēc iespējas samazinātu LED komponentus. Termiskā pretestība starp šķidrumiem.
Kā nesējs elektronisko komponentu montāžai, LED komponenti galvenokārt tiek savienoti ar shēmas plati ar lodēšanu. Metāla shēmas plates kopējā termiskā pretestība ir salīdzinoši maza. Parasti tiek izmantoti vara un alumīnija substrāti, un alumīnija substrātiem ir salīdzinoši zema cena. Nozare to ir plaši pieņēmusi. Alumīnija pamatnes termiskā pretestība atšķiras atkarībā no dažādu ražotāju procesa. Aptuvenā termiskā pretestība ir 0,6-4,0 ° C / W, un cenu atšķirība ir salīdzinoši liela. Alumīnija substrātam parasti ir trīs fiziski slāņi, elektroinstalācijas slānis, izolācijas slānis un substrāta slānis. Arī vispārējo elektroizolācijas materiālu elektrovadītspēja ir ļoti slikta, tāpēc siltuma pretestība galvenokārt nāk no izolācijas slāņa, un izmantotie izolācijas materiāli ir diezgan atšķirīgi. Starp tiem uz keramikas bāzes izgatavotajai izolācijas videi ir vismazākā termiskā pretestība. Salīdzinoši lēts alumīnija substrāts parasti ir stikla šķiedras izolācijas slānis vai sveķu izolācijas slānis. Siltuma pretestība ir arī pozitīvi saistīta ar izolācijas slāņa biezumu.
Izmaksu un veiktspējas apstākļos alumīnija pamatnes tips un alumīnija pamatnes laukums ir saprātīgi izvēlēti. Turpretim pareiza siltuma izlietnes formas dizains un labākais savienojums starp radiatoru un alumīnija pamatni ir gaismekļa dizaina panākumu atslēga. Reālais faktors siltuma izkliedes daudzuma noteikšanai ir siltuma izlietnes saskares laukums ar šķidrumu un šķidruma plūsmas ātrums. Vispārējās LED lampas pasīvi izkliedē dabiskā konvekcija, un siltuma starojums ir arī viena no galvenajām siltuma izkliedes metodēm.
Tāpēc mēs varam analizēt iemeslus, kāpēc LED lampas nespēj izkliedēt siltumu:
1. LED gaismas avotam ir liela termiskā pretestība, un gaismas avots neizkliedējas. Termiskās pastas izmantošana izraisīs siltuma izkliedes kustības neveiksmi.
2. Alumīnija substrāts tiek izmantots kā PCB savienojuma gaismas avots. Tā kā alumīnija pamatnei ir vairākas termiskās pretestības, gaismas avota siltuma avotu nevar pārraidīt, un siltumvadošās pastas izmantošana var izraisīt siltuma izkliedes kustības neveiksmi.
3. Nav vietas gaismu izstarojošās virsmas termiskai buferizācijai, kas izraisīs LED gaismas avota siltuma izkliedes neveiksmi un gaismas samazināšanos. Iepriekš minētie trīs iemesli ir galvenie LED apgaismojuma iekārtu atteices cēloņi nozarē, un rūpīgāka risinājuma nav. Daži lieli uzņēmumi izmanto keramikas substrātu, lai izkliedētu lampas lodīšu iepakojumu, taču tos nevar plaši izmantot augsto izmaksu dēļ.
Tāpēc ir ierosināti daži uzlabojumi:
1. LED lampas siltuma izlietnes virsmas raupjums ir viens no veidiem, kā efektīvi uzlabot siltuma izkliedes spēju.
Virsmas raupināšana nozīmē, ka netiek izmantota gluda virsma, ko var panākt ar fizikālām un ķīmiskām metodēm. Parasti tā ir smilšu strūklas un oksidēšanas metode. Krāsošana ir arī ķīmiska metode, ko var pabeigt kopā ar oksidēšanu. Izstrādājot profila slīpēšanas instrumentu, virsmai ir iespējams pievienot dažas ribas, lai palielinātu virsmas laukumu, lai uzlabotu LED lampas siltuma izkliedes spēju.
2. Izplatīts veids, kā palielināt siltuma starojuma spēju, ir izmantot melnas krāsas virsmas apstrādi.