Motivul pentru care sursa de lumină LED este încălzită
Încălzirea joncțiunii PN a LED-ului este mai întâi condusă la suprafața plachetei de materialul semiconductor al plachetei în sine, care are o anumită rezistență termică. Din perspectiva componentei LED, in functie de structura pachetului, intre wafer si suport exista si o rezistenta termica de diferite marimi. Suma acestor două rezistențe termice constituie rezistența termică Rj-a a LED-ului. Din punctul de vedere al utilizatorului, parametrul Rj-a al unui anumit LED nu poate fi modificat. Aceasta este o problemă pe care companiile de ambalare cu LED-uri trebuie să o studieze, dar este posibil să se reducă valoarea Rj-a selectând produse sau modele de la diferiți producători.
În corpurile de iluminat LED, calea de transfer de căldură a LED-ului este destul de complicată. Principala cale este LED-PCB-radiator-fluid. În calitate de designer de corpuri de iluminat, munca cu adevărat semnificativă este de a optimiza materialul corpului de iluminat și structura de disipare a căldurii pentru a reduce cât mai mult posibil componentele LED. Rezistenta termica intre fluide.
Ca suport pentru montarea componentelor electronice, componentele LED sunt conectate în principal la placa de circuite prin lipire. Rezistența termică generală a plăcii de circuit pe bază de metal este relativ mică. Utilizate în mod obișnuit sunt substraturile de cupru și substraturile de aluminiu, iar substraturile de aluminiu au un preț relativ scăzut. A fost adoptat pe scară largă de industrie. Rezistența termică a substratului de aluminiu variază în funcție de procesul diferiților producători. Rezistența termică aproximativă este de 0,6-4,0 ° C / W, iar diferența de preț este relativ mare. Substratul de aluminiu are în general trei straturi fizice, un strat de cablare, un strat izolator și un strat de substrat. Conductivitatea electrică a materialelor electroizolante generale este, de asemenea, foarte slabă, astfel încât rezistența termică provine în principal din stratul izolator, iar materialele izolante utilizate sunt destul de diferite. Dintre acestea, mediul izolator pe bază de ceramică are cea mai mică rezistență termică. Un substrat de aluminiu relativ ieftin este, în general, un strat izolator din fibră de sticlă sau un strat izolator din rășină. Rezistența termică este, de asemenea, pozitiv legată de grosimea stratului de izolație.
În condiții de cost și performanță, tipul de substrat de aluminiu și zona de substrat de aluminiu sunt selectate în mod rezonabil. În schimb, designul corect al formei radiatorului și cea mai bună conexiune între radiatorul și substratul din aluminiu reprezintă cheia succesului designului corpului de iluminat. Factorul real în determinarea cantității de disipare a căldurii este aria de contact a radiatorului cu fluidul și debitul fluidului. Lămpile cu LED-uri generale sunt disipate pasiv prin convecție naturală, iar radiația termică este, de asemenea, una dintre principalele metode de disipare a căldurii.
Prin urmare, putem analiza motivele eșecului lămpilor LED de a disipa căldura:
1. Sursa de lumina LED are o rezistenta termica mare, iar sursa de lumina nu se disipa. Utilizarea pastei termice va duce la eșecul mișcării de disipare a căldurii.
2.Sustratul de aluminiu este folosit ca sursă de lumină pentru conexiunea PCB. Deoarece substratul de aluminiu are mai multe rezistențe termice, sursa de căldură a sursei de lumină nu poate fi transmisă, iar utilizarea pastei termoconductoare poate duce la eșecul mișcării de disipare a căldurii.
3.Nu există spațiu pentru tamponarea termică a suprafeței care emite lumină, ceea ce va duce la eșecul disipării căldurii a sursei de lumină LED, iar degradarea luminii este avansată. Cele trei motive de mai sus sunt principalele motive pentru defecțiunea echipamentelor de iluminat cu LED din industrie și nu există o soluție mai aprofundată. Unele companii mari folosesc substratul ceramic pentru a disipa pachetul de mărgele lămpii, dar nu pot fi utilizate pe scară largă din cauza costului ridicat.
Prin urmare, au fost propuse câteva îmbunătățiri:
1. Asperarea suprafeței radiatorului lămpii LED este una dintre modalitățile de a îmbunătăți eficient capacitatea de disipare a căldurii.
Asgroparea suprafeței înseamnă că nu este utilizată nicio suprafață netedă, ceea ce poate fi realizat prin metode fizice și chimice. În general, este o metodă de sablare și oxidare. Colorarea este, de asemenea, o metodă chimică, care poate fi completată împreună cu oxidarea. Când proiectați instrumentul de șlefuit, este posibil să adăugați câteva nervuri la suprafață pentru a crește suprafața pentru a îmbunătăți capacitatea de disipare a căldurii a lămpii LED.
2. O modalitate obișnuită de a crește capacitatea de radiație termică este utilizarea unui tratament de suprafață de culoare neagră.