Dôvod, prečo sa LED svetelný zdroj zahrieva
Ohrev PN prechodu LED je najprv vedený na povrch plátku samotným polovodičovým materiálom plátku, ktorý má určitý tepelný odpor. Z pohľadu LED komponentu je v závislosti od štruktúry obalu aj tepelný odpor rôznej veľkosti medzi doštičkou a držiakom. Súčet týchto dvoch tepelných odporov tvorí tepelný odpor Rj-a LED. Z užívateľského hľadiska nie je možné meniť parameter Rj-a konkrétnej LED. Toto je problém, ktorý si spoločnosti zaoberajúce sa balením LED musia preštudovať, ale je možné znížiť hodnotu Rj-a výberom produktov alebo modelov od rôznych výrobcov.
V LED svietidlách je cesta prenosu tepla LED pomerne komplikovaná. Hlavným spôsobom je LED-PCB-chladič-kvapalina. Ako dizajnér svietidiel je skutočne zmysluplnou prácou optimalizovať materiál svietidla a štruktúru odvádzania tepla, aby sa čo najviac zmenšili komponenty LED. Tepelný odpor medzi kvapalinami.
Ako nosič pre montáž elektronických súčiastok sa súčiastky LED pripájajú k plošnému spoju hlavne spájkovaním. Celkový tepelný odpor dosky plošných spojov na báze kovu je relatívne malý. Bežne používané sú medené substráty a hliníkové substráty a hliníkové substráty sú relatívne lacné. Priemysel to široko prijalo. Tepelný odpor hliníkového substrátu sa líši v závislosti od postupu rôznych výrobcov. Približný tepelný odpor je 0,6-4,0 ° C / W a cenový rozdiel je pomerne veľký. Hliníkový substrát má vo všeobecnosti tri fyzické vrstvy, vrstvu vodičov, izolačnú vrstvu a vrstvu substrátu. Elektrická vodivosť všeobecných elektrických izolačných materiálov je tiež veľmi zlá, takže tepelný odpor pochádza hlavne z izolačnej vrstvy a použité izolačné materiály sú úplne odlišné. Medzi nimi má izolačné médium na keramickej báze najmenší tepelný odpor. Relatívne lacný hliníkový substrát je vo všeobecnosti izolačná vrstva zo sklenených vlákien alebo izolačná vrstva zo živice. S hrúbkou izolačnej vrstvy pozitívne súvisí aj tepelný odpor.
V podmienkach nákladov a výkonu sa typ hliníkového substrátu a plocha hliníkového substrátu rozumne vyberú. Naproti tomu správny návrh tvaru chladiča a najlepšie spojenie medzi chladičom a hliníkovým substrátom je kľúčom k úspechu dizajnu svietidla. Skutočným faktorom pri určovaní množstva rozptýleného tepla je kontaktná plocha chladiča s kvapalinou a prietok kvapaliny. Všeobecné LED svietidlá sú pasívne odvádzané prirodzenou konvekciou a tepelné žiarenie je tiež jedným z hlavných spôsobov rozptylu tepla.
Preto môžeme analyzovať dôvody zlyhania LED lámp pri odvádzaní tepla:
1. Svetelný zdroj LED má veľký tepelný odpor a svetelný zdroj sa nerozptyľuje. Použitie tepelnej pasty spôsobí zlyhanie pohybu odvádzania tepla.
2. Hliníkový substrát sa používa ako zdroj svetla na pripojenie PCB. Pretože hliníkový substrát má viacero tepelných odporov, zdroj tepla svetelného zdroja nemôže byť prenášaný a použitie tepelne vodivej pasty môže spôsobiť zlyhanie pohybu rozptylu tepla.
3. Neexistuje žiadny priestor na tepelné vyrovnávanie povrchu vyžarujúceho svetlo, čo spôsobí zlyhanie rozptylu tepla svetelného zdroja LED a úpadok svetla je pokročilý. Vyššie uvedené tri dôvody sú hlavnými dôvodmi zlyhania LED osvetľovacích zariadení v priemysle a neexistuje žiadne dôkladnejšie riešenie. Niektoré veľké spoločnosti používajú keramický substrát na rozptýlenie balenia lampových guľôčok, ale nemôžu byť široko používané kvôli vysokým nákladom.
Preto boli navrhnuté niektoré vylepšenia:
1. Zdrsnenie povrchu chladiča LED lampy je jedným zo spôsobov, ako efektívne zlepšiť schopnosť odvádzania tepla.
Zdrsnenie povrchu znamená, že sa nepoužíva hladký povrch, čo je možné dosiahnuť fyzikálnymi a chemickými metódami. Vo všeobecnosti ide o metódu pieskovania a oxidácie. Farbenie je tiež chemická metóda, ktorá môže byť dokončená spolu s oxidáciou. Pri navrhovaní nástroja na brúsenie profilov je možné pridať na povrch nejaké rebrá, aby sa zväčšila plocha, aby sa zlepšila schopnosť LED žiarovky odvádzať teplo.
2. Bežným spôsobom zvýšenia schopnosti vyžarovania tepla je použitie povrchovej úpravy čiernej farby.