Nyababkeun Generasi Panas LED
Sapertos sareng sumber cahaya konvensional, dioda pemancar semikonduktor (LED) ogé ngahasilkeun panas salami operasi, gumantung kana efisiensi cahaya sadayana. Dina aksi énérgi listrik terapan, radiasi éléktron jeung liang recombines pikeun ngahasilkeun electroluminescence, sarta cahaya radiated deukeut simpang PN perlu ngaliwatan medium semikonduktor jeung packing sedeng chip sorangan pikeun ngahontal luar (hawa). Efisiensi suntik arus komprehensif, efisiensi kuantum luminescence radiasi, efisiensi ékstraksi cahaya éksternal chip, jeung sajabana, final ngan 30-40% tina énergi input kana énergi lampu, sarta sésana 60-70% énergi na utamana lumangsung dina non- bentuk kompléks radiasi dot-matrix geter konversi panas.
Kanaékan suhu chip bakal ningkatkeun kompleks non-radiasi, salajengna weakening efisiensi luminous. Kusabab jalma-jalma sacara subjektif mikir yén LED kakuatan tinggi henteu panas, kanyataanna, aranjeunna. Seueur panas gampang nyababkeun seueur masalah nalika dianggo. Sajaba ti éta, loba jalma anu ngagunakeun kakuatan tinggi LEDs pikeun kahiji kalina jeung teu ngarti kumaha éféktif ngajawab masalah termal, sahingga reliabiliti produksi jadi masalah utama. Ku kituna ieu sababaraha patarosan hayu urang pikirkeun: Naha LEDs ngagaduhan panas anu dibangkitkeun? Sabaraha panas tiasa ngahasilkeun? Sabaraha panas anu dibangkitkeun LED?
Dina tegangan maju LED, éléktron meunang énergi ti catu daya. Dina nyetir médan listrik, médan listrik tina simpang PN diatasi, sareng transisi ti daérah N ka daérah P lumangsung. Éléktron ieu rekombinasi jeung liang di wewengkon P. Kusabab éléktron bébas kumalayang ka wewengkon P boga énergi leuwih luhur batan éléktron valénsi di wewengkon P, éléktron balik deui ka kaayaan énergi low salila rekombinasi, sarta kaleuwihan énergi dileupaskeun dina bentuk foton. Panjang gelombang foton dipancarkeun patali jeung bédana énergi Misalna. Ieu bisa ditempo yén wewengkon cahaya-emitting utamana deukeut simpang PN, sarta émisi lampu mangrupakeun hasil tina énergi nu dileupaskeun ku rekombinasi éléktron jeung liang. Dina dioda semikonduktor, éléktron bakal ngalaman résistansi salila sakabéh lalampahan ti zona semikonduktor ka zona semikonduktor. Kantun tina prinsipna, struktur fisik dioda semikonduktor ngan saukur tina prinsipna, jumlah éléktron anu dipancarkeun tina éléktroda négatip sareng éléktron balik ka éléktroda positif dioda semikonduktor sami. Dioda biasa, nalika rekombinasi pasangan éléktron-liang lumangsung, alatan faktor béda tingkat énergi Contona, spéktrum foton nu dileupaskeun teu dina rentang katempo.
Dina jalan ka jero dioda, éléktron meakeun kakuatan alatan ayana résistansi. Daya anu dikonsumsi saluyu sareng hukum dasar éléktronika:
P = I2 Urang Sunda = I2 (RN + + RP) + IVTH
Catetan: RN nyaéta résistansi awak zona N
VTH nyaéta tegangan péngkolan-on tina simpang PN
RP nyaéta résistansi bulk wewengkon P
Panas anu dihasilkeun ku kakuatan anu dikonsumsi nyaéta:
Q = Pt
Dimana: t nyaéta waktu dioda keur energized.
Intina, LED masih mangrupa dioda semikonduktor. Ku alatan éta, nalika LED berpungsi dina arah maju, prosés gawé na conforms kana pedaran di luhur. Daya listrik anu dikonsumsi nyaéta:
P LED = U LED × I LED
Dimana: U LED nyaéta tegangan maju peuntas sumber lampu LED
I LED nyaéta arus anu ngalir ngaliwatan LED
Daya listrik anu dikonsumsi dirobih janten panas sareng dileupaskeun:
Q＝P LED × t
Catetan: t nyaéta waktos kakuatan-on
Kanyataanna, énergi dileupaskeun nalika éléktron recombines jeung liang di wewengkon P teu langsung disadiakeun ku catu daya éksternal, tapi ku sabab éléktron aya di wewengkon N, lamun euweuh médan listrik éksternal, tingkat énergi na leuwih luhur. ti wewengkon P. Tingkat éléktron valénsi leuwih luhur ti Eg. Nalika ngahontal wewengkon P sarta recombines kalawan liang jadi éléktron valénsi di wewengkon P, éta bakal ngaleupaskeun jadi loba énergi. Ukuran Eg ditangtukeun ku bahan sorangan sareng teu aya hubunganana sareng médan listrik éksternal. Peran catu daya éksternal ka éléktron nyaéta pikeun nyorongna pikeun mindahkeun arah sareng ngatasi peran simpang PN.
Jumlah panas dihasilkeun ku LED euweuh hubunganana jeung efisiensi lampu; euweuh hubungan antara sabaraha perséntase daya listrik ngahasilkeun cahaya, sarta persentase sésana kakuatan listrik ngahasilkeun panas. Ngaliwatan pamahaman konsép generasi panas, résistansi termal jeung suhu simpang LEDs-kakuatan tinggi jeung derivasi rumus teoritis jeung ukuran résistansi termal, urang bisa diajar rarancang bungkusan sabenerna, evaluasi jeung aplikasi produk LEDs-daya tinggi. Ieu kudu dicatet yén manajemén panas mangrupakeun masalah konci dina tahap kiwari efisiensi luminous low produk LED. Fundamentally ngaronjatkeun efisiensi luminous pikeun ngurangan generasi énergi panas nyaéta handap ketel. Ieu peryogi manufaktur chip, bungkusan LED sareng pamekaran produk aplikasi. kamajuan téhnologis dina sagala aspek.
