Anledningen till att LED-ljuskällan är uppvärmd
PN-övergångsuppvärmningen av lysdioden leds först till skivans yta av själva waferhalvledarmaterialet, som har ett visst termiskt motstånd. Ur LED-komponentens perspektiv, beroende på förpackningens struktur, finns det också ett termiskt motstånd av olika storlekar mellan wafern och hållaren. Summan av dessa två termiska resistanser utgör den termiska resistansen Rj-a för lysdioden. Ur användarens synvinkel kan Rj-a-parametern för en specifik lysdiod inte ändras. Detta är ett problem som LED-förpackningsföretag behöver studera, men det går att minska Rj-a-värdet genom att välja produkter eller modeller från olika tillverkare.
I LED-armaturer är värmeöverföringsvägen för LED ganska komplicerad. Det huvudsakliga sättet är LED-PCB-kylfläns-vätska. Som designer av armaturer är det verkligt meningsfulla arbetet att optimera armaturens material och värmeavledningsstruktur för att reducera LED-komponenter så mycket som möjligt. Termiskt motstånd mellan vätskor.
Som bärare för montering av elektroniska komponenter är LED-komponenterna huvudsakligen anslutna till kretskortet genom lödning. Det totala termiska motståndet hos det metallbaserade kretskortet är relativt litet. Vanligtvis används kopparsubstrat och aluminiumsubstrat, och aluminiumsubstraten är relativt låga i pris. Det har antagits i stor utsträckning av branschen. Aluminiumsubstratets termiska motstånd varierar beroende på processen hos olika tillverkare. Det ungefärliga termiska motståndet är 0,6-4,0 ° C / W, och prisskillnaden är relativt stor. Aluminiumsubstratet har i allmänhet tre fysiska skikt, ett ledningsskikt, ett isolerande skikt och ett substratskikt. Den elektriska ledningsförmågan hos allmänna elektriska isoleringsmaterial är också mycket dålig, så värmemotståndet kommer huvudsakligen från isoleringsskiktet, och de isoleringsmaterial som används är ganska olika. Bland dem har det keramiska isoleringsmediet det minsta värmemotståndet. Ett relativt billigt aluminiumsubstrat är i allmänhet ett glasfiberisoleringsskikt eller ett hartsisoleringsskikt. Det termiska motståndet är också positivt relaterat till tjockleken på isoleringsskiktet.
Under villkoren för kostnad och prestanda är aluminiumsubstrattypen och aluminiumsubstratytan rimligt valda. Däremot är den korrekta designen av kylflänsformen och den bästa kopplingen mellan kylflänsen och aluminiumsubstratet nyckeln till framgången för armaturdesignen. Den verkliga faktorn för att bestämma mängden värmeavledning är kylflänsens kontaktyta med vätskan och vätskans flödeshastighet. Allmänna LED-lampor avleds passivt genom naturlig konvektion, och termisk strålning är också en av de viktigaste metoderna för värmeavledning.
Därför kan vi analysera orsakerna till att LED-lampor misslyckas med att avleda värme:
1. LED-ljuskällan har ett stort termiskt motstånd, och ljuskällan försvinner inte. Användningen av den termiska pastan kommer att göra att värmeavledningsrörelsen misslyckas.
2.Aluminiumsubstratet används som ljuskälla för PCB-anslutningen. Eftersom aluminiumsubstratet har flera termiska resistanser, kan ljuskällans värmekälla inte överföras, och användningen av den värmeledande pastan kan orsaka att värmeavledningsrörelsen misslyckas.
3. Det finns inget utrymme för termisk buffring av den ljusemitterande ytan, vilket kommer att leda till att värmeavledningen från LED-ljuskällan misslyckas, och ljusavklingningen fortskrider. Ovanstående tre orsaker är huvudorsakerna till felet i LED-belysningsutrustning i branschen, och det finns ingen mer genomarbetad lösning. Vissa stora företag använder det keramiska substratet för att skingra lamppärlpaketet, men de kan inte användas i stor utsträckning på grund av den höga kostnaden.
Därför har några förbättringar föreslagits:
1. Ytgrovningen av LED-lampans kylfläns är ett av sätten att effektivt förbättra värmeavledningsförmågan.
Ytgrovning innebär att ingen slät yta används, vilket kan uppnås med fysikaliska och kemiska metoder. I allmänhet är det en metod för sandblästring och oxidation. Färgning är också en kemisk metod, som kan kompletteras tillsammans med oxidation. Vid design av profilslipverktyget är det möjligt att lägga till några ribbor på ytan för att öka ytan för att förbättra värmeavledningsförmågan hos LED-lampan.
2. Ett vanligt sätt att öka värmestrålningsförmågan är att använda en svartfärgad ytbehandling.