LED җылылык җитештерү сәбәпләре
Гадәттәге яктылык чыганаклары кебек, ярымүткәргеч чыгаручы диодлар (яктырткычлар) шулай ук гомуми яктылык эффективлыгына карап эш вакытында җылылык тудыралар. Кулланылган электр энергиясе тәэсирендә электроннар һәм тишекләр нурланышлары электролуминценцийны чыгару өчен рекомбинацияләнә, һәм PN чишелеше янында нурланган нур ярымүткәргеч һәм чипның төрү чарасы аша узарга тиеш (һава). Комплекслы ток инъекция эффективлыгы, нурланыш люминесцент квант эффективлыгы, чип тышкы яктылык чыгару эффективлыгы һ.б., җиңел энергиягә кертү энергиясенең соңгы 30-40%, калган 60-70% энергия нигездә булмаганда була. нокта-матрицаның тибрәнү җылылыгының нурланыш катлаулы формасы.
Чип температурасының күтәрелүе нурланыш булмаган комплексны көчәйтәчәк, якты эффективлыкны тагын да зәгыйфьләндерәчәк. Чөнки кешеләр субъектив рәвештә югары көчле светофорларда җылылык юк дип уйлыйлар. Күп җылылык куллану вакытында бик күп проблемалар тудыра. Моннан тыш, беренче тапкыр югары көчле светофор кулланган һәм җылылык проблемаларын ничек эффектив чишүне аңламаган күп кеше җитештерүнең ышанычлылыгын төп проблемага әйләндерә. Шуңа күрә монда кайбер сораулар уйлап карыйк: Светодиодларда җылылык барлыкка киләме? Күпме җылылык китерә ала? LED күпме җылылык чыгара?
Светофорның алга көчәнеше астында электроннар электр белән тәэмин итүдән энергия ала. Электр кыры белән идарә иткәндә, PN чишелешенең электр кыры җиңелә, һәм N өлкәсеннән P өлкәсенә күчү була. Бу электроннар P өлкәсендәге тишекләр белән берләшәләр. P өлкәсенә агылган ирекле электроннар P өлкәсендәге валент электроннарына караганда югарырак энергиягә ия булганлыктан, рекомбинация вакытында электроннар түбән энергия хәленә кайталар, артык энергия фотоннар формасында чыгарыла. Чыгарылган фотонның дулкын озынлыгы энергия аермасы белән бәйле. Күрергә була, яктылык чыгаручы мәйдан, нигездә, PN чишелеше янында, һәм яктылык чыгару - электрон һәм тишек рекомбинациясе чыгарган энергия нәтиҗәсе. Ярымүткәргеч диодта электроннар ярымүткәргеч зонасыннан ярымүткәргеч зонасына кадәр бар сәяхәт вакытында каршылык белән очрашачак. Принциптан гына, ярымүткәргеч диодның физик структурасы принциптан тора, тискәре электродтан чыгарылган электроннар һәм ярымүткәргеч диодның уңай электродына кире кайткан электроннар саны тигез. Гади диодлар, электрон тишекле пар рекомбинациясе булганда, энергия дәрәҗәсе аермасы факторы аркасында, чыгарылган фотон спектры күренми торган диапазонда түгел.
Диод эчендә юлда электроннар каршылык булганга көч кулланалар. Кулланылган энергия электрониканың төп законнарына туры килә:
P = I2 R = I2 (RN + + RP) + IVTH
Искәрмәләр: RN - N зонасының тән каршылыгы
VTH - PN тоташуының көчәнеш көчәнеше
RP - P өлкәсенең төп каршылыгы
Кулланылган энергия белән тудырылган җылылык:
Q = Pt
Кайда: t - диодның энергияләнгән вакыты.
Асылда, LED әле ярымүткәргеч диод. Шуңа күрә, LED алга таба эшләгәндә, аның эш процессы югарыдагы тасвирламага туры килә. Ул кулланган электр көче:
P LED = U LED × I LED
Кайда: U LED - яктылык чыганагы аша алга көчәнеш
I LED - LED аша агып торган ток
Кулланылган электр көче җылылыкка әверелә һәм чыгарыла:
Q ＝ P LED × t
Искәрмәләр: t - вакыт-вакыт
Чынлыкта, электрон P төбәгендәге тишек белән берләшкәндә чыгарылган энергия турыдан-туры тышкы тәэмин итү белән тәэмин ителми, ләкин электрон N төбәгендә булганга, тышкы электр кыры булмаганда, аның энергия дәрәҗәсе югарырак. П өлкәсенә караганда. Валент электрон дәрәҗәсе Мисырдан югарырак. П өлкәсенә килеп җиткәч һәм P төбәгендә валент электронга әверелү өчен тишекләр белән берләшкәч, ул шулкадәр энергия җибәрәчәк. Мисал өчен, материалның үзе билгеләнә һәм тышкы электр кыры белән бернинди бәйләнеше юк. Электронга тышкы электр белән тәэмин итүнең роле - аны юнәлешле хәрәкәткә этәрү һәм PN тоташу ролен җиңү.
Светофордан ясалган җылылык күләменең яктылык эффективлыгы белән бернинди бәйләнеше юк; электр энергиясенең нинди процент яктылык чыгаруы, калган электр энергиясенең җылылык чыгаруы арасында бернинди бәйләнеш юк. Heatылылык җитештерү төшенчәләрен, җылылык каршылыгын һәм югары көчле светофорларның тоташу температурасын һәм теоретик формулаларны һәм җылылык каршылык үлчәүләрен аңлау аша без фактик төрү конструкциясен, бәяләү һәм югары көчле LED продуктларын куллануны өйрәнә алабыз. Әйтергә кирәк, җылылык белән идарә итү - LED продуктларының аз якты эффективлыгының хәзерге этабында төп проблема. Heatылылык энергиясен җитештерүне киметү өчен якты эффективлыкны тамырдан яхшырту - чәйнек төбе. Моның өчен чип җитештерү, LED төрү һәм куллану продуктын эшләү кирәк. Барлык өлкәләрдә дә технологик алгарыш.
