Hoe thermische problemen met LED's op te lossen?
De reden voor de verwarming van de LED-lamp:
De reden voor de verwarming van de LED-lamp is omdat de toegevoegde elektrische energie niet allemaal wordt omgezet in lichtenergie, maar een deel ervan wordt omgezet in warmte-energie, en het elektrisch-naar-optisch conversierendement is ongeveer 20-30%. Met andere woorden, ongeveer 70% van de elektrische energie wordt omgezet in warmte. In het bijzonder wordt de junctietemperatuur van de LED veroorzaakt door twee factoren: Ten eerste is de interne kwantumefficiëntie niet hoog, dat wil zeggen, wanneer elektronen en gaten opnieuw worden gekamd. Stroomlekkage" vermindert de recombinatiesnelheid van dragers in het PN-gebied. De lekstroom vermenigvuldigd met de spanning is het vermogen van dit deel, dat wordt omgezet in warmte-energie, maar dit deel is niet de hoofdcomponent, omdat het interne fotonrendement nu bijna 90% is. Ten tweede kunnen alle fotonen die binnenin worden gegenereerd niet naar de buitenkant van de chip worden uitgezonden en uiteindelijk worden omgezet in warmte. Dit deel is het belangrijkste, omdat het huidige zogenaamde externe kwantumrendement slechts ongeveer 30% is, en de meeste worden omgezet in warmte.
De oplossing voor de warmteafvoer van LED-verlichting:
Om de warmteafvoer van LED-verlichting op te lossen, beginnen we voornamelijk met twee aspecten. Voor en na het verpakken kan het lange tijd worden opgevat als warmteafvoer van LED-chips en warmteafvoer van LED's. De warmteafvoer van de LED-chip heeft voornamelijk te maken met de keuze en het proces van het substraat en circuit. De warmteafvoer van de LED-lamp zelf is omdat van elke LED een lamp wordt gemaakt, dus de warmte die door de LED-chip wordt gegenereerd, wordt altijd via de schaal van de lamp in de lucht afgevoerd. Als de warmteafvoer niet goed is, omdat de warmtecapaciteit van de LED-chip erg klein is, zal de accumulatie van een beetje warmte ervoor zorgen dat de junctietemperatuur van de chip snel stijgt. Als het lange tijd bij een hoge temperatuur wordt gebruikt, wordt de levensduur snel verkort. Er zijn echter veel manieren waarop deze warmte de chip daadwerkelijk naar de buitenlucht kan leiden. In het bijzonder komt de warmte die door de LED-chip wordt gegenereerd uit het metalen koellichaam, gaat eerst door het soldeer naar de aluminium substraat-PCB en gaat vervolgens door de warmtegeleidende lijm naar het aluminium koellichaam.
Daarom omvat de warmteafvoer van LED-lampen eigenlijk twee delen: warmtegeleiding en warmteafvoer. De warmteafvoer van de LED-lampbehuizing zal echter verschillende opties hebben, afhankelijk van het vermogen en de plaats van gebruik. Er zijn voornamelijk de volgende methoden voor warmteafvoer: Aluminium vinnen: Dit is de meest gebruikelijke manier om warmte af te voeren. Aluminium vinnen worden gebruikt als onderdeel van de behuizing om het warmteafvoergebied te vergroten. Thermisch geleidende kunststof schaal: Vul de kunststof schaal met thermisch geleidend materiaal tijdens het spuitgieten om de thermische geleidbaarheid en warmteafvoercapaciteit van de kunststof schaal te vergroten. Lucht-vloeistofmechanica warmteafvoer: Aero-vloeistofmechanica gebruikt de vorm van de lampbehuizing om convectieve lucht te creëren, wat de goedkoopste manier is om de warmteafvoer te verbeteren. De binnenkant van de behuizing van de ventilatorlamp maakt gebruik van een ventilator met een lange levensduur en een hoog rendement om de warmteafvoer te verbeteren: lage kosten en goed effect. Het is echter lastiger om de ventilator te vervangen en is niet geschikt voor gebruik buitenshuis. Dit soort ontwerp is relatief zeldzaam. Heatpipe-warmteafvoertechnologie: de heatpipe maakt gebruik van heatpipe-technologie om warmte van de LED-chip naar de warmteafvoervinnen van de schaal te geleiden. Dit is een veelvoorkomend ontwerp bij grote lampen, zoals straatlantaarns. Warmtebehandeling oppervlaktestraling Het oppervlak van de lampbehuizing wordt behandeld met stralingswarmte: breng eenvoudig stralingswarmteafvoerende verf aan, die de warmte door straling van het oppervlak van de lampbehuizing kan wegnemen.
