Kuidas lahendada LED-soojusprobleeme?
LED-lambi kuumenemise põhjus:
LED-lambi kütmise põhjuseks on see, et lisanduv elektrienergia ei muutu mitte kõik valgusenergiaks, vaid osa sellest muundatakse soojusenergiaks ning elektri-optiliseks muundamise kasutegur on ca 20-30%. Teisisõnu, umbes 70% elektrienergiast muudetakse soojuseks. Täpsemalt, LED-i ristmiku temperatuuri põhjustavad kaks tegurit: Esiteks, sisemine kvantefektiivsus ei ole kõrge, see tähendab, kui elektronid ja augud taaskombivad Vooluleke" vähendab kandjate rekombinatsiooni kiirust PN piirkonnas. Lekkevool korrutatuna pingega on selle osa võimsus, mis muundatakse soojusenergiaks, kuid see osa ei arvesta põhikomponenti, sest sisemine footoni kasutegur on nüüd 90% lähedal. Teiseks ei saa kõiki sees tekkivaid footoneid kiirata kiibi välisküljele ja lõpuks muundada soojuseks. See osa on põhiline, sest praegune nn väline kvantefektiivsus on vaid ca 30% ja suurem osa neist muundatakse soojuseks.
Lahendus LED-valgustite soojuse hajutamiseks:
LED-valgustite soojuse hajumise lahendamiseks lähtume peamiselt kahest aspektist. Enne ja pärast pakkimist võib seda mõista kui LED-kiibi soojuse hajumist ja LED-soojuse hajumist pikka aega. LED-kiibi soojuse hajumine on peamiselt seotud substraadi ja vooluringi valiku ja protsessiga. LED-lambi enda soojuse hajumine tuleneb sellest, et igast LED-ist tehakse lamp, nii et LED-kiibi tekitatud soojus hajub alati läbi lambi kesta õhku. Kui soojuse hajumine ei ole hea, kuna LED-kiibi soojusmahtuvus on väga väike, suurendab vähese soojuse kogunemine kiibi ühendustemperatuuri kiiresti. Kui seda kasutatakse pikka aega kõrgel temperatuuril, lüheneb selle eluiga kiiresti. Siiski on palju võimalusi, kuidas see soojus kiibi välisõhku suunab. Täpsemalt, LED-kiibi tekitatud soojus väljub selle metallist jahutusradiaatorist, liigub esmalt läbi jootematerjali alumiiniumist substraadi PCB-le ja seejärel läbi soojusjuhtiva liimi alumiiniumist jahutusradiaatorisse.
Seetõttu koosneb LED-lampide soojuse hajumine tegelikult kahest osast: soojusjuhtivus ja soojuse hajumine. LED-lambi korpuse soojuseraldusel on aga erinevad valikud olenevalt võimsuse suurusest ja kasutuskohast. Peamiselt on olemas järgmised soojuse hajutamise meetodid: Alumiiniumribid: see on kõige levinum viis soojuse hajutamiseks. Alumiiniumist ribisid kasutatakse korpuse osana, et suurendada soojuse hajumise ala. Soojust juhtiv plastkest: täitke plastkest survevalu ajal soojust juhtiva materjaliga, et suurendada plastkesta soojusjuhtivust ja soojuse hajumise võimet. Õhuvedeliku mehaanika soojuse hajumine: Aero vedeliku mehaanika kasutab konvektiivse õhu loomiseks lambi korpuse kuju, mis on madalaim viis soojuse hajumise suurendamiseks. Ventilaatori lambi korpuse sisemuses on soojuse hajumise parandamiseks kasutatud pika elueaga ja suure tõhususega ventilaatorit: madal hind ja hea efekt. Tülikam on aga ventilaatori vahetus ja see ei sobi välitingimustes kasutamiseks. Selline disain on suhteliselt haruldane. Soojustoru soojuse hajumise tehnoloogia: soojustoru kasutab soojustoru tehnoloogiat, et juhtida soojust LED-kiibilt kesta soojuse hajumise ribidele. See on levinud disain suurtes lampides, näiteks tänavavalgustites. Pinna kiirgussoojustöötlus Lambi korpuse pinda töödeldakse kiirgussoojuse abil: lihtsalt kandke peale kiirgussoojuse hajutav värv, mis võib kiirgusega soojuse lambi korpuse pinnalt ära võtta.
