Tại sao cần có công nghệ làm mát bằng đèn LED?
Công nghệ làm mát bằng nhiệt của đèn LED ra đời vào năm 2000 và được làm bằng các điốt phát quang bán dẫn. Nguyên lý hoạt động là ghép bức xạ để tạo ra điện phát quang. Đây là cách làm mát phổ biến nhất. Các cánh tản nhiệt bằng nhôm được sử dụng như một phần của vỏ để tăng diện tích tản nhiệt.
Các vấn đề về nhiệt
Giống như các nguồn sáng truyền thống, điốt phát quang bán dẫn (đèn LED) cũng tạo ra nhiệt trong quá trình hoạt động, lượng nhiệt này phụ thuộc vào hiệu suất phát sáng tổng thể. Dưới tác dụng của năng lượng điện ngoài, bức xạ của các electron và lỗ trống kết hợp lại với nhau tạo ra hiện tượng điện phát quang. Ánh sáng bức xạ gần điểm nối PN cũng cần đi qua môi trường bán dẫn và môi trường đóng gói của chính chip để ra bên ngoài (không khí). Kết hợp hiệu suất phun hiện tại, hiệu suất lượng tử phát quang bức xạ và hiệu suất khai thác ánh sáng bên ngoài của chip, cuối cùng, chỉ có 30-40% năng lượng điện đầu vào được chuyển đổi thành năng lượng ánh sáng, và 60-70% năng lượng còn lại là chủ yếu. gây ra bởi sự tái tổ hợp không bức xạ của dao động mạng tinh thể. Chuyển đổi dạng nhiệt
Ảnh hưởng đến tuổi thọ của đèn LED
Nói chung, sự ổn định và chất lượng của đèn LED rất quan trọng đối với sự tản nhiệt của thân đèn. Việc tản nhiệt của các loại đèn LED có độ sáng cao trên thị trường thường sử dụng phương pháp tản nhiệt tự nhiên, hiệu quả không lý tưởng. Đèn LED được tạo bởi nguồn sáng LED bao gồm đèn LED, cấu trúc tản nhiệt, trình điều khiển và thấu kính. Vì vậy, tản nhiệt cũng là một phần quan trọng. Nếu đèn LED không tản nhiệt tốt, tuổi thọ của nó cũng sẽ bị ảnh hưởng.
Quản lý nhiệt là vấn đề chính trong các ứng dụng LED có độ sáng cao
Bởi vì sự pha tạp loại p của nitrit nhóm III bị giới hạn bởi khả năng hòa tan của chất nhận Mg và năng lượng ban đầu cao hơn của các lỗ trống, nhiệt đặc biệt dễ tạo ra trong vùng loại p và nhiệt này phải truyền qua toàn bộ cấu trúc để được tản nhiệt trên tản nhiệt; Các con đường tản nhiệt của các thiết bị LED chủ yếu là dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt; độ dẫn nhiệt cực thấp của vật liệu nền Sapphire làm cho điện trở nhiệt của thiết bị tăng lên, dẫn đến hiện tượng tự làm nóng nghiêm trọng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị.
Ảnh hưởng của nhiệt đối với đèn LED có độ sáng cao
Nhiệt tập trung trong một phoi có kích thước nhỏ và nhiệt độ của phoi tăng lên gây ra sự phân bố ứng suất nhiệt không đồng đều, hiệu suất phát sáng của chip và giảm hiệu suất vỏ bọc photpho; khi nhiệt độ vượt quá một giá trị nhất định, tỷ lệ hỏng hóc của thiết bị tăng lên theo cấp số nhân. Thống kê cho thấy cứ nhiệt độ linh kiện tăng 2 ° C thì độ tin cậy giảm 10%. Khi nhiều đèn LED được bố trí dày đặc tạo thành một hệ thống chiếu sáng bằng ánh sáng trắng, vấn đề tản nhiệt càng trở nên nghiêm trọng. Giải quyết vấn đề quản lý nhiệt đã trở thành điều kiện tiên quyết cho các ứng dụng đèn LED có độ sáng cao.
Mối quan hệ giữa kích thước chip và tản nhiệt
Cách trực tiếp nhất để tăng độ sáng của đèn LED nguồn là tăng công suất đầu vào, và để ngăn chặn sự bão hòa của lớp hoạt động, kích thước của điểm tiếp giáp pn phải được tăng lên tương ứng; tăng công suất đầu vào chắc chắn sẽ làm tăng nhiệt độ mối nối và giảm hiệu suất lượng tử. Việc tăng công suất của một ống phụ thuộc vào khả năng của thiết bị để tách nhiệt từ tiếp giáp pn, trong khi vẫn duy trì vật liệu chip hiện có, cấu trúc, quy trình đóng gói, mật độ dòng điện trên chip và các điều kiện tản nhiệt tương đương, kích thước của chip và khu vực tiếp giáp được tăng lên một cách riêng biệt Nhiệt độ sẽ tiếp tục tăng. vì vậy đèn led tản nhiệt rất quan trọng đối với ngành đèn LED.
