4 Τεχνικά Σημεία ελέγχου θερμοκρασίας λειτουργίας LED υψηλής ισχύος

Η εφαρμογή του εξοπλισμού φωτισμού LED υψηλής ισχύος γίνεται ολοένα και ευρύτερη και η φωτεινή φωτεινότητα του LED υψηλής ισχύος είναι στην πραγματικότητα ανάλογη με το ρεύμα του και το μπροστινό ρεύμα του LED υψηλής ισχύος θα αλλάζει επίσης με τις αλλαγές θερμοκρασίας. Σήμερα, θα πάρω όλους να μάθουν για τον λόγο της θερμοκρασίας κόμβου LED και της μεθόδου απαγωγής θερμότητας από πηγή φωτισμού LED ημιαγωγών. Τις τελευταίες δεκαετίες ανάπτυξης, η απόδοση φωτισμού LED γίνεται όλο και μεγαλύτερη, το κόστος γίνεται όλο και λιγότερο και τα χρώματα γίνονται πλουσιότερα και πλουσιότερα. Αυτό καθιστά τα LED υψηλής ισχύος ως αποδοτική, εξοικονόμηση ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον και ασφαλή πηγή καθαρισμού στο εγγύς μέλλον. Ωστόσο, το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας των φώτων LED υψηλής ισχύος εξακολουθεί να αποτελεί σημαντικό αναπτυξιακό εμπόδιο στην εφαρμογή του στον τομέα του φωτισμού. Είναι ένας σημαντικός λόγος για τον περιορισμό των πηγών φωτισμού της νέας γενιάς. Τα ερευνητικά δεδομένα δείχνουν ότι όταν το τσιπ LED έχει φωτεινό φως όταν η θερμοκρασία του κόμβου του τσιπ LED είναι 25 C, τότε όταν η θερμοκρασία του κόμβου αυξάνεται στους 60 C, η φωτεινή του ποσότητα θα είναι μόνο 90%. όταν η θερμοκρασία του κόμπου φτάσει τους 100 C, θα πέσει στο 80%. 140 C είναι μόνο 70%. Μπορεί να φανεί ότι η βελτίωση της θερμοκρασίας του κόμβου ελέγχου απαγωγής θερμότητας είναι πολύ σημαντική για τη βελτίωση της φωτεινής του απόδοσης. Εάν το πρόβλημα απαγωγής θερμότητας των λαμπτήρων LED υψηλής ισχύος δεν επιλυθεί, η θερμοκρασία λειτουργίας των φώτων LED θα αυξηθεί και η θερμοκρασία του κόμβου θα αυξηθεί, γεγονός που θα προκαλέσει τη μετατόπιση του χρώματος LED, τη μείωση του δείκτη απόδοσης χρώματος, την αύξηση της θερμοκρασίας χρώματος , η απόδοση εκπομπής φωτός μειώνεται και η διάρκεια ζωής θα μειωθεί. Η φωτεινότητα του LED υψηλής ισχύος είναι στην πραγματικότητα ανάλογη με το ρεύμα του. Εάν ελέγχεται η οπτική ροή εξόδου του LED υψηλής ισχύος, ισοδυναμεί με τον έλεγχο της φωτεινότητας του. Το θετικό ρεύμα των LED υψηλής ισχύος θα αλλάξει επίσης με τη θερμοκρασία. Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος υπερβεί μια ορισμένη τιμή (ονομάζουμε θερμοκρασία ασφαλείας), το ρεύμα προς τα εμπρός του LED θα μειωθεί ξαφνικά. Αυτή τη στιγμή, εάν το ρεύμα συνεχίσει να αυξάνεται, θα μειωθεί η διάρκεια ζωής των LED. Επομένως, αυτή τη στιγμή πρέπει να ληφθούν τα αντίστοιχα μέτρα. Όταν αλλάξουν το ρεύμα εισόδου της λυχνίας φυσαλίδας και η θερμοκρασία περιβάλλοντος, το θετικό ρεύμα LED υψηλής ισχύος μπορεί να ελεγχθεί εγκαίρως. Χρησιμοποιήστε την τεχνολογία αντιστάθμισης θερμοκρασίας για να ρυθμίσετε δυναμικά το ρεύμα εξόδου σύμφωνα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και παρακολουθήστε τη θερμοκρασία του LED σε πραγματικό χρόνο, έτσι ώστε το LED υψηλής ισχύος σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας να μειώνει αυτόματα το ρεύμα του. 1. Η τρέχουσα κατάσταση των προϊόντων φωτισμού LED υψηλής ισχύος "τσιπ-υπόστρωμα αλουμινίου - η λειτουργία δομής τριών στρωμάτων του ψυγείου" χρησιμοποιείται από τα περισσότερα φωτιστικά LED μεγάλης ισχύος στην τρέχουσα αγορά, δηλαδή το πρώτο τσιπ συσκευασίας σε υποστρώματα αλουμινίου για να σχηματίσετε μια μονάδα πηγής φωτός LED και, στη συνέχεια, εγκαταστήστε τη μονάδα πηγής φωτός στο ψυγείο, ώστε να μπορείτε να φτιάξετε ένα φωτιστικό LED υψηλής ισχύος. Επί του παρόντος, η πρώιμη χρήση των LED για την εμφάνιση φώτων και ενδείξεων χρησιμοποιείται ως σύστημα θερμικής διαχείρισης για LED υψηλής ισχύος. Αυτή η λειτουργία διαχείρισης θερμότητας περιορίζεται στη χρήση LED μικρής ισχύος. Ο φωτισμός LED υψηλής ισχύος που προετοιμάζεται από τη λειτουργία δομής τριών επιπέδων, υπάρχουν ακόμα πολλά παράλογα σημεία όσον αφορά τη δομή του συστήματος, όπως υψηλή θερμοκρασία κόμβου, χαμηλή απόδοση απαγωγής θερμότητας, μεγαλύτερη θερμική αντίσταση επαφής μεταξύ των κατασκευών, χαμηλότερη απόδοση απαγωγής θερμότητας, μεγαλύτερη θερμική αντίσταση επαφής Ως αποτέλεσμα, η θερμότητα που απελευθερώνεται από το τσιπ δεν μπορεί να διασκορπιστεί αποτελεσματικά και να εξαχθεί, με αποτέλεσμα ο φωτισμός LED να ξεθωριάζει, το εφέ χαμηλού φωτισμού και τη μικρή διάρκεια ζωής. Λόγω των περιορισμών πολλών παραγόντων όπως η δομή, το κόστος και η κατανάλωση ενέργειας, ο φωτισμός LED υψηλής ισχύος είναι δύσκολο να υιοθετήσει έναν ενεργό μηχανισμό απαγωγής θερμότητας και μπορεί να υιοθετήσει μόνο έναν μηχανισμό παθητικής απαγωγής θερμότητας, αλλά η παθητική απαγωγή θερμότητας έχει μεγάλους περιορισμούς. και η τρέχουσα απόδοση μετατροπής ενέργειας των LED εξακολουθεί να είναι αποτελεσματική Όχι υψηλή, περίπου το 70% της ισχύος εισόδου μπορεί να μετατραπεί σε θερμότητα, ακόμα κι αν το εφέ φωτός αυξηθεί κατά 40%, η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, δηλαδή είναι δύσκολο να αυξηθεί ο βαθμός απαγωγής θερμότητας χωρίς να ληφθεί υπόψη η απαγωγή θερμότητας. 2. Τα χαρακτηριστικά των πηγών φωτισμού LED διαφέρουν από τους παραδοσιακούς λαμπτήρες φθορισμού, τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και τους λαμπτήρες αλογόνου. Οι πηγές φωτός φωτισμού LED ημιαγωγών είναι κατασκευασμένες από ημιαγωγικό υλικό και αποτελούνται από PN. Τα ηλεκτρονικά γειωμένα σημεία βελονισμού παράγουν ορατό φως μέσω σύνθετου Tong θετικής καθοδήγησης PN, αντίστροφης αποκοπής, εκ των οποίων η περιοχή N αντιστοιχεί στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και η περιοχή P αντιστοιχεί στον θετικό πόλο. Οι πηγές φωτός ημιαγωγών LED έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης εκπομπής φωτός, του μικρού χρόνου απόκρισης, του μικρού όγκου, της εξοικονόμησης ενέργειας και άλλων πλεονεκτημάτων. Επιπλέον, έχει επίσης τα χαρακτηριστικά των παραδοσιακών πηγών φωτισμού: 2.1 έχει τα χαρακτηριστικά παρόμοιων συσκευών ημιαγωγών PN: 1) Το θετικό ρεύμα και η μπροστινή τάση είναι αρνητικοί συντελεστές θερμοκρασίας, οι οποίοι μειώνονται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. 2) Θετική τάση τάσης Πρέπει να υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο για να παράγει ρεύμα. 3) Όταν γίνεται όπισθεν, δεν λειτουργεί κανένα ρεύμα. 2.2 Υπάρχουν πολλές πτυχές για τον περιορισμό της θερμοκρασίας λειτουργίας του. Οι λεπτομέρειες είναι οι εξής: 1) Η φωτεινότητα του LED και το θετικό ρεύμα παρουσιάζουν μια ορισμένη σχέση καμπύλης. Όταν η θερμοκρασία του κόμβου υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, η φωτεινότητα εξασθενεί με τη μείωση του ρεύματος στο ρεύμα. 2 ) Πρέπει να περιορίσετε τη θερμοκρασία του κόμβου κάτω από την ονομαστική τιμή από 95 C έως 125 C. 3) Εάν η επιφάνεια περιέχει πλαστικούς φακούς, θα περιοριστεί από τη θερμοκρασία του σημείου τήξης του υλικού του φακού. 3. Εισαγωγή στη θερμοκρασία κόμβου LED 3.1 Η αιτία του πυρετού LED που δημιουργείται από τον πυρετό LED είναι επειδή η προστιθέμενη ενέργεια δεν μετατρέπεται όλη με τη μορφή φωτεινής ενέργειας και μερικά από αυτά έχουν μετατραπεί σε θερμική ενέργεια. Προς το παρόν, η απόδοση φωτός του LED στην αγορά είναι περίπου 100 LM/W. Με άλλα λόγια, περίπου το 70% της ηλεκτρικής ενέργειας σπαταλάται με τη μορφή θερμικής ενέργειας. Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν δύο παράγοντες που οδηγούν στην παραγωγή θερμοκρασίας κόμβου LED. Ειδικά ως εξής: 1) Εσωτερική κβαντική απόδοση. Όταν ο βελονισμός και το ηλεκτρονικό σύνθετο συνδυάζονται, δεν μπορούν όλα να παράγουν φωτόνια. Αυτό συνήθως ονομάζεται «διαρροή ρεύματος», που είναι ο λόγος για τον οποίο μειώνεται ο σύνθετος ρυθμός φόρτισης της ζώνης PN. Η τάση της διαρρέουσας τάσης και του ρεύματος είναι η ισχύς διασποράς αυτού του τμήματος, δηλαδή ο μετασχηματισμός σε θερμική ενέργεια, αλλά αυτό το μέρος δεν είναι το κύριο συστατικό, επειδή η τρέχουσα τεχνολογία μπορεί να κάνει την εσωτερική απόδοση φωτονίων του LED κοντά στο 90 %. 2) Περίπου το 30% της εξωτερικής κβαντικής απόδοσης. Ένας από τους κύριους λόγους είναι ότι τα φωτόνια που παράγονται από τα loadmon δεν μπορούν να μετατραπούν στο εξωτερικό του τσιπ αλλά να μετατραπούν σε θερμότητα. Αν και οι λαμπτήρες πυρακτώσεως είναι μόνο περίπου 15LM/W, αλλά στο τέλος, εκπέμπουν ηλεκτρική ενέργεια με τη μορφή φωτεινής ενέργειας. Αν και το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας της ακτινοβολίας είναι υπέρυθρη και η επίδραση του φωτός είναι πολύ χαμηλή, αυτό εξαιρείται από το πρόβλημα της διάχυσης θερμότητας. Το πρόβλημα απαγωγής θερμότητας των LED έχει γίνει σταδιακά το επίκεντρο της προσοχής των ανθρώπων. Αυτό συμβαίνει επειδή η διάρκεια ζωής του LED ή της αποσύνθεσης φωτός σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία του κόμβου του. Εάν το πρόβλημα απαγωγής θερμότητας δεν αντιμετωπιστεί σωστά. 3.2 Μέθοδοι μείωσης της θερμοκρασίας κόμβου LED Ελέγξτε την ονομαστική ισχύ εισόδου. Ο σχεδιασμός της δευτερεύουσας δομής απαγωγής θερμότητας. μειώστε την αντίσταση θερμότητας μεταξύ της δευτερεύουσας δομής απαγωγής θερμότητας και της διεπαφής εγκατάστασης LED στο ελάχιστο. μείωση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος περιβάλλοντος. μείωση της θερμικής αντίστασης των ίδιων των LED. 4. Μέθοδος διάχυσης θερμότητας πηγής φωτός φωτισμού LED ημιαγωγών Σε γενικές γραμμές, το ψυγείο μπορεί να χωριστεί σε παθητική απαγωγή θερμότητας και ενεργητική απαγωγή θερμότητας ανάλογα με τον τρόπο αφαίρεσης της θερμότητας. Η λεγόμενη παθητική διάχυση θερμότητας αναφέρεται στη θερμότητα που παράγεται από την πηγή φωτός LED της πηγής θερμότητας στον αέρα μέσω της ψύκτρας. Η επίδραση της διάχυσης θερμότητας είναι ανάλογη με το μέγεθος του δισκίου απαγωγής θερμότητας, αλλά αυτή η επίδραση απαγωγής θερμότητας είναι σχετικά μη ικανοποιητική. Στη συσκευή, ή για την απαγωγή θερμότητας χαμηλής ισχύος και χαμηλής θερμότητας, η συντριπτική πλειονότητα των συσκευών λαμβάνει ενεργή απαγωγή θερμότητας, η ενεργή απαγωγή θερμότητας είναι η ενεργή λήψη της θερμότητας από την ψύκτρα μέσω κάποιου εξοπλισμού. Η υψηλότερη απόδοση απαγωγής θερμότητας είναι το κύριο χαρακτηριστικό της ενεργού απαγωγής θερμότητας και έχει σχετικά μικρό όγκο. Ένας άλλος τρόπος είναι να φτιάξετε εξαρτήματα LED υιοθετώντας το «κάθετο» ηλεκτρόδιο. Επειδή υπάρχουν μεταλλικά ηλεκτρόδια στο άνω και κάτω άκρο των εξαρτημάτων LED, αυτό μπορεί να βοηθήσει περισσότερο στο πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας. Για παράδειγμα, το υπόστρωμα GAN χρησιμοποιείται ως υλικό. Επειδή το υπόστρωμα GAN είναι το αγώγιμο υλικό, το ηλεκτρόδιο μπορεί να συνδεθεί απευθείας κάτω από το υπόστρωμα για να αποκομίσει τα οφέλη της γρήγορης διασποράς και του φωτός, αλλά λόγω του υψηλού κόστους υλικού, αυτή η προσέγγιση θα είναι επίσης πολύ πιο ακριβή από το κόστος του παραδοσιακού υποστρώματα ζαφείρι, τα οποία θα αυξήσουν το κόστος παραγωγής των εξαρτημάτων.