A nagy teljesítményű LED üzemi hőmérséklet-szabályozás 4 műszaki pontja

A nagyteljesítményű LED-es világítóberendezések alkalmazása egyre szélesebbé válik, és a nagy teljesítményű LED fényereje tulajdonképpen arányos az áramával, és a nagy teljesítményű LED előremenő árama is változik a hőmérséklet változásával. Ma mindenkit elvezetek, hogy megismerje a LED csomó hőmérsékletének okát és a LED-es félvezető fényforrás hőelvezetési módszerét. A fejlesztés elmúlt évtizedeiben a LED-es világítás hatékonysága egyre magasabb lett, a költségek egyre csökkennek, a színek pedig egyre gazdagabbak lettek. Ezáltal a nagy teljesítményű LED-ek hatékony, energiatakarékos, környezetbarát és biztonságos tisztítóforrássá válnak a közeljövőben. A nagy teljesítményű LED-lámpák hőelvezetési problémája azonban továbbra is jelentős szűk keresztmetszet a világítás területén történő alkalmazásukban. Ez egy fontos indok a fényforrások új generációjának korlátozására. A kutatási adatok azt mutatják, hogy ha a LED-chipnek világító fénye van, amikor a LED-chip csomópont-hőmérséklete 25 C, akkor amikor a csomó hőmérséklete 60 C-ra emelkedik, annak fényereje csak 90% lesz; amikor a csomó hőmérséklete eléri a 100 C-ot, akkor 80%-ra csökken. ; 140 c csak 70%. Látható, hogy a hőleadás szabályozási csomópont hőmérsékletének javítása nagyon fontos a fényhatékonyság javításához. Ha a nagy teljesítményű LED-lámpák hőelvezetési problémája nem oldódik meg, a LED-lámpák üzemi hőmérséklete megnő, és a csomópont hőmérséklete nő, ami a LED-króma eltolódását, a színvisszaadási index csökkenését, a színhőmérséklet növekedését okozza. , a fénykibocsátás hatékonysága csökken, és az élettartam is lerövidül. A nagy teljesítményű LED fényereje tulajdonképpen arányos az áramával. Ha a nagy teljesítményű LED kimeneti optikai fluxusát szabályozzák, akkor az egyenértékű a fényerő szabályozásával. A nagy teljesítményű LED-ek pozitív árama is változik a hőmérséklettel. Ha a környezet hőmérséklete meghalad egy bizonyos értéket (úgy hívjuk biztonsági hőmérsékletnek), a LED előremenő árama hirtelen csökken. Jelenleg, ha az áram folyamatosan növekszik, a LED élettartama csökkenni fog. Ezért ebben az időben megfelelő intézkedéseket kell tenni. Amikor a buboréklámpa bemeneti árama és a környezet hőmérséklete megváltozik, a nagy teljesítményű LED pozitív árama időben szabályozható. Használja a hőmérséklet-kompenzációs technológiát a kimeneti áram dinamikus beállításához a környezeti hőmérsékletnek megfelelően, és valós időben figyelje a LED hőmérsékletét, hogy a nagy teljesítményű LED magas hőmérsékleten automatikusan csökkentse az áramot. 1. A nagy teljesítményű LED-es világítástechnikai termékek jelenlegi állapotát "chip-alumínium szubsztrát - a radiátor háromrétegű szerkezeti módja" a legtöbb nagy teljesítményű LED-es lámpatest használja a jelenlegi piacon, vagyis az első csomagolóchip alumínium hordozókra. LED fényforrás modul kialakításához, majd szerelje fel a fényforrás modult a radiátorra, hogy nagy teljesítményű LED világítótestet készíthessen. Jelenleg a LED-ek korai használatát a fények és jelzőfények megjelenítésére a nagy teljesítményű LED-ek hőkezelési rendszereként használják. Ez a hőkezelési mód kis teljesítményű LED-ek használatára korlátozódik. A háromrétegű szerkezeti móddal elkészített nagy teljesítményű LED-es világítás még mindig sok ésszerűtlen hely van a rendszer felépítését tekintve, mint például magas csomós hőmérséklet, alacsony hőelvezetési hatásfok, nagyobb érintkezési hőellenállás a szerkezetek között, alacsonyabb hőelvezetési hatásfok, nagyobb érintkezési hőellenállás Ennek eredményeként a chip által felszabaduló hőt nem lehet hatékonyan eloszlatni és exportálni, ami a LED-világítás elhalványulását, gyenge fényhatást és rövid élettartamot eredményez. Számos tényező – például szerkezet, költség és energiafogyasztás – korlátai miatt a nagy teljesítményű LED-es világításnak nehéz aktív hőelvezetési mechanizmust alkalmaznia, és csak passzív hőelvezetési mechanizmust alkalmazhat, de a passzív hőelvezetésnek nagy korlátai vannak; és a LED-ek jelenlegi energiaátalakítási hatásfoka továbbra is hatásos Nem magas, a bemeneti teljesítmény kb. 70 %-a hővé alakítható, még ha a fényhatást 40 %-kal növeljük, az energia hővé alakul, azaz nehéz növelni a hőleadás mértékét anélkül, hogy figyelembe vennénk a hőelvezetést. 2. A LED világítási fényforrások jellemzői eltérnek a hagyományos fénycsövektől, izzólámpáktól és halogénlámpáktól. A LED-es félvezető világító fényforrások félvezető anyagból készülnek, és PN-ből állnak. Az elektronikával földelt akupontok látható fényt állítanak elő kompoziton, PN pozitív vezetési Tong, fordított levágáson keresztül, amelyből N terület a negatív elektródának, a P terület pedig a pozitív pólusnak felel meg. A LED-es félvezető fényforrások előnye a nagy fénykibocsátás, rövid válaszidő, kis térfogat, energiatakarékosság és egyéb előnyök. Ezenkívül a hagyományos fényforrások jellemzőivel is rendelkezik: 2.1 a hasonló PN félvezető eszközök jellemzőivel rendelkezik: 1) A pozitív áram és az előremenő feszültség negatív hőmérsékleti együttható, amely a hőmérséklet növekedésével csökken; 2) Pozitív feszültség Az áram generálásához meg kell haladnia egy bizonyos küszöbértéket; 3) Fordított helyzetben az áram nem működik. 2.2 A működési hőmérséklet korlátozásának számos szempontja van. A jellemzők a következők: 1) A LED fényereje és a pozitív áramerősség bizonyos görbe összefüggést mutat. Amikor a csomó hőmérséklete meghalad egy bizonyos értéket, a fényerő gyengül az áramerősség csökkenésével; 2) Korlátoznia kell a csomó hőmérsékletét a 95 C és 125 C közötti névleges érték alá; 3) Ha a felület műanyag lencséket tartalmaz, akkor azt a lencse anyagának olvadáspont-hőmérséklete korlátozza. 3. Bevezetés a LED-csomó-hőmérsékletbe 3.1 A LED-láz által generált LED-láz oka, hogy a hozzáadott energia nem minden alakul át fényenergiává, hanem egy részük hőenergiává alakult. Jelenleg a piacon lévő LED fényhatékonysága körülbelül 100 LM/W. Más szóval, az elektromos energia körülbelül 70%-a hőenergia formájában megy el. Általánosságban elmondható, hogy két tényező vezet a LED-es csomó hőmérsékletének kialakulásához. Specifikusan az alábbiak szerint: 1) Belső kvantumhatékonyság. Ha az akupunktúrát és az elektronikus kompozitot összekeverjük, nem mindegyik képes fotonokat termelni. Ezt általában "áramszivárgásnak" nevezik, ez az oka annak, hogy a PN zóna összetett terhelési sebessége csökken. A kiszivárgott feszültség és áram feszültsége ennek a résznek a diszperziós teljesítménye, vagyis a hőenergiává való átalakulás, de nem ez a rész a fő komponens, mert a jelenlegi technológia a LED belső fotonhatékonyságát 90 közelébe tudja tenni. %. 2) A külső kvantumhatékonyság körülbelül 30%-a. Ennek egyik fő oka, hogy a loadmonok által generált fotonok nem alakíthatók át a chip külső részévé, hanem hővé alakulnak. Bár az izzólámpák csak kb. 15LM/W-osak, de végül is elektromos energiát sugároznak fényenergia formájában. Bár a sugárzási energia nagy része infravörös és a fényhatás nagyon alacsony, ez mentesül a hőleadás problémája alól. A LED hőelvezetési problémája fokozatosan az emberek figyelmének középpontjába került. Ennek az az oka, hogy a LED vagy a fénycsökkenés élettartama közvetlenül összefügg a csomópont hőmérsékletével. Ha a hőelvezetési problémát nem kezelik jól. 3.2 Módszerek a LED csomóponti hőmérsékletének csökkentésére A névleges bemeneti teljesítmény szabályozása; A másodlagos hőleadó szerkezet kialakítása; minimálisra csökkentse a hőellenállást a másodlagos hőelvezető szerkezet és a LED-es telepítési interfész között; csökkenti a környezet hőmérsékletét; csökkenti magának a LED-nek a hőellenállását. 4. LED-es félvezető világítás fényforrás hőelvezetési módszer Általában a radiátor passzív hőelvezetésre és aktív hőelvezetésre osztható a hőelvonás módja szerint. Az úgynevezett passzív hőleadás a hőforrás LED-es fényforrása által a hűtőbordán keresztül a levegőbe termelt hőre utal. Hőelvezető hatása arányos a hőleadó tabletta méretével, de ez a hőleadó hatás viszonylag nem kielégítő. A készülékben, illetve a kis teljesítményű és alacsony hőfok hőelvezetésére a készülékek túlnyomó többsége aktív hőleadást vesz fel, az aktív hőleadás a hűtőbordából származó hő aktív átvétele valamilyen berendezésen keresztül. A nagyobb hőelvezetési hatásfok az aktív hőleadás fő jellemzője, és viszonylag kis térfogatú. Egy másik módszer a LED-alkatrészek gyártása a „függőleges” elektróda alkalmazásával. Mivel a LED-alkatrészek felső és alsó végén fémelektródák vannak, ez nagyobb segítséget jelenthet a hőelvezetés problémájában. Például a GAN hordozót használják anyagként. Mivel a GAN hordozó a vezető anyag, az elektródát közvetlenül a hordozó alá lehet csatlakoztatni a gyors diszperzió és a fény előnyeinek kihasználása érdekében, de a magas anyagköltség miatt ez a megközelítés is sokkal drágább, mint a hagyományos költség. zafír hordozók, ami növeli az alkatrészek gyártási költségét.