4 punti tecnici di controllo della temperatura di lavoro a LED ad alta potenza

L'applicazione di apparecchiature di illuminazione a LED ad alta potenza sta diventando sempre più ampia e la luminosità luminosa del LED ad alta potenza è in realtà proporzionale alla sua corrente e anche la corrente diretta del LED ad alta potenza cambierà con le variazioni di temperatura. Oggi porterò tutti a conoscere il motivo della temperatura del nodo LED e del metodo di dissipazione del calore della sorgente di illuminazione a semiconduttore LED. Negli ultimi decenni di sviluppo, l'efficienza dell'illuminazione a LED è diventata sempre più alta, il costo è sempre più basso e i colori sono diventati sempre più ricchi. Ciò rende i LED ad alta potenza una fonte di pulizia efficiente, a risparmio energetico, ecologica e sicura nel prossimo futuro. Tuttavia, il problema della dissipazione del calore delle luci a LED ad alta potenza è ancora un importante collo di bottiglia nello sviluppo della sua applicazione nel campo dell'illuminazione. È un motivo importante per limitare la sua nuova generazione di sorgenti luminose. I dati di ricerca mostrano che quando il chip LED ha una luce luminosa quando la temperatura del nodo del chip LED è di 25 °C, quando la temperatura del nodo sale a 60 °C, la sua quantità luminosa sarà solo del 90%; quando la temperatura del nodo raggiunge i 100 C, scende all'80%. ; 140 C è solo il 70%. Si può notare che il miglioramento della temperatura del nodo di controllo della dissipazione del calore è molto importante per migliorarne l'efficienza luminosa. Se il problema di dissipazione del calore delle luci a LED ad alta potenza non viene risolto, la temperatura di lavoro delle luci a LED aumenterà e la temperatura del nodo aumenterà, il che causerà l'offset della crominanza del LED, l'indice di resa cromatica diminuisce, la temperatura del colore aumenta , l'efficienza di emissione della luce diminuisce e la vita utile si riduce. La luminosità del LED ad alta potenza è in realtà proporzionale alla sua corrente. Se il flusso ottico di uscita del LED ad alta potenza è controllato, equivale a controllarne la luminosità. Anche la corrente positiva dei LED ad alta potenza cambierà con la temperatura. Quando la temperatura dell'ambiente supera un certo valore (che chiamiamo temperatura di sicurezza), la corrente diretta del LED si riduce improvvisamente. In questo momento, se la corrente continua ad aumentare, la durata del LED si ridurrà. Pertanto, in questo momento, devono essere prese le misure corrispondenti. Quando la corrente di ingresso della lampada a bolle e la temperatura circostante vengono modificate, la corrente positiva del LED ad alta potenza può essere controllata nel tempo. Utilizzare la tecnologia di compensazione della temperatura per regolare dinamicamente la corrente di uscita in base alla temperatura ambiente e monitorare la temperatura del LED in tempo reale, in modo che il LED ad alta potenza in condizioni di temperatura elevata riduca automaticamente la sua corrente. 1. Lo stato attuale dei prodotti di illuminazione a LED ad alta potenza "substrato di alluminio chip-la modalità struttura a tre strati del radiatore" è utilizzato dalla maggior parte degli apparecchi di illuminazione a LED di grande potenza sul mercato attuale, ovvero il primo chip di imballaggio su substrati di alluminio per formare un modulo sorgente luminosa a LED, quindi installare il modulo sorgente luminosa sul radiatore in modo da poter realizzare un apparecchio di illuminazione a LED ad alta potenza. Attualmente, l'uso precoce dei LED per visualizzare luci e indicatori viene utilizzato come sistema di gestione termica per LED ad alta potenza. Questa modalità di gestione termica è limitata all'uso di LED a bassa potenza. L'illuminazione a LED ad alta potenza preparata dalla modalità struttura a tre strati, ci sono ancora molti punti irragionevoli in termini di struttura del sistema, come alta temperatura del nodo, bassa efficienza di dissipazione del calore, maggiore resistenza termica di contatto tra le strutture, minore efficienza di dissipazione del calore, maggiore resistenza termica del contatto Di conseguenza, il calore rilasciato dal chip non può essere disperso ed esportato in modo efficace, con conseguente sbiadimento dell'illuminazione a LED, basso effetto luminoso e breve durata. A causa delle limitazioni di molti fattori come la struttura, i costi e il consumo energetico, l'illuminazione a LED ad alta potenza è difficile da adottare un meccanismo di dissipazione del calore attivo e può adottare solo un meccanismo di dissipazione del calore passivo, ma la dissipazione del calore passiva ha grandi limiti; e l'attuale efficienza di conversione energetica dei LED è ancora efficace Non elevata, circa il 70 % della potenza in ingresso può essere convertita in calore, anche se l'effetto della luce viene aumentato del 40 %, l'energia viene convertita in calore, ovvero è difficile aumentare il grado di dissipazione del calore senza considerare la dissipazione del calore. 2. Le caratteristiche delle sorgenti luminose a LED sono diverse dalle tradizionali lampade fluorescenti, lampade a incandescenza e lampade alogene. Le sorgenti luminose a semiconduttore LED sono realizzate in materiale semiconduttore e costituite da PN. Gli agopunti con messa a terra elettronica generano luce visibile attraverso una guida composita PN positiva Tong, taglio inverso, di cui l'area N corrisponde all'elettrodo negativo e l'area P corrisponde al polo positivo. Le sorgenti luminose a semiconduttore LED presentano i vantaggi di un'elevata efficienza di emissione della luce, tempi di risposta brevi, volume ridotto, risparmio energetico e altri vantaggi. Inoltre, ha anche le caratteristiche delle sorgenti luminose tradizionali: 2.1 ha le caratteristiche di simili dispositivi a semiconduttore PN: 1) La corrente positiva e la tensione diretta sono coefficienti di temperatura negativi, che si riducono all'aumentare della temperatura; 2) Tensione positiva di tensione Deve superare una certa soglia per generare corrente; 3) In caso di inversione, nessuna corrente non funzionerà. 2.2 Ci sono molti aspetti per limitare la sua temperatura di lavoro. Le specifiche sono le seguenti: 1) La luminosità del LED e la corrente positiva presentano una certa relazione curva. Quando la temperatura del nodo supera un certo valore, la luminosità si indebolisce al diminuire della corrente alla corrente; 2 ) È necessario limitare la temperatura del nodo al di sotto del valore nominale compreso tra 95 C e 125 C; 3) Se la superficie contiene lenti in plastica, sarà limitata dalla temperatura del punto di fusione del materiale delle lenti. 3. Introduzione alla temperatura del nodo dei LED 3.1 La causa della febbre dei LED generata dalla febbre dei LED è perché l'energia aggiunta non viene tutta trasformata sotto forma di energia luminosa, e alcune di esse sono state convertite in energia termica. Attualmente, l'efficienza luminosa dei LED in commercio è di circa 100 LM/W. In altre parole, circa il 70% dell'energia elettrica viene sprecata sotto forma di energia termica. In generale, ci sono due fattori che portano alla produzione della temperatura del nodo LED. Specifico come segue: 1) Efficienza quantistica interna. Quando l'agopuntura e il composito elettronico sono composti, non possono produrre tutti fotoni. Questo è solitamente chiamato "dispersione di corrente", motivo per cui il tasso composto di carico della zona PN è ridotto. La tensione della tensione trapelata e della corrente è il potere di dispersione di questa parte, cioè la trasformazione in energia termica, ma questa parte non è il componente principale, perché la tecnologia attuale può portare l'efficienza dei fotoni interni del LED vicino a 90 %. 2) Circa il 30% dell'efficienza quantistica esterna. Uno dei motivi principali è che i fotoni generati dai loadmons non possono essere trasformati all'esterno del chip ma convertiti in calore. Sebbene le lampade a incandescenza abbiano solo circa 15LM/W, alla fine irradia energia elettrica sotto forma di energia luminosa. Sebbene la maggior parte dell'energia della radiazione sia infrarossa e l'effetto della luce sia molto basso, questo è esente dal problema della dissipazione del calore. Il problema della dissipazione del calore dei LED è diventato gradualmente al centro dell'attenzione delle persone. Questo perché la vita del LED o il decadimento della luce è direttamente correlata alla sua temperatura del nodo. Se il problema della dissipazione del calore non viene gestito bene. 3.2 Metodi per ridurre la temperatura del nodo del LED Controllare la potenza nominale in ingresso; Il design della struttura di dissipazione del calore secondario; ridurre al minimo la resistenza al calore tra la struttura di dissipazione del calore secondaria e l'interfaccia di installazione del LED; ridurre la temperatura dell'ambiente circostante; ridurre la resistenza termica del LED stesso. 4. Metodo di dissipazione del calore della sorgente luminosa di illuminazione a semiconduttore a LED In generale, il radiatore può essere suddiviso in dissipazione del calore passiva e dissipazione del calore attiva in base al modo in cui togliere il calore. La cosiddetta dissipazione di calore passiva si riferisce al calore generato dalla sorgente luminosa a LED della sorgente di calore nell'aria attraverso il dissipatore di calore. Il suo effetto di dissipazione del calore è proporzionale alle dimensioni della tavoletta di dissipazione del calore, ma questo effetto di dissipazione del calore è relativamente insoddisfacente. Nel dispositivo, o per la dissipazione del calore di bassa potenza e basso calore, la stragrande maggioranza dei dispositivi utilizza la dissipazione del calore attiva, la dissipazione del calore attiva consiste nel prelevare attivamente il calore dal dissipatore di calore attraverso alcune apparecchiature. Una maggiore efficienza di dissipazione del calore è la caratteristica principale della dissipazione del calore attiva e ha un volume relativamente piccolo. Un altro modo è realizzare componenti LED adottando l'elettrodo "verticale". Poiché sono presenti elettrodi metallici nelle estremità superiore e inferiore dei componenti LED, questo può ottenere un maggiore aiuto sul problema della dissipazione del calore. Ad esempio, come materiale viene utilizzato il substrato GAN. Poiché il substrato GAN è il materiale conduttivo, l'elettrodo può essere collegato direttamente sotto il substrato per ottenere i vantaggi della dispersione rapida e della luce, ma a causa dell'elevato costo del materiale, anche questo approccio sarà molto più costoso del costo del tradizionale substrati di zaffiro, che aumenteranno il costo di produzione dei componenti.