Жоғары қуатты жарықдиодты жұмыс температурасын бақылаудың 4 техникалық нүктесі

Жоғары қуатты жарықдиодты жарықтандыру жабдығын қолдану кеңірек және кеңейіп келеді және жоғары қуатты жарық диодының жарықтылығы оның тоғына пропорционалды, ал жоғары қуатты жарық диодының алға тогы температураның өзгеруімен де өзгереді. Бүгін мен барлығын жарық диодты түйін температурасының себебі және жарық диодты жартылай өткізгіш жарықтандыру көзі жылуды тарату әдісі туралы білуге ​​​​барамын. Дамудың соңғы онжылдықтарында жарықдиодты жарықтандыру тиімділігі жоғарырақ және жоғарырақ болды, құны азайып барады, ал түстер бай және қанық болды. Бұл жоғары қуатты жарықдиодты шамдарды жақын болашақта тиімді, энергияны үнемдейтін, экологиялық таза және қауіпсіз тазалау көзі етеді. Дегенмен, жоғары қуатты жарықдиодты шамдардың жылуды диссипациялау мәселесі әлі де оны жарықтандыру саласында қолданудағы негізгі даму кедергісі болып табылады. Бұл оның жаңа буын жарықтандыру көздерін шектеудің маңызды себебі. Зерттеу деректері көрсеткендей, жарықдиодты чиптің торап температурасы 25 C болғанда жарықдиодты чиптің жарық шамы болған кезде, түйін температурасы 60 C дейін көтерілгенде, оның жарық мөлшері тек 90% болады; түйін температурасы 100 С-қа жеткенде ол 80%-ға дейін төмендейді. ; 140 C ғана 70%. Жылу диссипациясын бақылау түйінінің температурасын жақсарту оның жарық тиімділігін арттыру үшін өте маңызды екенін көруге болады. Қуаттылығы жоғары жарықдиодты шамдардың жылуды тарату мәселесі шешілмесе, жарық диодты шамдардың жұмыс температурасы жоғарылайды және түйін температурасы жоғарылайды, бұл жарық диодты хроманың ығысуына әкеледі, түс көрсету индексі төмендейді, түс температурасы жоғарылайды. , жарық шығару тиімділігі төмендейді және қызмет ету мерзімі қысқарады. Жоғары қуатты жарық диодының жарықтылығы шын мәнінде оның токына пропорционалды. Егер жоғары қуатты жарық диодының шығыс оптикалық ағыны басқарылса, бұл оның жарық жарықтығын басқаруға тең. Жоғары қуатты жарық диодтарының оң тогы да температураға байланысты өзгереді. Қоршаған ортаның температурасы белгілі бір мәннен асқанда (қауіпсіздік температурасы деп атаймыз), жарық диодының тікелей тогы кенеттен төмендейді. Осы уақытта ток күшеюін жалғастыра берсе, бұл жарық диодының қызмет ету мерзімін қысқартады. Сондықтан осы уақытта тиісті шараларды қабылдау қажет. Көпіршікті шамның кіріс тогы мен қоршаған температура өзгергенде, жоғары қуатты жарық диоды оң токты уақытында басқаруға болады. Қоршаған орта температурасына сәйкес шығыс тогын динамикалық реттеу үшін температураны өтеу технологиясын пайдаланыңыз және жоғары температура жағдайында жоғары қуатты жарық диоды оның тоғын автоматты түрде азайтатындай етіп нақты уақытта жарық диоды температурасын бақылаңыз. 1. Жоғары қуатты жарықдиодты жарықтандыру өнімдерінің ағымдағы күйі «чип-алюминий субстрат - радиатордың үш қабатты құрылымы режимі» қазіргі нарықтағы үлкен қуатты жарықдиодты жарықтандыру құрылғыларының көпшілігінде қолданылады, яғни алюминий субстраттарында бірінші орау чипі. Жарық диодты жарық көзі модулін жасау үшін, содан кейін жоғары қуатты жарық диодты жарықтандыру құрылғысын жасай алатындай етіп радиаторға жарық көзі модулін орнатыңыз. Қазіргі уақытта шамдар мен индикаторларды көрсету үшін жарықдиодты шамдарды ерте пайдалану жоғары қуатты жарық диодтары үшін жылуды басқару жүйесі ретінде пайдаланылады. Бұл жылуды басқару режимі шағын қуатты жарық диодты пайдаланумен шектеледі. Үш қабатты құрылым режимінде дайындалған жоғары қуатты жарықдиодты жарықтандыру, жүйе құрылымы бойынша әлі де көптеген негізсіз жерлер бар, мысалы, жоғары түйін температурасы, төмен жылуды тарату тиімділігі, құрылымдар арасындағы байланыс термиялық кедергісі, төмен жылу тарату тиімділігі, көбірек контактілі жылу кедергісі Нәтижесінде, чип шығаратын жылуды тиімді түрде тарату және экспорттау мүмкін емес, нәтижесінде жарық диодты жарық өшеді, жарық әсері төмен және қызмет ету мерзімі қысқа болады. Құрылымы, құны және қуат тұтынуы сияқты көптеген факторлардың шектеулеріне байланысты жоғары қуатты жарықдиодты жарықтандыру белсенді жылуды тарату механизмін қабылдау қиын және тек пассивті жылуды тарату механизмін қабылдай алады, бірақ пассивті жылу диссипациясының үлкен шектеулері бар; және жарық диодтарының энергияны түрлендірудің ағымдағы тиімділігі әлі де тиімді Жоғары емес, кіріс қуатының шамамен 70% жылуға айналуы мүмкін, тіпті жарық әсері 40% ұлғайса да, энергия жылуға айналады, яғни ол жылу диссипациясын есепке алмай, жылуды бөлу дәрежесін арттыру қиын. 2. Жарық диодты жарық көздерінің сипаттамалары дәстүрлі флуоресцентті лампалардан, қыздыру шамдарынан және галогендік шамдардан ерекшеленеді. Жартылай өткізгіш жарық диодты жарық көздері жартылай өткізгіш материалдан жасалған және PN тұрады. Электрондық жерге тұйықталған нүктелер композиттік, PN оң бағыттаушы Тонг арқылы көрінетін жарықты тудырады, кері кесілген, оның N аймағы теріс электродқа, ал P аймағы оң полюске сәйкес келеді. Жартылай өткізгіш жарықдиодты жарық көздері жоғары жарық шығару тиімділігі, қысқа жауап беру уақыты, шағын көлем, энергияны үнемдеу және басқа да артықшылықтарға ие. Сонымен қатар, ол дәстүрлі жарықтандыру көздерінің сипаттамаларына да ие: 2.1 ұқсас PN жартылай өткізгіш құрылғыларының сипаттамаларына ие: 1) Оң ток және тікелей кернеу теріс температура коэффициенттері болып табылады, олар температура жоғарылаған сайын азаяды; 2) Оң кернеу кернеуі Ток тудыруы үшін ол белгілі бір шекті мәннен асуы керек; 3) Кері жағдайда ешқандай ток жұмыс істемейді. 2.2 Оның жұмыс температурасын шектеудің көптеген аспектілері бар. Ерекшеліктер келесідей: 1) Жарық диодты шамның жарықтығы мен оң ток белгілі бір қисық қатынасты көрсетеді. Түйіннің температурасы белгілі бір мәннен асқанда, токтың токқа дейін төмендеуімен жарықтылық әлсірейді; 2 ) Түйіннің температурасын номиналды мәннен 95 С-тан 125 С-қа дейін шектеу керек; 3) Егер бетінде пластикалық линзалар болса, ол линза материалының балқу температурасымен шектеледі. 3. Жарық диодты торап температурасына кіріспе 3.1 Жарық диодты қызба тудыратын жарық диодты қызбаның себебі қосылған энергияның барлығы жарық энергиясы түрінде өзгермейді, ал олардың кейбіреулері жылу энергиясына айналды. Қазіргі уақытта нарықтағы жарық диодының жарық тиімділігі шамамен 100 LM/W құрайды. Басқаша айтқанда, электр энергиясының шамамен 70% жылу энергиясы түрінде босқа кетеді. Жалпы айтқанда, жарықдиодты торап температурасын өндіруге әкелетін екі фактор бар. Төмендегідей спецификалық: 1) Ішкі кванттық тиімділік. Акупунктура мен электронды композитті біріктіргенде, олардың барлығы фотонды шығара алмайды. Бұл әдетте «ағымдағы ағып кету» деп аталады, сондықтан PN аймағының жүктемесінің құрама жылдамдығы төмендейді. Ағып кеткен кернеу мен токтың кернеуі бұл бөліктің дисперсиялық қуаты, яғни жылу энергиясына айналуы, бірақ бұл бөлік негізгі құрамдас емес, өйткені ағымдағы технология жарықдиодтың ішкі фотонды тиімділігін 90-ға жақын ете алады. %. 2) Сыртқы кванттық тиімділіктің шамамен 30%. Негізгі себептердің бірі - лоудмондар тудыратын фотондарды чиптің сыртына айналдыру мүмкін емес, бірақ жылуға айналады. Қыздыру шамдары шамамен 15LM/W болса да, бірақ соңында ол жарық энергиясы түрінде электр энергиясын шығарады. Сәулелену энергиясының көп бөлігі инфрақызыл және жарық әсері өте төмен болса да, бұл жылуды бөлу мәселесінен босатылады. Жарықдиодты жылуды тарату мәселесі бірте-бірте адамдардың назарына айналды. Себебі, жарықдиодты немесе жарық ыдырауының қызмет ету мерзімі оның түйін температурасына тікелей байланысты. Егер жылуды тарату мәселесі дұрыс шешілмесе. 3.2 Жарық диодты түйіннің температурасын төмендету әдістері Номиналды кіріс қуатын басқару; Екінші реттік жылуды тарату құрылымын жобалау; екінші реттік жылу диссипациясының құрылымы мен жарықдиодты орнату интерфейсі арасындағы ыстыққа төзімділікті минимумға дейін төмендету; қоршаған ортаның температурасын төмендету; жарық диодының жылу кедергісін азайтады. 4. Жарықдиодты жартылай өткізгішті жарықтандырудың жарық көзі жылуды тарату әдісі Жалпы алғанда, жылуды алу тәсіліне сәйкес радиаторды пассивті жылу диссипациясына және белсенді жылу диссипациясына бөлуге болады. Пассивті жылу диссипациясы деп аталатын жылу раковинасы арқылы ауаға жарық диодты жарық көзі жылу көзі шығаратын жылуды білдіреді. Оның жылуды тарату әсері жылуды тарату таблеткасының өлшеміне пропорционалды, бірақ бұл жылуды бөлу әсері салыстырмалы түрде қанағаттанарлықсыз. Құрылғыда немесе төмен қуатты және төмен жылуды жылуды тарату үшін құрылғылардың басым көпшілігі белсенді жылуды диссипациялайды, белсенді жылу диссипациясы кейбір жабдық арқылы жылу қабылдағыштан жылуды белсенді түрде алу болып табылады. Жылу диссипациясының жоғары тиімділігі белсенді жылу диссипациясының негізгі ерекшелігі болып табылады және оның салыстырмалы түрде аз көлемі бар. Тағы бір әдіс - «тік» электродты қабылдау арқылы жарықдиодты компоненттерді жасау. Жарықдиодты құрамдастардың жоғарғы және төменгі ұштарында металл электродтар болғандықтан, бұл жылуды тарату мәселесінде көбірек көмек ала алады. Мысалы, материал ретінде GAN субстраты пайдаланылады. GAN субстраты өткізгіш материал болғандықтан, электродты жылдам дисперсия мен жарықтың артықшылықтарын алу үшін субстрат астына тікелей қосуға болады, бірақ материалдың жоғары құнына байланысты бұл әдіс дәстүрлі материалдың құнынан әлдеқайда қымбат болады. құрамдас бөліктердің өзіндік құнын арттыратын сапфирді субстраттар.