4 didelės galios LED darbinės temperatūros valdymo techniniai taškai

Didelės galios LED apšvietimo įrangos taikymas tampa vis platesnis, o didelės galios šviesos diodo šviesos ryškumas iš tikrųjų yra proporcingas jo srovei, o didelės galios šviesos diodo tiesioginė srovė taip pat keisis keičiantis temperatūrai. Šiandien visus supažindinsiu su LED mazgo temperatūros priežastimi ir LED puslaidininkinio apšvietimo šaltinio šilumos išsklaidymo metodu. Pastaraisiais plėtros dešimtmečiais LED apšvietimo efektyvumas tapo vis didesnis, sąnaudos vis mažėja, o spalvos tapo sodresnės ir sodresnės. Dėl to didelės galios šviesos diodai artimiausioje ateityje taps efektyviu, energiją taupančiu, aplinkai nekenksmingu ir saugiu valymo šaltiniu. Tačiau didelės galios LED šviestuvų šilumos išsklaidymo problema vis dar yra pagrindinė jų taikymo apšvietimo srityje kliūtis. Tai svarbi priežastis apriboti naujos kartos apšvietimo šaltinius. Tyrimo duomenys rodo, kad kai LED lustas turi šviečiančią šviesą, kai LED lusto mazgo temperatūra yra 25 C, tai mazgo temperatūrai pakilus iki 60 C, jos šviesos kiekis bus tik 90%; mazgo temperatūrai pasiekus 100 C, ji nukris iki 80%. ; 140 c yra tik 70%. Matyti, kad šilumos išsklaidymo kontrolės mazgo temperatūros gerinimas yra labai svarbus siekiant pagerinti jo šviesos efektyvumą. Jei didelės galios LED lempučių šilumos išsklaidymo problema nebus išspręsta, LED lempučių darbinė temperatūra padidės, o mazgo temperatūra padidės, dėl to LED spalvingumas pasislinks, spalvų perteikimo indeksas sumažės, spalvos temperatūra padidės. , sumažėja šviesos spinduliavimo efektyvumas ir sutrumpėja tarnavimo laikas. Didelės galios šviesos diodo šviesos ryškumas iš tikrųjų yra proporcingas jo srovei. Jei valdomas didelės galios šviesos diodo išėjimo optinis srautas, tai prilygsta jo šviesos ryškumo valdymui. Didelės galios šviesos diodų teigiama srovė taip pat keisis priklausomai nuo temperatūros. Kai aplinkos temperatūra viršija tam tikrą vertę (vadiname saugos temperatūra), šviesos diodo tiesioginė srovė staiga sumažės. Šiuo metu, jei srovė ir toliau didės, sumažės šviesos diodo tarnavimo laikas. Todėl šiuo metu reikia imtis atitinkamų priemonių. Kai pakeičiama burbulinės lempos įvesties srovė ir aplinkos temperatūra, didelės galios LED teigiamą srovę galima valdyti laiku. Naudokite temperatūros kompensavimo technologiją, kad dinamiškai reguliuotumėte išėjimo srovę pagal aplinkos temperatūrą ir realiuoju laiku stebėtumėte šviesos diodo temperatūrą, kad didelės galios šviesos diodas esant aukštai temperatūrai automatiškai sumažintų savo srovę. 1. Dabartinę didelės galios LED apšvietimo gaminių būseną „lustas-aliuminio substratas-trijų sluoksnių radiatoriaus struktūros režimas“ naudoja dauguma didelės galios LED šviestuvų dabartinėje rinkoje, tai yra pirmasis pakavimo lustas ant aliuminio pagrindo. suformuoti LED šviesos šaltinio modulį, tada įdėkite šviesos šaltinio modulį ant radiatoriaus, kad galėtumėte pagaminti didelės galios LED apšvietimo įrenginį. Šiuo metu ankstyvas šviesos diodų naudojimas šviesoms ir indikatoriams rodyti yra naudojamas kaip didelės galios šviesos diodų šilumos valdymo sistema. Šis šilumos valdymo režimas apsiriboja mažos galios šviesos diodų naudojimu. Didelio galingumo LED apšvietimas, paruoštas trijų sluoksnių struktūros režimu, vis dar yra daug nepagrįstų sistemos struktūros požiūriu, pavyzdžiui, aukšta mazgų temperatūra, mažas šilumos išsklaidymo efektyvumas, didesnė kontaktinė šiluminė varža tarp konstrukcijų, mažesnis šilumos išsklaidymo efektyvumas, didesnė kontaktinė šiluminė varža Dėl to lusto išskiriama šiluma negali būti efektyviai paskirstoma ir išgabenama, todėl LED apšvietimas blunka, silpnas apšvietimas ir trumpas tarnavimo laikas. Dėl daugelio veiksnių, tokių kaip struktūra, kaina ir energijos suvartojimas, apribojimų didelės galios LED apšvietimui sunku pritaikyti aktyvų šilumos išsklaidymo mechanizmą ir gali būti naudojamas tik pasyvus šilumos išsklaidymo mechanizmas, tačiau pasyvus šilumos išsklaidymas turi didelių apribojimų; o dabartinis šviesos diodų energijos konversijos efektyvumas vis dar efektyvus Nedidelis, apie 70 % įėjimo galios gali paversti šiluma, net padidinus šviesos efektą 40 %, energija paverčiama šiluma, tai yra sunku padidinti šilumos išsklaidymo laipsnį, neatsižvelgiant į šilumos išsklaidymą. 2. LED apšvietimo šviesos šaltinių charakteristikos skiriasi nuo tradicinių liuminescencinių lempų, kaitinamųjų lempų ir halogeninių lempų. LED puslaidininkiniai apšvietimo šviesos šaltiniai yra pagaminti iš puslaidininkinės medžiagos ir susideda iš PN. Elektronika įžeminti akupunktai generuoja matomą šviesą per kompozitą, PN teigiamą kreipiamąją Tong, atvirkštinį nupjovimą, iš kurių N sritis atitinka neigiamą elektrodą, o P sritis atitinka teigiamą polių. LED puslaidininkiniai šviesos šaltiniai turi didelį šviesos efektyvumą, trumpą reakcijos laiką, mažą tūrį, energijos taupymą ir kitus privalumus. Be to, jis turi ir tradicinių apšvietimo šaltinių charakteristikas: 2.1 turi panašių PN puslaidininkinių įtaisų charakteristikas: 1) Teigiama srovė ir tiesioginė įtampa yra neigiami temperatūros koeficientai, kurie mažėja kylant temperatūrai; 2) Teigiama įtampos įtampa Ji turi viršyti tam tikrą slenkstį, kad susidarytų srovė; 3) Sukant atbuline eiga, jokia srovė neveiks. 2.2 Darbinę temperatūrą galima apriboti daugeliu aspektų. Specifikacijos yra tokios: 1) Šviesos diodo ryškumas ir teigiama srovė turi tam tikrą kreivės ryšį. Kai mazgo temperatūra viršija tam tikrą vertę, ryškumas silpnėja mažėjant srovei iki srovės; 2) Turite apriboti mazgo temperatūrą iki žemiau vardinės vertės nuo 95 C iki 125 C; 3) Jei paviršiuje yra plastikinių lęšių, jį ribos lęšio medžiagos lydymosi temperatūros temperatūra. 3. Įvadas į LED mazgų temperatūrą 3.1 LED karštligės, kurią sukelia šviesos diodų karštinė, priežastis yra ta, kad ne visa pridedama energija paverčiama šviesos energija, o kai kurios iš jų paverčiamos šilumine energija. Šiuo metu LED šviesos efektyvumas rinkoje yra apie 100 LM/W. Kitaip tariant, apie 70% elektros energijos išeikvojama šiluminės energijos pavidalu. Paprastai tariant, yra du veiksniai, lemiantys LED mazgo temperatūros gamybą. Konkrečiai taip: 1) Vidinis kvantinis efektyvumas. Sujungus akupunktūrą ir elektroninį kompozitą, jie visi negali gaminti fotonų. Paprastai tai vadinama „srovės nuotėkiu“, todėl sumažėja PN zonos apkrovos sudėtinis greitis. Nutekėjusios įtampos ir srovės įtampa yra šios dalies dispersijos galia, tai yra pavertimas šilumine energija, tačiau ši dalis nėra pagrindinis komponentas, nes dabartinė technologija gali padaryti LED vidinį fotonų efektyvumą artimą 90 %. 2) Apie 30% išorinio kvantinio efektyvumo. Viena iš pagrindinių priežasčių yra ta, kad apkrovų generuojami fotonai negali būti transformuojami į lusto išorę, o paverčiami šiluma. Nors kaitrinės lempos yra tik apie 15 LM/W, bet galiausiai jos spinduliuoja elektros energiją šviesos energijos pavidalu. Nors didžioji dalis spinduliuotės energijos yra infraraudonųjų spindulių, o šviesos efektas yra labai mažas, tai nėra šilumos išsklaidymo problema. LED šilumos išsklaidymo problema pamažu tapo žmonių dėmesio centre. Taip yra todėl, kad šviesos diodo veikimo laikas arba šviesos skilimas yra tiesiogiai susijęs su jo mazgo temperatūra. Jei šilumos išsklaidymo problema nesprendžiama gerai. 3.2 LED mazgo temperatūros mažinimo metodai Valdykite vardinę įėjimo galią; Antrinės šilumos išsklaidymo konstrukcijos projektavimas; iki minimumo sumažinti šilumos varžą tarp antrinės šilumos išsklaidymo konstrukcijos ir LED instaliacijos sąsajos; sumažinti aplinkos temperatūrą; sumažinti paties LED šiluminę varžą. 4. LED puslaidininkinio apšvietimo šviesos šaltinio šilumos išsklaidymo metodas Apskritai radiatorius galima suskirstyti į pasyvų šilumos išsklaidymą ir aktyvų šilumos išsklaidymą pagal šilumos pašalinimo būdą. Vadinamasis pasyvus šilumos išsklaidymas reiškia šilumą, kurią šilumos šaltinio LED šviesos šaltinis generuoja į orą per šilumos kriaukle. Jo šilumos išsklaidymo efektas yra proporcingas šilumos išsklaidymo tabletės dydžiui, tačiau šis šilumos išsklaidymo efektas yra palyginti nepatenkinamas. Įrenginyje arba mažos galios ir mažos šilumos šilumos išsklaidymui didžioji dauguma prietaisų naudoja aktyvų šilumos išsklaidymą, aktyvus šilumos išsklaidymas yra aktyvus šilumos paėmimas iš šilumos kriauklės per tam tikrą įrangą. Didesnis šilumos išsklaidymo efektyvumas yra pagrindinė aktyvaus šilumos išsklaidymo savybė ir ji turi palyginti mažą tūrį. Kitas būdas yra pagaminti LED komponentus, naudojant "vertikalų" elektrodą. Kadangi LED komponentų viršutiniuose ir apatiniuose galuose yra metaliniai elektrodai, tai gali padėti išspręsti šilumos išsklaidymo problemą. Pavyzdžiui, kaip medžiaga naudojamas GAN substratas. Kadangi GAN substratas yra laidžioji medžiaga, elektrodą galima tiesiogiai prijungti po pagrindu, kad būtų gautas greitas sklaidos ir šviesos pranašumas, tačiau dėl didelių medžiagų sąnaudų šis metodas taip pat bus daug brangesnis nei tradicinės. safyro substratai, o tai padidins komponentų gamybos sąnaudas.