Өндөр хүчин чадалтай LED ажлын температурын хяналтын 4 техникийн цэг

Өндөр хүчин чадалтай LED гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийн хэрэглээ улам бүр өргөн хүрээтэй болж байгаа бөгөөд өндөр чадлын LED-ийн гэрэлтэлт нь түүний гүйдэлтэй пропорциональ бөгөөд өндөр чадлын LED-ийн урагшлах гүйдэл нь температурын өөрчлөлтөөр өөрчлөгдөнө. Өнөөдөр би бүх хүмүүсийг LED зангилааны температурын шалтгаан, LED хагас дамжуулагч гэрэлтүүлгийн эх үүсвэрийн дулаан ялгаруулах аргын талаар олж мэдэх болно. Сүүлийн хэдэн арван жилийн хөгжлийн явцад LED гэрэлтүүлгийн үр ашиг улам бүр нэмэгдэж, өртөг нь багасч, өнгө нь улам баялаг болж байна. Энэ нь өндөр хүчин чадалтай LED-үүдийг ойрын ирээдүйд үр ашигтай, эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчинд ээлтэй, аюулгүй цэвэрлэх эх үүсвэр болгож байна. Гэсэн хэдий ч өндөр хүчин чадалтай LED гэрлийн дулаан ялгаруулах асуудал нь гэрэлтүүлгийн салбарт ашиглахад томоохон бэрхшээл хэвээр байна. Энэ нь түүний шинэ үеийн гэрэлтүүлгийн эх үүсвэрийг хязгаарлах чухал шалтгаан юм. Судалгааны мэдээллээс харахад LED чипний зангилааны температур 25 С байх үед LED чип нь гэрэлтдэг гэрэлтэй байх үед зангилааны температур 60 С хүртэл өсөхөд түүний гэрэлтүүлгийн хэмжээ ердөө 90% байх болно; зангилааны температур 100 С хүрэхэд 80% хүртэл буурна. ; 140 C is only 70%. Дулаан ялгаруулалтыг хянах зангилааны температурыг сайжруулах нь түүний гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд маш чухал болохыг харж болно. Хэрэв өндөр хүчин чадалтай LED гэрлийн дулаан ялгаруулах асуудал шийдэгдэхгүй бол LED гэрлийн ажлын температур нэмэгдэж, зангилааны температур нэмэгдэх бөгөөд энэ нь LED хромыг нөхөж, өнгө үзүүлэх индекс буурч, өнгөний температур нэмэгдэх болно. , гэрэл ялгаруулах үр ашиг буурч, үйлчилгээний хугацаа богиносно. Өндөр хүчин чадалтай LED-ийн гэрэлтүүлэгч нь түүний гүйдэлтэй пропорциональ байна. Хэрэв өндөр чадлын LED-ийн гаралтын оптик урсгалыг удирдаж байгаа бол энэ нь түүний гэрлийн тод байдлыг хянахтай тэнцэнэ. Өндөр хүчин чадалтай LED-ийн эерэг гүйдэл нь температураас хамааран өөрчлөгдөнө. Орчны температур тодорхой утгаас хэтэрсэн үед (бид аюулгүй байдлын температур гэж нэрлэдэг) LED-ийн шууд гүйдэл гэнэт буурах болно. Энэ үед хэрэв гүйдэл нэмэгдсээр байвал LED-ийн ашиглалтын хугацаа багасна. Тиймээс энэ үед зохих арга хэмжээг авах ёстой. Бөмбөлөг чийдэнгийн оролтын гүйдэл болон орчны температур өөрчлөгдөхөд өндөр чадлын LED эерэг гүйдлийг цаг тухайд нь хянах боломжтой. Температурын нөхөн олговрын технологийг ашиглан гаралтын гүйдлийг орчны температурын дагуу динамикаар тохируулж, LED-ийн температурыг бодит цаг хугацаанд хянаж, өндөр температурт өндөр хүчин чадалтай LED нь гүйдлийг автоматаар бууруулна. 1. Өндөр хүчин чадалтай LED гэрэлтүүлгийн бүтээгдэхүүний өнөөгийн байдал "чип-хөнгөн цагаан субстрат - радиаторын гурван давхаргат бүтцийн горим" -ыг одоогийн зах зээл дээрх ихэнх том хүчин чадалтай LED гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл, өөрөөр хэлбэл хөнгөн цагаан субстрат дээрх анхны савлагааны чип ашигладаг. LED гэрлийн эх үүсвэрийн модулийг үүсгэж, дараа нь радиатор дээр гэрлийн эх үүсвэрийн модулийг суурилуулснаар өндөр хүчин чадалтай LED гэрэлтүүлэг хийх боломжтой. Одоогийн байдлаар гэрэл, заагчийг харуулахын тулд LED-ийг эрт ашиглах нь өндөр хүчин чадалтай LED-ийн дулааны удирдлагын систем болгон ашиглаж байна. Энэхүү дулааны удирдлагын горим нь бага чадлын LED хэрэглээгээр хязгаарлагддаг. Гурван давхаргат бүтцийн горимоор бэлтгэсэн өндөр хүчин чадалтай LED гэрэлтүүлэг нь өндөр зангилааны температур, бага дулаан ялгаруулах үр ашиг, бүтэц хоорондын холбоо барих дулааны эсэргүүцэл, дулаан ялгаруулах үр ашиг бага зэрэг системийн бүтцийн хувьд үндэслэлгүй олон газар байсаар байна. илүү контактын дулааны эсэргүүцэл Үүний үр дүнд чипээс ялгарах дулааныг үр дүнтэйгээр тарааж, экспортлох боломжгүй тул LED гэрэлтүүлэг бүдгэрч, гэрлийн нөлөө багатай, амьдрал богиносдог. Бүтэц, өртөг, эрчим хүчний хэрэглээ зэрэг олон хүчин зүйлийн хязгаарлалтаас шалтгаалан өндөр хүчин чадалтай LED гэрэлтүүлэг нь идэвхтэй дулаан ялгаруулах механизмыг нэвтрүүлэхэд хэцүү бөгөөд зөвхөн идэвхгүй дулаан ялгаруулах механизмыг ашиглах боломжтой боловч идэвхгүй дулаан ялгаруулах нь маш их хязгаарлалттай байдаг; болон LED-ийн одоогийн эрчим хүч хувиргах үр ашиг нь үр дүнтэй хэвээр байна. Өндөр биш, гэрлийн нөлөө 40% -иар нэмэгдсэн ч гэсэн оролтын чадлын 70 орчим хувийг дулаан болгон хувиргаж, энерги нь дулаан болж хувирдаг, өөрөөр хэлбэл дулаан ялгаруулалтыг тооцохгүйгээр дулаан алдалтын зэргийг нэмэгдүүлэхэд хэцүү. 2. LED гэрэлтүүлгийн гэрлийн эх үүсвэрийн шинж чанар нь уламжлалт флюресцент чийдэн, улайсдаг чийдэн, галоген чийдэнгээс ялгаатай. LED хагас дамжуулагч гэрэлтүүлгийн гэрлийн эх үүсвэрүүд нь хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн бөгөөд PN-ээс бүрддэг. Электроникийн газардуулгатай цэгүүд нь нийлмэл, PN эерэг чиглүүлэгч Тонг, урвуу зүсэлтээр дамжуулан харагдах гэрлийг үүсгэдэг бөгөөд үүнээс N хэсэг нь сөрөг электродтой, P хэсэг нь эерэг туйлтай тохирч байна. LED хагас дамжуулагч гэрлийн эх үүсвэрүүд нь өндөр гэрэл ялгаруулах үр ашиг, хариу өгөх хугацаа богино, эзэлхүүн бага, эрчим хүч хэмнэх зэрэг давуу талтай. Үүнээс гадна, энэ нь мөн уламжлалт гэрэлтүүлгийн эх үүсвэрүүдийн шинж чанартай байдаг: 2.1 ижил төстэй PN хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн шинж чанаруудтай: 1) Эерэг гүйдэл ба шууд хүчдэл нь сөрөг температурын коэффициент бөгөөд температур нэмэгдэх тусам буурдаг; 2) Эерэг хүчдэлийн хүчдэл Энэ нь гүйдэл үүсгэхийн тулд тодорхой босгыг давах ёстой; 3) Урвуу үед ямар ч гүйдэл ажиллахгүй. 2.2 Түүний ажлын температурыг хязгаарлах олон тал бий. Онцлогууд нь дараах байдалтай байна: 1) LED-ийн тод байдал ба эерэг гүйдэл нь тодорхой муруй хамаарлыг харуулдаг. Зангилааны температур нь тодорхой утгаас хэтэрсэн үед гүйдлийн гүйдлийн бууралтаар гэрэлтэх байдал сулардаг; 2 ) Та зангилааны температурыг 95 С-ээс 125 С-ээс доош үнээр хязгаарлах ёстой; 3) Хэрэв гадаргуу нь хуванцар линзтэй бол линзний материалын хайлах температураар хязгаарлагдана. 3. LED зангилааны температурын танилцуулга 3.1 LED халууралтаас үүссэн LED халуурлын шалтгаан нь нэмсэн энерги нь бүхэлдээ гэрлийн энерги хэлбэрээр өөрчлөгддөггүй бөгөөд тэдгээрийн зарим нь дулааны энерги болж хувирсан байдаг. Одоогийн байдлаар зах зээл дээрх LED-ийн гэрлийн үр ашиг нь ойролцоогоор 100 LM/W байна. Өөрөөр хэлбэл, цахилгаан эрчим хүчний 70 орчим хувь нь дулааны энерги хэлбэрээр хаягдаж байна. Ерөнхийдөө LED зангилааны температурыг үйлдвэрлэхэд хүргэдэг хоёр хүчин зүйл байдаг. Дараах байдлаар тодорхойлогдоно: 1) Дотоод квант үр ашиг. Зүү эмчилгээ ба электрон нийлмэл бодисыг нэгтгэвэл бүгд фотон үүсгэж чадахгүй. Үүнийг ихэвчлэн "гүйдлийн алдагдал" гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь PN бүсийн ачааллын нийлмэл хурдыг бууруулдаг шалтгаан юм. Гэмтсэн хүчдэл ба гүйдлийн хүчдэл нь энэ хэсгийн тархалтын хүч, өөрөөр хэлбэл дулааны энерги болж хувирах боловч энэ хэсэг нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг биш юм, учир нь одоогийн технологи нь LED-ийн дотоод фотоны үр ашгийг 90-д ойртуулж чаддаг. %. 2) Гадаад квантын үр ашгийн 30 орчим хувь. Үүний гол шалтгаануудын нэг нь лоудмонуудын үүсгэсэн фотонуудыг чипний гаднах хэсэг болгон хувиргах боломжгүй, харин дулаан болгон хувиргах явдал юм. Хэдийгээр улайсдаг чийдэн нь ердөө 15LM/W байдаг ч эцэст нь гэрлийн энерги хэлбэрээр цахилгаан эрчим хүчийг цацруулдаг. Хэдийгээр цацрагийн энергийн ихэнх хэсэг нь хэт улаан туяа бөгөөд гэрлийн нөлөө нь маш бага боловч энэ нь дулаан ялгаруулах асуудлаас чөлөөлөгддөг. LED-ийн дулаан ялгаруулалтын асуудал аажмаар хүмүүсийн анхаарлын төвд байна. Учир нь LED буюу гэрлийн задралын амьдрал нь түүний зангилааны температураас шууд хамаардаг. Дулаан алдалтын асуудлыг сайн зохицуулахгүй бол. 3.2 LED зангилааны температурыг бууруулах арга Оролтын нэрлэсэн хүчийг хянах; Хоёрдогч дулаан ялгаруулах байгууламжийн зураг төсөл; хоёрдогч дулаан ялгаруулах бүтэц ба LED суурилуулах интерфейсийн хоорондох дулааны эсэргүүцлийг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл бууруулах; хүрээлэн буй орчны температурыг бууруулах; LED-ийн дулааны эсэргүүцлийг багасгах. 4. LED хагас дамжуулагч гэрэлтүүлгийн гэрлийн эх үүсвэрийн дулаан ялгаруулах арга Ерөнхийдөө радиаторыг дулааныг зайлуулах арга замаар нь идэвхгүй дулаан ялгаруулах, идэвхтэй дулаан ялгаруулах гэж хувааж болно. Идэвхгүй дулаан ялгаруулалт гэж нэрлэгддэг LED гэрлийн эх үүсвэрээс дулаан шингээгчээр дамжин агаарт гарах дулааныг хэлнэ. Түүний дулаан ялгаруулах нөлөө нь дулаан ялгаруулах таблетын хэмжээтэй пропорциональ байдаг боловч энэ дулаан ялгаруулах нөлөө нь харьцангуй хангалтгүй юм. Төхөөрөмжид эсвэл бага чадалтай, бага дулаантай дулаан ялгаруулахын тулд төхөөрөмжүүдийн дийлэнх нь идэвхтэй дулаан ялгаруулалтыг авдаг бол идэвхтэй дулаан ялгаруулалт нь зарим төхөөрөмжөөр дамжуулан дулаан шингээгчээс дулааныг идэвхтэй авах явдал юм. Илүү өндөр дулаан ялгаруулах үр ашиг нь идэвхтэй дулаан ялгаруулах гол шинж чанар бөгөөд харьцангуй бага эзэлхүүнтэй байдаг. Өөр нэг арга бол "босоо" электродыг ашиглах замаар LED эд ангиудыг хийх явдал юм. LED эд ангиудын дээд ба доод хэсэгт металл электродууд байдаг тул энэ нь дулаан ялгаруулах асуудалд илүү их тусламж авч болно. Жишээлбэл, GAN субстратыг материал болгон ашигладаг. GAN субстрат нь дамжуулагч материал учраас электродыг субстратын доор шууд холбож, хурдан тархах, гэрлийн ашиг тусыг авах боломжтой боловч материалын өндөр өртөгтэй тул энэ арга нь уламжлалт зардлаас хамаагүй илүү үнэтэй байдаг. индранил субстрат, энэ нь эд ангиудын үйлдвэрлэлийн өртөгийг нэмэгдүүлэх болно.