Hoe het warmteafvoerprobleem van UV-LED op te lossen?

Wanneer de LED-lichtbron is ingeschakeld, begint het P-N-verbindingsgebied binnen de chip te functioneren, waarbij warmte wordt gegenereerd en opgeslagen. Telkens wanneer de toestand een stabiele toestand bereikt, wordt de temperatuur de junctietemperatuur genoemd.

Doordat de chip is ingekapseld, kan tijdens de meetprocedure ook niet direct de warmte van de halfgeleider worden gecontroleerd. Als gevolg hiervan wordt de warmte van de pengeleider vaak gebruikt om indirect het temperatuurverschil van de lichtbron af te leiden. Hoe lager de junctietemperatuur van de lichtbron, hoe beter de warmteafvoer.

Het gekozen materiaal voor de halfgeleider van de lichtbron en de vorm van de verpakking die het aanneemt, hebben typisch een directe invloed op de warmteafvoer van de LED-lichtbron.

De materialen die gebruikt zijn voor de LED lichtbron krijgen een zekere elektrische weerstand naar binnen en naar buiten toe. De grootte van deze soortelijke weerstandswaarden weerspiegelt tot op zekere hoogte de warmteafvoercapaciteit van de lichtbron.

Het warmteafvoerprobleem

Warmtedissipatie is een vorm van energiedissipatie (energieoverdracht). De term "energiedissipatie" verwijst naar energieverspilling als gevolg van temperatuurverschillen en inefficiënties.

Warmte wordt via drie processen afgevoerd:

·  Convectie is het proces van warmte door stromende vloeistoffen. Een heteluchtoven gebruikt bijvoorbeeld lucht (een verwarmde, bewegende vloeistof) om warmte over te dragen.

·  Geleiding is het proces waarbij warmte wordt afgevoerd door het ene materiaal en misschien naar een ander materiaal dat in contact zou komen met de verwarmde substantie. Een voorbeeld hiervan is een elektrische kookplaat die wordt verwarmd door elektrische weerstand.

·  Straling is het proces waarbij warmte wordt verspreid met behulp van elektromagnetische golven. De magnetron is een voorbeeld van warmteafvoer.

·  Het gebruik van de juiste isolatie voor de toepassing vermindert het warmteverlies en de kosten ervan en verhoogt tegelijkertijd de efficiëntie en veiligheid.

Hoe het warmteafvoerprobleem op te lossen

Om de maximale mate van de UV-LED-lichtbron vast te leggen die gedurende een langere periode onder de significantiedrempel van de chip blijft bij omgevingstemperatuur, is het belangrijk om veilige en betrouwbare thermische prestaties voor de UV-LED-lichtbron te implementeren. Het warmtebeheer van UV-LED-lichtbronnen kan meestal in twee koppelingen worden verdeeld. Chipverpakkingsmaterialen en verpakkingsprocedures worden verbeterd in de lichtbronproductiesector om de efficiëntie van de warmteafvoer te verbeteren.

Het toevoegen van buitenradiatoren in technische toepassingen kan echter de warmteafvoer aanzienlijk verbeteren. De radiatorstructuur is gevarieerd, waaronder onder andere het type vin, het type warmtewisseling, het type stroomverdelingsplaat en het type microgroeven.

Om de maximale warmte van de UV-LED-lichtbron te verkrijgen die gedurende langere tijd onder de significantiedrempel van de chip blijft bij omgevingstemperatuur, is het belangrijk om een ​​veilige en betrouwbare temperatuurregeling voor de ultraviolette lichtbron te integreren.

Het warmteafvoerontwerp van de UV-LED-lichtbron kan worden opgesplitst in chipniveau, verpakkingsniveau en systeemniveau. De lichtbron in het fabricageproces bepaalt de eerste twee. De studiefocus van dit artikel ligt op het probleem van de warmtedissipatie van het schema, dat wil zeggen, het optimaliseren van de constructie van het hulpkoellichaam van de ultraviolette lichtbron.

Wat is de LED-junctietemperatuur en waarom is dit van belang?

Junctietemperatuur op het punt waar de LED-chip het materiaal raakt waarop het is gemonteerd. Dit knooppunt heeft doorgaans de hoogste temperatuur van het apparaat, waardoor de waarde ervan een goede indicator is voor de efficiëntie van de warmteafvoer. Bevorderende warmtekanalen zijn ingebouwd in moderne LED-pakketten om warmte van de kruising naar de soldeerplaats over te brengen. De interactie van het LED-pakket met de printplaat of een apart koellichaam is waar de soldeerverbinding zich bevindt.

De interne thermische weerstand van de LED dient als maatstaf voor de efficiëntie van interne warmteroutes. Thermisch gezien neemt de kwaliteit van de LED toe met afnemende interne temperatuur. De waarde van de warmtecapaciteit moet toegankelijk zijn voor de ontwerpingenieur tijdens het maken van een LED-armatuur vanuit het oogpunt van thermisch beheer. CFD-oplossers zullen dit cijfer gebruiken om de temperatuur van de LED nauwkeurig te berekenen en te controleren of het apparaat de door de fabrikant aanbevolen bovengrens heeft overschreden. Junctietemperaturen in moderne LED's bereiken doorgaans 100°C of hoger. De waarde wordt beïnvloed door het temperatuurbereik, de warmteoverdrachtssnelheid tussen het LED-circuit en zijn omgeving en het stroomverbruik van de chip.

Thermische ontwerpfactoren

Elke LED-lamp moet worden gemaakt om de hoge thermische stabiliteit van de LED naar de omringende lucht te verminderen om LED's koel te houden. Geleiding, convectie en thermische straling zijn de Twee  soorten warmteafvoer waarmee rekening moet worden gehouden en die moeten worden geoptimaliseerd tijdens het gehele armatuurontwerpproces.

1. LED-breedte en configuratie

Om kleine led-armatuurontwerpen te maken, willen ontwerpers vaak de afstand tussen leds op een printplaat verkorten. Maar dit zal resulteren in een hogere thermische vermogensdichtheid, wat de warmte van de LED's zal verbeteren.

UV LED-fabrikanten bieden vaak een voorgestelde afstand tussen LED's en specificeren de temperatuurstijging die kan worden verwacht wanneer die afstand met een bepaald bedrag wordt verkort. Studies naar de lay-out van LED-borden hebben aangetoond dat homogene en symmetrische chipopstellingen dezelfde hoeveelheid warmteafgifte leveren, of ze nu rechthoekig, zeshoekig of rond zijn.

2. LED-module kiezen

Direct in-line packaging (DIP) LED's en de nieuwste Multiple Chips on Boards (MCOB) LED's zijn slechts enkele van de vele verschillende soorten LED's die beschikbaar zijn. DIP-LED's worden meestal gebruikt voor borden en weergave op huishoudelijke gadgets. Ze onderscheiden zich door hun kogelvormige vorm.

SMD LED's zijn vierkante halfgeleiders die licht kunnen produceren over het gehele RGB-spectrum.

Waar hoogwaardige UV-LED kopen

Een creatieve en ervaren fabrikant, Zhuhai Tianhui Elektronische Co ., Ltd. is gericht op UV-LED's, grootschalige projecten, UV-LED-verpakkingen en productie van geïntegreerde schakelingen met hoge luminescentie, hoog rendement, lichte helderheid en een lange levensduur. Als een van de toonaangevende excessen Uv led fabrikanten  in China besteden we veel aandacht aan het voldoen aan de behoeften van onze klanten en zijn we toegewijd aan het bieden van superieure service. Wij bieden de consument uitstekend UV LED-oplossing , producten en diensten. We bieden UVA-, UVB- en UVC-producten met zowel korte tot lange golflengten als volledige uv led-diode LED-specificaties met laag tot hoog vermogen. Een van de topproducenten van UV-LED's, Zhuhai Tianhui Electronic Co., Ltd., concentreert zich op UVC-, UVB- en UVA-desinfectie en -sterilisatie. De goederen worden op grote schaal gebruikt.