4 punkty techniczne kontroli temperatury pracy LED o dużej mocy;

Zastosowanie urządzeń oświetleniowych LED dużej mocy staje się coraz szersze, a jasność świecenia diod LED dużej mocy jest w rzeczywistości proporcjonalna do jej prądu, a prąd przewodzenia diod LED dużej mocy również będzie się zmieniał wraz ze zmianami temperatury. Dzisiaj zabiorę wszystkich, aby dowiedzieć się o przyczynie temperatury węzła LED i metodzie rozpraszania ciepła w półprzewodnikowym źródle światła LED. W ostatnich dziesięcioleciach rozwoju wydajność oświetlenia LED stała się coraz wyższa, koszty są coraz mniejsze, a kolory stają się coraz bogatsze. To sprawia, że ​​diody LED o dużej mocy staną się w najbliższej przyszłości wydajnym, energooszczędnym, przyjaznym dla środowiska i bezpiecznym źródłem czyszczenia. Jednak problem rozpraszania ciepła przez diody LED o dużej mocy jest nadal głównym wąskim gardłem w jego zastosowaniu w dziedzinie oświetlenia. Jest to ważny powód, aby ograniczyć nową generację źródeł światła. Dane z badań pokazują, że gdy chip LED świeci światłem, gdy temperatura węzła chipa LED wynosi 25 C, to gdy temperatura węzła wzrośnie do 60 C, jego jasność będzie wynosić tylko 90%; gdy temperatura węzła osiągnie 100 C, spadnie do 80%. ; 140 C to tylko 70%. Widać, że poprawa temperatury sęków regulujących rozpraszanie ciepła jest bardzo ważna dla poprawy jej skuteczności świetlnej. Jeśli problem z rozpraszaniem ciepła w lampach LED o dużej mocy nie zostanie rozwiązany, temperatura pracy lamp LED wzrośnie, a temperatura węzła wzrośnie, co spowoduje przesunięcie barwy LED, spadek współczynnika oddawania barw, wzrost temperatury barwowej zmniejszy się wydajność emitowania światła, a żywotność ulegnie skróceniu. Jasność diody LED o dużej mocy jest w rzeczywistości proporcjonalna do jej prądu. Kontrolowanie wyjściowego strumienia optycznego diody LED dużej mocy jest równoznaczne ze sterowaniem jej jasnością świecenia. Dodatni prąd diod LED o dużej mocy również będzie się zmieniał wraz z temperaturą. Gdy temperatura otoczenia przekroczy określoną wartość (nazywamy ją temperaturą bezpieczeństwa), prąd przewodzenia diody LED zostanie nagle zmniejszony. W tym momencie, jeśli prąd będzie nadal rosnąć, spowoduje to skrócenie żywotności diody LED. Dlatego w tym momencie należy podjąć odpowiednie środki. Gdy prąd wejściowy lampy bąbelkowej i temperatura otoczenia ulegną zmianie, prąd dodatni diody LED o dużej mocy może być kontrolowany w czasie. Użyj technologii kompensacji temperatury, aby dynamicznie dostosować prąd wyjściowy do temperatury otoczenia i monitoruj temperaturę diody LED w czasie rzeczywistym, dzięki czemu dioda LED o dużej mocy w warunkach wysokiej temperatury automatycznie zmniejszy swój prąd. 1. Obecny stan produktów oświetleniowych LED dużej mocy "chip-aluminium podłoże - trójwarstwowy tryb struktury grzejnika" jest używany przez większość opraw oświetleniowych LED dużej mocy na obecnym rynku, czyli pierwszy chip do pakowania na podłożach aluminiowych aby uformować moduł źródła światła LED, a następnie zainstalować moduł źródła światła na grzejniku, dzięki czemu można wykonać oprawę oświetleniową LED o dużej mocy. Obecnie wczesne zastosowanie diod LED do wyświetlania świateł i wskaźników jest wykorzystywane jako system zarządzania temperaturą dla diod LED o dużej mocy. Ten tryb zarządzania temperaturą jest ograniczony do użycia diod LED o małej mocy. W oświetleniu LED dużej mocy przygotowanym w trybie struktury trójwarstwowej nadal istnieje wiele nieracjonalnych pod względem struktury systemu miejsc, takich jak wysoka temperatura węzła, niska wydajność rozpraszania ciepła, większy kontaktowy opór cieplny między konstrukcjami, niższa wydajność rozpraszania ciepła, większa kontaktowa odporność termiczna W rezultacie ciepło uwalniane przez chip nie może być skutecznie rozpraszane i eksportowane, co powoduje blaknięcie oświetlenia LED, słaby efekt świetlny i krótką żywotność. Ze względu na ograniczenia wielu czynników, takich jak struktura, koszt i zużycie energii, oświetlenie LED o dużej mocy jest trudne do przyjęcia aktywnego mechanizmu rozpraszania ciepła i może przyjąć tylko pasywny mechanizm rozpraszania ciepła, ale pasywne rozpraszanie ciepła ma duże ograniczenia; a aktualna sprawność konwersji energii przez diody LED jest nadal skuteczna Niewysoka, około 70% mocy wejściowej można zamienić na ciepło, nawet jeśli efekt świetlny jest zwiększony o 40%, energia jest zamieniana na ciepło, czyli jest trudno jest zwiększyć stopień rozpraszania ciepła bez uwzględnienia rozpraszania ciepła. 2. Charakterystyki źródeł światła LED różnią się od tradycyjnych świetlówek, żarówek i lamp halogenowych. Półprzewodnikowe źródła światła LED są wykonane z materiału półprzewodnikowego i składają się z PN. Uziemione elektronicznie punkty akupunkturowe generują światło widzialne przez kompozytowe, dodatnie prowadzenie PN Tong, odcięcie wsteczne, przy czym obszar N odpowiada elektrodzie ujemnej, a obszar P odpowiada biegunowi dodatniemu. Półprzewodnikowe źródła światła LED mają zalety wysokiej wydajności emitowania światła, krótkiego czasu reakcji, małej objętości, oszczędności energii i innych zalet. Ponadto posiada również cechy tradycyjnych źródeł światła: 2.1 ma cechy podobnych urządzeń półprzewodnikowych PN: 1) Prąd dodatni i napięcie przewodzenia są ujemnymi współczynnikami temperaturowymi, które zmniejszają się wraz ze wzrostem temperatury; 2) Napięcie dodatnie Musi przekroczyć pewien próg, aby wygenerować prąd; 3) W przypadku odwrócenia żaden prąd nie będzie działał. 2.2 Istnieje wiele aspektów ograniczających jego temperaturę pracy. Szczegóły są następujące: 1) Jasność diody LED i prąd dodatni przedstawiają pewną zależność krzywej. Gdy temperatura węzła przekroczy określoną wartość, jasność słabnie wraz ze spadkiem prądu do prądu; 2) Należy ograniczyć temperaturę węzła poniżej wartości znamionowej 95 C do 125 C; 3) Jeśli powierzchnia zawiera soczewki z tworzywa sztucznego, będzie ona ograniczona temperaturą topnienia materiału soczewki. 3. Wprowadzenie do temperatury węzła LED 3.1 Przyczyną gorączki LED generowanej przez gorączkę LED jest to, że dodana energia nie jest w całości przekształcana w postaci energii świetlnej, a niektóre z nich zostały przekształcone w energię cieplną. Obecnie wydajność świetlna LED na rynku wynosi około 100 LM/W. Innymi słowy, około 70% energii elektrycznej marnuje się w postaci energii cieplnej. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa czynniki, które prowadzą do wytwarzania temperatury węzła LED. Konkretne w następujący sposób: 1) Wewnętrzna wydajność kwantowa. Kiedy akupunktura i kompozyt elektroniczny są połączone, nie wszystkie mogą wytwarzać fotony. Nazywa się to zwykle „upływem prądu”, co jest powodem zmniejszenia złożonego stopnia obciążenia strefy PN. Napięcie wyciekającego napięcia i prądu jest mocą dyspersji tej części, czyli przemiany na energię cieplną, ale ta część nie jest głównym składnikiem, ponieważ obecna technologia może sprawić, że wewnętrzna sprawność fotonowa diody LED będzie bliska 90 %. 2) Około 30% zewnętrznej wydajności kwantowej. Jednym z głównych powodów jest to, że fotony generowane przez loadmony nie mogą zostać przekształcone na zewnątrz chipa, ale zamienione na ciepło. Chociaż żarówki mają tylko około 15 lm/W, ostatecznie emitują energię elektryczną w postaci energii świetlnej. Chociaż większość energii promieniowania to podczerwień, a efekt świetlny jest bardzo niski, nie dotyczy to problemu rozpraszania ciepła. Problem rozpraszania ciepła przez diody LED stopniowo stał się przedmiotem uwagi ludzi. Dzieje się tak, ponieważ żywotność diody LED lub zanikania światła jest bezpośrednio związana z temperaturą węzła. Jeśli problem rozpraszania ciepła nie jest dobrze rozwiązywany. 3.2 Metody obniżania temperatury węzła LED Kontrolować znamionową moc wejściową; Projekt wtórnej struktury rozpraszania ciepła; zmniejszyć do minimum opór cieplny pomiędzy wtórną strukturą rozpraszania ciepła a interfejsem instalacyjnym LED; zmniejszyć temperaturę otoczenia; zmniejszyć opór cieplny samej diody LED. 4. Oświetlenie półprzewodnikowe LED źródło światła metoda rozpraszania ciepła Ogólnie rzecz biorąc, promiennik można podzielić na pasywne rozpraszanie ciepła i aktywne rozpraszanie ciepła w zależności od sposobu odprowadzania ciepła. Tak zwane pasywne rozpraszanie ciepła odnosi się do ciepła generowanego przez źródło ciepła LED do powietrza przez radiator. Jego efekt rozpraszania ciepła jest proporcjonalny do wielkości tabletki rozpraszającej ciepło, ale ten efekt rozpraszania ciepła jest stosunkowo niezadowalający. W urządzeniu lub w przypadku rozpraszania ciepła o niskiej mocy i niskiej temperaturze, zdecydowana większość urządzeń wykorzystuje aktywne rozpraszanie ciepła, aktywne rozpraszanie ciepła polega na aktywnym odprowadzaniu ciepła z radiatora przez niektóre urządzenia. Wyższa sprawność rozpraszania ciepła jest główną cechą aktywnego rozpraszania ciepła i ma stosunkowo małą objętość. Innym sposobem jest wykonanie komponentów LED poprzez zastosowanie „pionowej” elektrody. Ponieważ na górnym i dolnym końcu komponentów LED znajdują się metalowe elektrody, może to pomóc w rozwiązaniu problemu rozpraszania ciepła. Na przykład jako materiał stosuje się podłoże GAN. Ponieważ podłoże GAN jest materiałem przewodzącym, elektrodę można podłączyć bezpośrednio pod podłożem, aby uzyskać korzyści w postaci szybkiej dyspersji i światła, ale ze względu na wysoki koszt materiału, takie podejście również jest znacznie droższe niż koszt tradycyjnego podłoża szafirowe, co podniesie koszty produkcji komponentów.