4 pontos técnicos de controle de temperatura de trabalho de LED de alta potência

A aplicação de equipamentos de iluminação LED de alta potência está se tornando cada vez mais ampla, e o brilho luminoso do LED de alta potência é realmente proporcional à sua corrente, e a corrente direta do LED de alta potência também mudará com as mudanças de temperatura. Hoje, vou levar todos para aprender sobre o motivo da temperatura do nó do LED e do método de dissipação de calor da fonte de iluminação do LED semicondutor. Nas últimas décadas de desenvolvimento, a eficiência da iluminação LED tornou-se cada vez maior, o custo está ficando cada vez menor e as cores se tornaram cada vez mais ricas. Isso torna os LEDs de alta potência como uma fonte de limpeza eficiente, econômica, ecológica e segura em um futuro próximo. No entanto, o problema de dissipação de calor das luzes LED de alta potência ainda é um grande gargalo de desenvolvimento em sua aplicação no campo da iluminação. É uma razão importante para restringir sua nova geração de fontes de iluminação. Dados de pesquisa mostram que quando o chip LED tem uma luz luminosa quando a temperatura do nó do chip LED é de 25 C, então quando a temperatura do nó sobe para 60 C, sua quantidade luminosa será de apenas 90%; quando a temperatura do nó atingir 100 C, ela cairá para 80%. ; 140 C é apenas 70%. Pode-se observar que melhorar a temperatura do nó de controle de dissipação de calor é muito importante para melhorar sua eficiência luminosa. Se o problema de dissipação de calor das luzes LED de alta potência não for resolvido, a temperatura de trabalho das luzes LED aumentará e a temperatura do nó aumentará, o que fará com que o croma do LED seja deslocado, o índice de reprodução de cores diminua, a temperatura da cor aumente , a eficiência de emissão de luz diminui e a vida útil será encurtada. O brilho luminoso do LED de alta potência é realmente proporcional à sua corrente. Se o fluxo óptico de saída do LED de alta potência for controlado, equivale a controlar seu brilho luminoso. A corrente positiva dos LEDs de alta potência também mudará com a temperatura. Quando a temperatura do ambiente excede um determinado valor (chamamos de temperatura de segurança), a corrente direta do LED será reduzida repentinamente. Neste momento, se a corrente continuar aumentando, a vida útil do LED será reduzida. Portanto, neste momento, as medidas correspondentes devem ser tomadas. Quando a corrente de entrada da lâmpada de bolha e a temperatura ambiente são alteradas, a corrente positiva do LED de alta potência pode ser controlada a tempo. Use a tecnologia de compensação de temperatura para ajustar dinamicamente a corrente de saída de acordo com a temperatura ambiente e monitore a temperatura do LED em tempo real, para que o LED de alta potência em condições de alta temperatura reduza automaticamente sua corrente. 1. O status atual dos produtos de iluminação LED de alta potência "substrato de chip-alumínio - o modo de estrutura de três camadas do radiador" é usado pela maioria das luminárias LED de grande potência no mercado atual, ou seja, primeiro chip de embalagem em substratos de alumínio para formar um módulo de fonte de luz LED e, em seguida, instale o módulo de fonte de luz no radiador para que você possa fazer uma luminária LED de alta potência. Atualmente, o uso inicial de LEDs para exibir luzes e indicadores é usado como um sistema de gerenciamento térmico para LEDs de alta potência. Este modo de gerenciamento térmico é limitado ao uso de LEDs de baixa potência. A iluminação LED de alta potência preparada pelo modo de estrutura de três camadas, ainda existem muitos lugares irracionais em termos de estrutura do sistema, como alta temperatura de nó, baixa eficiência de dissipação de calor, maior resistência térmica de contato entre estruturas, menor eficiência de dissipação de calor, mais resistência térmica de contato Como resultado, o calor liberado pelo chip não pode ser efetivamente disperso e exportado, resultando em desvanecimento da iluminação LED, efeito de pouca luz e vida útil curta. Devido às limitações de muitos fatores, como estrutura, custo e consumo de energia, a iluminação LED de alta potência é difícil de adotar um mecanismo de dissipação de calor ativo e só pode adotar um mecanismo de dissipação de calor passivo, mas a dissipação de calor passiva tem grandes limitações; e a eficiência de conversão de energia atual dos LEDs ainda é efetiva Não alta, cerca de 70% da potência de entrada pode ser convertida em calor, mesmo que o efeito da luz seja aumentado em 40%, a energia é convertida em calor, ou seja, é difícil aumentar o grau de dissipação de calor sem considerar a dissipação de calor. 2. As características das fontes de luz de iluminação LED são diferentes das lâmpadas fluorescentes tradicionais, lâmpadas incandescentes e lâmpadas halógenas. As fontes de luz de iluminação LED semicondutoras são feitas de material semicondutor e consistem em PN. Os acupontos aterrados em eletrônica geram luz visível através de Tong de orientação positiva PN composta, corte reverso, da qual a área N corresponde ao eletrodo negativo e a área P corresponde ao pólo positivo. As fontes de luz semicondutoras LED têm as vantagens de alta eficiência de emissão de luz, tempo de resposta curto, volume pequeno, economia de energia e outras vantagens. Além disso, também possui as características das fontes de iluminação tradicionais: 2.1 possui as características dos dispositivos semicondutores PN semelhantes: 1) A corrente positiva e a tensão direta são coeficientes de temperatura negativos, que são reduzidos à medida que a temperatura aumenta; 2) Tensão de tensão positiva Deve ultrapassar um determinado limite para gerar corrente; 3) Quando reverso, nenhuma corrente não funcionará. 2.2 Existem muitos aspectos para restringir sua temperatura de trabalho. As especificidades são as seguintes: 1) O brilho do LED e a corrente positiva apresentam uma certa relação de curva. Quando a temperatura do nó ultrapassa um determinado valor, o brilho enfraquece com a diminuição da corrente para a corrente; 2 ) Deve-se limitar a temperatura do nó abaixo do valor nominal de 95 C a 125 C; 3) Se a superfície contiver lentes de plástico, será limitada pela temperatura do ponto de fusão do material da lente. 3. Introdução à temperatura do nó do LED 3.1 A causa da febre do LED gerada pela febre do LED é porque a energia adicionada não é toda transformada na forma de energia luminosa, e algumas delas foram convertidas em energia térmica. Atualmente, a eficiência luminosa do LED no mercado é de cerca de 100 LM/W. Ou seja, cerca de 70% da energia elétrica é desperdiçada na forma de energia térmica. De um modo geral, existem dois fatores que levam à produção de temperatura do nó LED. Específico como segue: 1) Eficiência quântica interna. Quando a acupuntura e a composição eletrônica são combinadas, elas não podem produzir fótons. Isso geralmente é chamado de "fuga de corrente", razão pela qual a taxa composta de carga da zona PN é reduzida. A tensão da tensão vazada e a corrente é o poder de dispersão desta parte, ou seja, a transformação em energia térmica, mas esta parte não é o componente principal, pois a tecnologia atual pode fazer com que a eficiência de fótons internos do LED fique próxima de 90 %. 2) Cerca de 30% de eficiência quântica externa. Uma das principais razões é que os fótons gerados pelos loadmons não podem ser transformados na parte externa do chip, mas convertidos em calor. Embora as lâmpadas incandescentes sejam apenas cerca de 15LM/W, mas no final, irradia energia elétrica na forma de energia luminosa. Embora a maior parte da energia da radiação seja infravermelha e o efeito da luz seja muito baixo, isso está isento do problema de dissipação de calor. O problema de dissipação de calor do LED tornou-se gradualmente o foco da atenção das pessoas. Isso ocorre porque a vida útil do LED ou decaimento da luz está diretamente relacionada à temperatura do nó. Se o problema de dissipação de calor não for bem tratado. 3.2 Métodos para reduzir a temperatura do nó do LED Controlar a potência nominal de entrada; O design da estrutura secundária de dissipação de calor; reduza ao mínimo a resistência ao calor entre a estrutura de dissipação de calor secundária e a interface de instalação do LED; reduzir a temperatura do ambiente circundante; reduzir a resistência térmica do próprio LED. 4. Método de dissipação de calor da fonte de luz de iluminação de semicondutores LED Em geral, o radiador pode ser dividido em dissipação de calor passiva e dissipação de calor ativa de acordo com a maneira de tirar o calor. A chamada dissipação de calor passiva refere-se ao calor gerado pela fonte de luz LED da fonte de calor para o ar através do dissipador de calor. Seu efeito de dissipação de calor é proporcional ao tamanho da pastilha de dissipação de calor, mas esse efeito de dissipação de calor é relativamente insatisfatório. No dispositivo, ou para a dissipação de calor de baixa potência e baixo calor, a grande maioria dos dispositivos tem dissipação de calor ativa, dissipação de calor ativa é tirar ativamente o calor do dissipador de calor através de alguns equipamentos. A maior eficiência de dissipação de calor é a principal característica da dissipação de calor ativa e tem um volume relativamente pequeno. Outra forma é fazer componentes de LED adotando o eletrodo "vertical". Como existem eletrodos de metal nas extremidades superior e inferior dos componentes do LED, isso pode ajudar muito no problema de dissipação de calor. Por exemplo, o substrato GAN é usado como material. Como o substrato GAN é o material condutor, o eletrodo pode ser conectado diretamente sob o substrato para obter os benefícios de dispersão e luz rápidas, mas devido ao alto custo do material, essa abordagem também é muito mais cara do que o custo do tradicional substratos de safira, o que aumentará o custo de produção dos componentes.