Yüksek Güçlü LED Çalışma Sıcaklığı Kontrolünün 4 Teknik Noktası

Yüksek güçlü LED aydınlatma ekipmanı uygulaması giderek daha geniş ve daha geniş hale geliyor ve yüksek güçlü LED'in ışık parlaklığı aslında akımıyla orantılıdır ve yüksek güçlü LED'in ileri akımı da sıcaklık değişiklikleriyle değişecektir. Bugün herkesi LED düğüm sıcaklığının nedenini ve LED yarı iletken aydınlatma kaynağı ısı dağılımı yöntemini öğrenmeye götüreceğim. Son yıllarda, LED aydınlatma verimliliği giderek yükseldi, maliyet giderek azaldı ve renkler daha zengin ve daha zengin hale geldi. Bu, yüksek güçlü LED'leri yakın gelecekte verimli, enerji tasarruflu, çevre dostu ve güvenli bir temizleme kaynağı haline getiriyor. Bununla birlikte, yüksek güçlü LED ışıkların ısı yayılımı sorunu, aydınlatma alanındaki uygulamalarında hala önemli bir gelişme darboğazı oluşturmaktadır. Yeni nesil aydınlatma kaynaklarını kısıtlaması önemli bir nedendir. Araştırma verileri, LED çipinin düğüm sıcaklığı 25 C olduğunda LED çipi parlak bir ışığa sahip olduğunda, daha sonra düğüm sıcaklığı 60 C'ye yükseldiğinde, ışık miktarının sadece %90 olacağını göstermektedir; düğüm sıcaklığı 100 C'ye ulaştığında %80'e düşecektir. ; 140 C sadece % 70'dir. Isı dağılımı kontrol düğüm sıcaklığının iyileştirilmesinin, ışık verimini artırmak için çok önemli olduğu görülebilir. Yüksek güçlü LED ışıkların ısı yayma sorunu çözülmezse, LED ışıkların çalışma sıcaklığı artacak ve düğüm sıcaklığı artacak, bu da LED kromasının dengelenmesine, renk geriverim indeksinin düşmesine, renk sıcaklığının artmasına neden olacaktır. , ışık yayma verimliliği düşer ve hizmet ömrü kısalır. Yüksek güçlü LED'in ışık parlaklığı aslında akımıyla orantılıdır. Yüksek güçlü LED'in çıkış optik akısı kontrol edilirse, ışık parlaklığını kontrol etmeye eşdeğerdir. Yüksek güçlü LED'lerin pozitif akımı da sıcaklıkla değişecektir. Ortamın sıcaklığı belirli bir değeri (güvenlik sıcaklığı dediğimiz) aştığında LED'in ileri akımı aniden azalacaktır. Bu sırada akım Artmaya devam ederse LED ömrünün azalmasına neden olacaktır. Bu nedenle, şu anda ilgili önlemler alınmalıdır. Kabarcık lambası giriş akımı ve çevre sıcaklığı değiştirildiğinde, yüksek güçlü LED pozitif akımı zamanında kontrol edilebilir. Çıkış akımını ortam sıcaklığına göre dinamik olarak ayarlamak için sıcaklık telafisi teknolojisini kullanın ve LED'in sıcaklığını gerçek zamanlı olarak izleyin, böylece yüksek sıcaklık koşullarında yüksek güçlü LED'in akımını otomatik olarak azaltacaktır. 1. Yüksek güçlü LED aydınlatma ürünlerinin mevcut durumu "çip-alüminyum alt tabaka-radyatörün üç katmanlı yapı modu", mevcut pazardaki çoğu büyük güçlü LED aydınlatma armatürü tarafından kullanılmaktadır, yani alüminyum yüzeylerde ilk paketleme çipi bir LED ışık kaynağı modülü oluşturmak için ve ardından yüksek güçlü bir LED aydınlatma armatürü yapabilmeniz için ışık kaynağı modülünü radyatöre takın. Şu anda, ışıkları ve göstergeleri görüntülemek için LED'lerin erken kullanımı, yüksek güçlü LED'ler için bir termal yönetim sistemi olarak kullanılmaktadır. Bu termal yönetim modu, küçük güçlü LED kullanımıyla sınırlıdır. Üç katmanlı yapı modu tarafından hazırlanan yüksek güçlü LED aydınlatma, yüksek düğüm sıcaklığı, düşük ısı dağılımı verimliliği, yapılar arasında daha fazla temas ısıl direnci, daha düşük ısı dağılımı verimliliği gibi sistem yapısı açısından hala birçok mantıksız yer var, daha fazla temas ısıl direnci Sonuç olarak, çip tarafından salınan ısı etkin bir şekilde dağıtılamaz ve dışa aktarılamaz, bu da LED aydınlatmasının solması, düşük ışık efekti ve kısa ömür ile sonuçlanır. Yapı, maliyet ve güç tüketimi gibi birçok faktörün sınırlamaları nedeniyle, yüksek güçlü LED aydınlatmanın aktif bir ısı dağıtma mekanizması benimsemesi zordur ve yalnızca pasif bir ısı dağıtma mekanizması benimseyebilir, ancak pasif ısı dağıtımının büyük sınırlamaları vardır; ve LED'lerin mevcut enerji dönüşüm verimliliği hala etkilidir Yüksek değil, giriş gücünün yaklaşık %70'i ısıya dönüştürülebilir, ışık etkisi %40 artırılsa bile enerji ısıya dönüştürülür, yani ısı yayılımını dikkate almadan ısı yayılımının derecesini artırmak zordur. 2. LED aydınlatma ışık kaynaklarının özellikleri, geleneksel floresan lambalardan, akkor lambalardan ve halojen lambalardan farklıdır. LED yarı iletken aydınlatma ışık kaynakları yarı iletken malzemeden üretilmiş olup PN'den oluşmaktadır. Elektronik topraklanmış akupunktur noktaları kompozit aracılığıyla görünür ışık üretir, PN pozitif kılavuz Tong, ters kesme, bunun N alanı negatif elektrota ve P alanı pozitif kutba karşılık gelir. LED yarı iletken ışık kaynakları, yüksek ışık yayma verimliliği, kısa tepki süresi, küçük hacim, enerji tasarrufu ve diğer avantajlar gibi avantajlara sahiptir. Ayrıca, geleneksel aydınlatma kaynaklarının özelliklerine de sahiptir: 2.1, benzer PN yarı iletken cihazların özelliklerine sahiptir: 1) Pozitif akım ve ileri voltaj, sıcaklık arttıkça azalan negatif sıcaklık katsayılarıdır; 2) Pozitif voltaj voltajı Akım üretmek için belirli bir eşiği aşması gerekir; 3) Ters olduğunda hiçbir akım çalışmayacaktır. 2.2 Çalışma sıcaklığını kısıtlamanın birçok yönü vardır. Özellikler aşağıdaki gibidir: 1) LED'in parlaklığı ve pozitif akım, belirli bir eğri ilişkisi sunar. Düğüm sıcaklığı belirli bir değeri aştığında, akımın akıma düşmesiyle parlaklık zayıflar; 2) Düğüm sıcaklığını 95 C ile 125 C arasındaki nominal değerin altına sınırlamanız gerekir; 3) Yüzey plastik lensler içeriyorsa, lens malzemesinin erime noktası sıcaklığı ile sınırlı olacaktır. 3. LED düğüm sıcaklığına giriş 3.1 LED ateşi tarafından üretilen LED ateşinin nedeni, eklenen enerjinin tamamının ışık enerjisi şeklinde dönüştürülmemesi ve bir kısmının termal enerjiye dönüştürülmesidir. Şu anda piyasadaki LED'in ışık verimliliği yaklaşık 100 LM/W'dir. Başka bir deyişle, elektrik enerjisinin yaklaşık %70'i termal enerji şeklinde boşa harcanmaktadır. Genel olarak konuşursak, LED düğüm sıcaklığının üretilmesine yol açan iki faktör vardır. Aşağıdaki gibidir: 1) Dahili kuantum verimliliği. Akupunktur ve elektronik kompozit birleştirildiğinde, hepsi foton üretemez. Bu genellikle "akım kaçağı" olarak adlandırılır, bu nedenle PN bölgesinin bileşik yükleme hızının düşmesinin nedeni budur. Sızan voltajın ve akımın voltajı bu kısmın dağılım gücüdür, yani termal enerjiye dönüşümdür, ancak bu kısım ana bileşen değildir, çünkü mevcut teknoloji LED'in dahili foton verimini 90'a yakın hale getirebilir. %. 2) Harici kuantum verimliliğinin yaklaşık %30'u. Bunun ana nedenlerinden biri, loadmonlar tarafından üretilen fotonların çipin dışına dönüştürülemeyip ısıya dönüştürülmesidir. Akkor lambalar sadece yaklaşık 15LM/W olmasına rağmen, sonunda elektrik enerjisini ışık enerjisi şeklinde yayar. Radyasyon enerjisinin çoğu kızılötesi olmasına ve ışık etkisi çok düşük olmasına rağmen, bu ısı yayılımı probleminden muaftır. LED'in ısı dağılımı sorunu yavaş yavaş insanların ilgi odağı haline geldi. Bunun nedeni, LED'in ömrünün veya ışık bozulmasının, düğüm sıcaklığı ile doğrudan ilişkili olmasıdır. Isı dağılımı sorunu iyi ele alınmazsa. 3.2 LED düğüm sıcaklığını düşürme yöntemleri Nominal giriş gücünü kontrol edin; İkincil ısı dağılımı yapısının tasarımı; ikincil ısı dağılımı yapısı ile LED kurulum arayüzü arasındaki ısı direncini minimuma indirmek; çevredeki ortam sıcaklığını azaltmak; LED'in kendi termal direncini azaltın. 4. LED yarı iletken aydınlatma ışık kaynağı ısı dağılımı yöntemi Genel olarak, radyatör, ısıyı alma yoluna göre pasif ısı dağılımı ve aktif ısı dağılımına ayrılabilir. Sözde pasif ısı dağılımı, ısı kaynağı LED ışık kaynağı tarafından ısı emici aracılığıyla havaya üretilen ısıyı ifade eder. Isı dağıtma etkisi, ısı dağıtma tabletinin boyutuyla orantılıdır, ancak bu ısı dağıtma etkisi nispeten yetersizdir. Cihazda veya düşük güç ve düşük ısının ısı dağılımı için, cihazların büyük çoğunluğu aktif ısı dağılımı alır, aktif ısı dağılımı bazı ekipmanlar aracılığıyla ısıyı soğutucudan aktif olarak almaktır. Daha yüksek ısı dağıtma verimliliği, aktif ısı dağıtımının ana özelliğidir ve nispeten küçük bir hacme sahiptir. Başka bir yol, "dikey" elektrotu benimseyerek LED bileşenleri yapmaktır. LED bileşenlerinin üst ve alt uçlarında metal elektrotlar bulunduğundan, bu, ısı dağılımı probleminde daha fazla yardım alabilir. Örneğin, malzeme olarak GAN substratı kullanılır. GAN substratı iletken malzeme olduğundan, elektrot, hızlı dispersiyon ve ışığın faydalarından yararlanmak için substratın altına doğrudan bağlanabilir, ancak yüksek malzeme maliyeti nedeniyle, bu yaklaşım aynı zamanda geleneksel maliyetten çok daha pahalı olacaktır. bileşenlerin üretim maliyetini artıracak safir substratlar.