Защо се нуждаем от LED технология за охлаждане?
LED технологията за топлинно охлаждане излезе през 2000 г. и е направена от полупроводникови светодиоди. Принципът на работа е лъчисто съединение за генериране на електролуминесценция. Това е най -често срещаният начин за охлаждане. Алуминиевите ребра на радиатора се използват като част от корпуса за увеличаване на зоната на разсейване на топлината.
Проблемите с топлината
Подобно на традиционните източници на светлина, полупроводниковите светодиоди (LED) също генерират топлина по време на работа, чието количество зависи от общата светлинна ефективност. Под действието на външна електрическа енергия излъчването на електрони и дупки се рекомбинира, за да произведе електролуминесценция. Светлината, излъчвана близо до кръстовището на PN, също трябва да премине през полупроводниковата среда и опаковъчната среда на самия чип, за да достигне навън (въздух). Комбинирайки текущата ефективност на инжектиране, квантовата ефективност на радиолуминесценцията и ефективността на извличане на външна светлина на чипа, в крайна сметка само 30-40% от входната електрическа енергия се превръща в светлинна енергия, а останалите 60-70% от енергията е главно причинено от нерадиационна рекомбинация на решетъчни вибрации. Форма на преобразуване на топлина
Въздействието върху живота на LED
Най -общо казано, стабилността и качеството на LED лампите са от решаващо значение за разсейването на топлината на корпуса на лампата. Охлаждането на LED лампи с висока яркост на пазара често използва естествено разсейване на топлината и ефектът не е идеален. LED лампите, направени от LED източници на светлина, се състоят от светодиоди, структури за разсейване на топлината, драйвери и лещи. Следователно разсейването на топлината също е важна част. Ако светодиодът не разсейва добре топлината, животът му също ще бъде повлиян.
Управлението на топлината е основният проблем в LED приложенията с висока яркост
Тъй като допирането на р-тип на нитриди от група III е ограничено от разтворимостта на Mg акцептора и по-високата начална енергия на дупките, топлината е особено лесна за генериране в р-типа и тази топлина трябва да премине през цялата структура до да се разсейва върху радиатора; Пътищата за разсейване на топлината на LED устройствата са предимно топлопроводимост и термична конвекция; изключително ниската топлопроводимост на субстратния материал от сапфир причинява повишаване на термичното съпротивление на устройството, което води до сериозен ефект на самозагряване, който има разрушителен ефект върху производителността и надеждността на устройството.
Ефектът на топлината върху светодиодите с висока яркост
Топлината се концентрира в чип с малък размер и температурата на чипа се повишава, причинявайки неравномерното разпределение на термичното напрежение, светлинната ефективност на чипа и намаляването на ефективността на фосфорно генериране; когато температурата надвиши определена стойност, степента на повреда на устройството се увеличава експоненциално. Статистиката показва, че при всяко повишаване на температурата на компонента с 2 ° C надеждността намалява с 10%. Когато множество светодиоди са плътно подредени, за да образуват система за осветяване на бяла светлина, проблемът с разсейването на топлината става по -сериозен. Решаването на проблема с управлението на топлината се превърна в предпоставка за LED приложения с висока яркост.
Връзката между размера на чипа и разсейването на топлината
Най -директният начин за увеличаване на яркостта на светодиода за захранване е да се увеличи входната мощност и за да се предотврати насищането на активния слой, размерът на pn кръстовището трябва съответно да се увеличи; увеличаването на входната мощност неизбежно ще увеличи температурата на кръстовището и ще намали квантовата ефективност. Увеличаването на мощността на една тръба зависи от способността на устройството да извлича топлина от pn кръстовището, като същевременно поддържа съществуващия материал на стружката, структурата, процеса на опаковане, плътността на тока върху чипа и еквивалентните условия на разсейване на топлината, размера на чипът и зоната на свързване се увеличават отделно Температурата ще продължи да расте. така че LED радиаторът е много важен за LED индустрията.
