چگونه مشکلات حرارتی LED را حل کنیم؟

دلیل گرم شدن لامپ LED:

دلیل گرم شدن لامپ LED این است که انرژی الکتریکی اضافه شده همه به انرژی نور تبدیل نمی شود، بلکه بخشی از آن به انرژی گرمایی تبدیل می شود و راندمان تبدیل برق به نوری حدود 20-30٪ است. به عبارت دیگر حدود 70 درصد انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می شود. به طور خاص، دمای اتصال LED توسط دو عامل ایجاد می‌شود: اول، بازده کوانتومی داخلی بالا نیست، یعنی زمانی که الکترون‌ها و حفره‌ها نشت جریان" را دوباره ترکیب می‌کنند. نرخ نوترکیبی حامل ها را در ناحیه PN کاهش می دهد. جریان نشتی ضرب در ولتاژ توان این قطعه است که به انرژی گرمایی تبدیل می شود، اما این قطعه جزء اصلی را در نظر نمی گیرد، زیرا راندمان فوتون داخلی اکنون نزدیک به 90 درصد است. دوم، تمام فوتون های تولید شده در داخل نمی توانند به بیرون تراشه گسیل شوند و در نهایت به گرما تبدیل شوند. این قسمت اصلی است، زیرا به اصطلاح راندمان کوانتومی خارجی تنها حدود 30٪ است و بیشتر آنها به گرما تبدیل می شوند.

راه حل اتلاف حرارت چراغ های LED:

برای حل اتلاف حرارت چراغ های LED، ما عمدتا با دو جنبه شروع می کنیم. قبل و بعد از بسته بندی، می توان آن را به عنوان اتلاف حرارت تراشه LED و اتلاف حرارت LED برای مدت طولانی درک کرد. اتلاف گرمای تراشه LED عمدتاً به انتخاب و فرآیند زیرلایه و مدار مربوط می شود. اتلاف گرمای خود لامپ LED به این دلیل است که هر LED به صورت لامپ ساخته می شود، بنابراین گرمای تولید شده توسط تراشه LED همیشه از طریق پوسته لامپ به هوا پخش می شود. اگر اتلاف گرما خوب نباشد، زیرا ظرفیت گرمایی تراشه LED بسیار کم است، تجمع کمی گرما باعث می شود دمای اتصال تراشه به سرعت افزایش یابد. اگر در دمای بالا برای مدت طولانی کار کند، عمر آن به سرعت کاهش می یابد. با این حال، راه های زیادی برای این گرما وجود دارد که در واقع تراشه را به هوای بیرون هدایت کند. به طور خاص، گرمای تولید شده توسط تراشه LED از سینک حرارتی فلزی آن خارج می شود، ابتدا از طریق لحیم کاری به PCB بستر آلومینیومی می گذرد و سپس از طریق چسب رسانای حرارتی به هیت سینک آلومینیومی می گذرد.

بنابراین اتلاف حرارت لامپ های ال ای دی در واقع شامل دو قسمت هدایت حرارتی و اتلاف حرارت می باشد. اما اتلاف حرارت محفظه لامپ ال ای دی بسته به اندازه توان و محل استفاده گزینه های متفاوتی خواهد داشت. به طور عمده روش های اتلاف حرارت زیر وجود دارد: پره های آلومینیومی: این رایج ترین راه برای دفع گرما است. از پره های آلومینیومی به عنوان بخشی از محفظه برای افزایش ناحیه اتلاف گرما استفاده می شود. پوسته پلاستیکی رسانای حرارتی: پوسته پلاستیکی را با مواد رسانای حرارتی در طی قالب گیری تزریقی پر کنید تا رسانایی حرارتی و ظرفیت اتلاف حرارت پوسته پلاستیکی افزایش یابد. اتلاف گرما در مکانیک سیالات هوا: مکانیک سیالات هوا از شکل محفظه لامپ برای ایجاد هوای همرفتی استفاده می کند که کم هزینه ترین راه برای افزایش اتلاف گرما است. داخل محفظه لامپ فن از یک فن با عمر طولانی و با کارایی بالا برای افزایش اتلاف گرما استفاده می کند: هزینه کم و اثر خوب. با این حال، تعویض فن دردسر بیشتری دارد و برای استفاده در فضای باز مناسب نیست. این نوع طراحی نسبتا نادر است. فن آوری اتلاف حرارت لوله حرارتی: لوله حرارتی از فناوری لوله حرارتی برای هدایت گرما از تراشه LED به پره های اتلاف حرارت پوسته استفاده می کند. این یک طرح رایج در لامپ های بزرگ مانند لامپ های خیابانی است. عملیات حرارتی تشعشع سطحی سطح محفظه لامپ با گرمای تابشی درمان می شود: به سادگی رنگ اتلاف حرارت تشعشع را اعمال کنید، که می تواند گرما را از سطح محفظه لامپ با تابش دور کند.