Por que precisa de uma tecnologia de resfriamento LED?

A tecnologia de resfriamento por calor LED foi lançada em 2000 e é feita de diodos emissores de luz semicondutores. O princípio de funcionamento é a composição radiante para gerar eletroluminescência. É a forma mais comum de resfriamento. Aletas do dissipador de calor de alumínio são usadas como parte da caixa para aumentar a área de dissipação de calor.

Os problemas de calor

Como as fontes de luz tradicionais, os diodos emissores de luz semicondutores (LEDs) também geram calor durante a operação, cuja quantidade depende da eficiência luminosa geral. Sob a ação de energia elétrica externa, a radiação de elétrons e lacunas se recombina para produzir eletroluminescência. A luz irradiada perto da junção PN também precisa passar pelo meio semicondutor e meio de empacotamento do próprio chip para alcançar o exterior (ar). Combinando a eficiência de injeção de corrente, eficiência quântica de radioluminescência e eficiência de extração de luz externa do chip, no final, apenas 30-40% da energia elétrica de entrada é convertida em energia luminosa, e os 60-70% restantes da energia são principalmente causada por recombinação não radiativa da vibração da rede. Calor de conversão de formulário

O impacto na vida do LED

De modo geral, a estabilidade e a qualidade das lâmpadas LED são críticas para a dissipação de calor do corpo da lâmpada. O resfriamento de lâmpadas LED de alto brilho no mercado geralmente usa dissipação de calor natural e o efeito não é ideal. As lâmpadas LED feitas de fontes de luz LED são compostas por LEDs, estruturas de dissipação de calor, drivers e lentes. Portanto, a dissipação de calor também é uma parte importante. Se o LED não dissipar bem o calor, sua vida útil também será afetada.

O gerenciamento de calor é o principal problema em aplicações de LED de alto brilho

Como a dopagem do tipo p de nitretos do grupo III é limitada pela solubilidade do aceitador de Mg e pela maior energia inicial dos orifícios, o calor é particularmente fácil de gerar na região do tipo p, e esse calor deve passar por toda a estrutura para ser dissipado no dissipador de calor; As vias de dissipação de calor dos dispositivos LED são principalmente por condução térmica e convecção térmica; a condutividade térmica extremamente baixa do material do substrato Sapphire faz com que a resistência térmica do dispositivo aumente, resultando em um sério efeito de autoaquecimento, que tem um efeito devastador no desempenho e na confiabilidade do dispositivo.

O efeito do calor em LEDs de alto brilho

O calor é concentrado em um chip de tamanho pequeno, e a temperatura do chip aumenta, causando a distribuição não uniforme do estresse térmico, a eficiência luminosa do chip e a redução da eficiência do laser de fósforo; quando a temperatura excede um determinado valor, a taxa de falha do dispositivo aumenta exponencialmente. As estatísticas mostram que para cada aumento de 2 ° C na temperatura do componente, a confiabilidade diminui em 10%. Quando vários LEDs são densamente dispostos para formar um sistema de iluminação de luz branca, o problema de dissipação de calor se torna mais sério. Resolver o problema de gerenciamento de calor tornou-se um pré-requisito para aplicações de LED de alto brilho.

A relação entre o tamanho do chip e a dissipação de calor

A maneira mais direta de aumentar o brilho de um LED de energia é aumentar a energia de entrada e, para evitar a saturação da camada ativa, o tamanho da junção pn deve ser aumentado de acordo; aumentar a potência de entrada inevitavelmente aumentará a temperatura da junção e reduzirá a eficiência quântica. O aumento na potência de um único tubo depende da capacidade do dispositivo de extrair calor da junção pn, enquanto mantém o material do chip existente, estrutura, processo de empacotamento, densidade de corrente no chip e condições de dissipação de calor equivalentes, o tamanho de o chip e a área de junção são aumentados separadamente A temperatura continuará aumentando. portanto, o dissipador de calor de LED é muito importante para a indústria de LED.