Hoy en día, con el rápido desarrollo de los LED, los LED de alta potencia están aprovechando la tendencia. En la actualidad, el mayor problema técnico de la iluminación LED de alta potencia es la disipación de calor. La mala disipación de calor conduce a la potencia de conducción del LED y a los condensadores electrolíticos. Se ha convertido en un obstáculo para el futuro desarrollo de la iluminación LED. El motivo del envejecimiento prematuro de la fuente de luz LED.
En el esquema de lámpara que utiliza una fuente de luz LED, debido a que la fuente de luz LED funciona en un estado de funcionamiento de bajo voltaje (VF = 3,2 V) y alta corriente (IF = 300-700 mA), el calor es muy severo. El espacio de las lámparas tradicionales es estrecho y es difícil para el radiador de área pequeña exportar calor rápidamente. A pesar de la adopción de una variedad de esquemas de enfriamiento, los resultados no son satisfactorios y las lámparas de iluminación LED se convierten en un problema sin solución.
En la actualidad, después de encender la fuente de luz LED, entre el 20% y el 30% de la energía eléctrica se convierte en energía luminosa y aproximadamente el 70% de la energía eléctrica se convierte en energía térmica. Por lo tanto, la tecnología clave en el diseño de estructuras de lámparas LED es exportar tanta energía térmica lo antes posible. La energía térmica debe disiparse mediante conducción de calor, convección de calor y radiación de calor.
Ahora analicemos qué factores provocan la aparición de temperatura en las juntas del LED:
1. La eficiencia interna de los dos no es alta. Cuando el electrón se combina con el hueco, el fotón no se puede generar al 100%, lo que normalmente reduce la tasa de recombinación de portadores de la región PN debido a la "fuga de corriente". La corriente de fuga multiplicada por el voltaje es la potencia de esta parte. Es decir, se convierte en calor, pero esta parte no ocupa el componente principal, porque la eficiencia de los fotones internos ya roza el 90%.
2. Ninguno de los fotones generados en el interior puede dispararse fuera del chip, y parte de la razón principal por la que esto finalmente se convierte en energía térmica es que esto, llamado eficiencia cuántica externa, es solo alrededor del 30%, la mayor parte del cual se convierte en calor.
Por tanto, la disipación de calor es un factor importante que afecta la intensidad de iluminación de las lámparas LED. El disipador de calor puede resolver el problema de disipación de calor de las lámparas LED de baja iluminación, pero un disipador de calor no puede resolver el problema de disipación de calor de las lámparas de alta potencia.
Soluciones de refrigeración LED:
La disipación de calor del Led comienza principalmente desde dos aspectos: la disipación de calor del chip Led antes y después del paquete y la disipación de calor de la lámpara Led. La disipación de calor del chip LED está relacionada principalmente con el proceso de selección del sustrato y del circuito, porque cualquier LED puede formar una lámpara, por lo que el calor generado por el chip LED finalmente se dispersa en el aire a través de la carcasa de la lámpara. Si el calor no se disipa bien, la capacidad calorífica del chip LED será muy pequeña, por lo que si se acumula algo de calor, la temperatura de conexión del chip aumentará rápidamente, y si funciona a alta temperatura durante mucho tiempo, el La esperanza de vida se acortará rápidamente.
En términos generales, los radiadores se pueden dividir en enfriamiento activo y enfriamiento pasivo según la forma en que se elimina el calor del radiador. La disipación de calor pasiva consiste en disipar naturalmente el calor de la fuente de calor de la fuente de luz LED en el aire a través del disipador de calor. y el efecto de disipación de calor es proporcional al tamaño del disipador de calor. El enfriamiento activo consiste en eliminar a la fuerza el calor emitido por el disipador de calor a través de un dispositivo de enfriamiento como un ventilador. Se caracteriza por una alta eficiencia de disipación de calor y el pequeño tamaño del dispositivo. El enfriamiento activo se puede dividir en enfriamiento por aire, enfriamiento por líquido, enfriamiento por tubería de calor, enfriamiento de semiconductores, enfriamiento químico, etc.
Generalmente, los radiadores refrigerados por aire normales deben elegir naturalmente metal como material del radiador. Por tanto, en la historia del desarrollo de los radiadores también han aparecido los siguientes materiales: radiadores de aluminio puro, radiadores de cobre puro y tecnología de combinación cobre-aluminio.
La eficiencia luminosa general del LED es baja, por lo que la temperatura de la junta es alta, lo que reduce la vida útil. Para prolongar la vida útil y reducir la temperatura de la junta, es necesario prestar atención al problema de la disipación de calor.