Mengapa memerlukan teknologi penyejukan LED?

Teknologi penyejukan haba LED keluar pada tahun 2000 dan terbuat dari diod pemancar cahaya semikonduktor. Prinsip kerja adalah pengkompaunan berseri untuk menghasilkan elektroluminesen. Ini adalah kaedah penyejukan yang paling biasa. Sirip pendingin aluminium digunakan sebagai bahagian perumahan untuk meningkatkan kawasan pelesapan haba.

Masalah panas

Seperti sumber cahaya tradisional, diod pemancar cahaya semikonduktor (LED) juga menghasilkan haba semasa operasi, yang jumlahnya bergantung pada kecekapan bercahaya keseluruhan. Di bawah tindakan tenaga elektrik luaran, sinaran elektron dan lubang bergabung semula untuk menghasilkan elektroluminesen. Cahaya yang terpancar berhampiran persimpangan PN juga perlu melalui medium semikonduktor dan medium pembungkusan cip itu sendiri untuk mencapai bahagian luar (udara). Menggabungkan kecekapan suntikan semasa, kecekapan kuantum radioluminescence, dan kecekapan pengekstrakan cahaya luaran cip, pada akhirnya, hanya 30-40% tenaga elektrik input ditukar menjadi tenaga cahaya, dan selebihnya 60-70% tenaga terutamanya disebabkan oleh gabungan semula getaran kisi yang tidak berseri. Haba penukaran bentuk

Kesan pada kehidupan LED

Secara amnya, kestabilan dan kualiti lampu LED sangat penting untuk pelepasan haba badan lampu. Penyejukan lampu LED dengan kecerahan tinggi di pasaran sering menggunakan pelesapan haba semula jadi, dan kesannya tidak sesuai. Lampu LED yang dibuat oleh sumber cahaya LED terdiri daripada LED, struktur pelesapan haba, pemacu, dan lensa. Oleh itu, pelesapan haba juga merupakan bahagian penting. Sekiranya LED tidak menghilangkan haba dengan baik, jangka hayatnya juga akan terjejas.

Pengurusan haba adalah masalah utama dalam aplikasi LED dengan kecerahan tinggi

Oleh kerana doping p-jenis kumpulan III nitrida dibatasi oleh kelarutan akseptor Mg dan tenaga permulaan lubang yang lebih tinggi, haba sangat mudah dihasilkan di rantau jenis-p, dan haba ini mesti melalui seluruh struktur untuk dihapuskan di pendingin; Laluan pelesapan haba peranti LED terutamanya pengaliran haba dan perolakan terma; kekonduksian haba bahan substrat Sapphire yang sangat rendah menyebabkan rintangan terma peranti meningkat, mengakibatkan kesan pemanasan diri yang serius, yang mempunyai kesan buruk terhadap prestasi dan kebolehpercayaan peranti.

Kesan haba pada LED dengan kecerahan tinggi

Haba dipusatkan dalam cip dengan ukuran kecil, dan suhu cip meningkat, menyebabkan pengedaran tegasan terma yang tidak seragam, kecekapan bercahaya cip dan pengurangan kecekapan penyambungan fosfor; apabila suhu melebihi nilai tertentu, kadar kegagalan peranti meningkat secara eksponen. Statistik menunjukkan bahawa untuk setiap kenaikan suhu komponen 2 ° C, kebolehpercayaan menurun sebanyak 10%. Apabila banyak LED disusun dengan padat untuk membentuk sistem pencahayaan cahaya putih, masalah pelesapan haba menjadi lebih serius. Menyelesaikan masalah pengurusan haba telah menjadi prasyarat untuk aplikasi LED dengan kecerahan tinggi.

Hubungan antara saiz cip dan pelesapan haba

Cara paling langsung untuk meningkatkan kecerahan LED kuasa adalah dengan meningkatkan daya input, dan untuk mengelakkan ketepuan lapisan aktif, ukuran persimpangan pn mesti ditingkatkan dengan sewajarnya; meningkatkan daya input pasti akan meningkatkan suhu persimpangan dan mengurangkan kecekapan kuantum. Peningkatan daya satu tiub bergantung pada kemampuan peranti untuk mengeluarkan haba dari persimpangan pn, sambil mengekalkan bahan, struktur, proses pembungkusan, ketumpatan arus pada cip yang ada dan keadaan pelupusan haba yang setara, ukuran cip dan kawasan persimpangan dinaikkan secara berasingan Suhu akan terus meningkat. jadi heatsink led sangat penting untuk industri LED.