Причины и решения нагрева светодиодных фонарей

Причины и способы устранения нагреваСветодиодные фонари
Причина, по которой светодиод нагревается, заключается в том, что добавленная электрическая энергия не вся преобразуется в световую энергию, а часть ее преобразуется в тепловую энергию. Световая эффективность светодиодов в настоящее время составляет всего 100 лм/Вт, а эффективность электрооптического преобразования составляет всего около 20–30%. То есть около 70% электрической энергии превращается в тепловую энергию.
В частности, повышение температуры перехода светодиодов вызвано двумя факторами:
1. Внутренняя квантовая эффективность невысока, то есть при рекомбинации электронов и дырок фотоны не могут генерироваться на 100%, что обычно называют «утечкой тока», что снижает скорость рекомбинации носителей в PN-области. Ток утечки, умноженный на напряжение, и есть мощность этой части, которая преобразуется в тепловую энергию, но эта часть не учитывает основную составляющую, потому что внутренняя фотонная эффективность теперь близка к 90%.
2. Фотоны, генерируемые внутри чипа, не могут все испуститься наружу чипа и в конечном итоге преобразоваться в тепло. Эта часть является основной, потому что нынешняя так называемая внешняя квантовая эффективность составляет всего около 30%, и большая ее часть преобразуется в тепло.
Хотя светоотдача лампы накаливания очень низка, всего около 15 лм/Вт, она преобразует почти всю электрическую энергию в световую и излучает ее. Поскольку большая часть лучистой энергии приходится на инфракрасное излучение, светоотдача очень низкая, но это устраняет проблему охлаждения.
Решения по отводу тепла для светодиодных светильников
Решение проблемы рассеивания тепла светодиодами в основном начинается с двух аспектов. До и после упаковки это можно понимать как рассеивание тепла светодиодного чипа и рассеивание тепла светодиодной лампы. Поскольку любой светодиод можно превратить в лампу, сердечник светодиода
Тепло, выделяемое чипом, всегда рассеивается в воздух через корпус светильника. Если рассеивание тепла плохое, поскольку теплоемкость светодиодного чипа очень мала, небольшое накопление тепла быстро увеличит температуру перехода чипа. Если он будет работать при высокой температуре в течение длительного времени, его срок службы быстро сократится. Однако существует много способов, которыми это тепло можно направить из чипа в наружный воздух. В частности, тепло, генерируемое светодиодным чипом, выходит из его металлического радиатора, сначала проходит через припой к печатной плате алюминиевой подложки, а затем проходит через термопасту к алюминиевому радиатору. Поэтому теплоотдачасветодиодные лампыфактически включает в себя две части: теплопроводность и теплоотдачу.
Однако рассеивание тепла корпусом светодиодной лампы также будет различаться в зависимости от мощности и места использования. В основном используются следующие методы охлаждения:
1. Алюминиевые ребра рассеивания тепла. Это наиболее распространенный метод рассеивания тепла, в котором используются алюминиевые ребра рассеивания тепла как часть корпуса для увеличения площади рассеивания тепла.
2. Теплопроводящий пластиковый корпус. Заполните теплопроводящий материал во время литья пластикового корпуса под давлением, чтобы увеличить теплопроводность и способность рассеивания тепла пластикового корпуса.
3. Гидродинамика воздуха: использование формы корпуса лампы для создания конвекции воздуха, что является самым дешевым способом улучшения рассеивания тепла.
4. Вентилятор, долговечный высокоэффективный вентилятор используется внутри корпуса лампы для улучшения рассеивания тепла, с низкой стоимостью и хорошим эффектом. Однако заменить вентилятор сложнее, и он не подходит для использования на открытом воздухе. Эта конструкция относительно редка.
5. Тепловая трубка, использующая технологию тепловых трубок для передачи тепла от светодиодного чипа к ребрам рассеивания тепла корпуса. Это обычная конструкция для больших фонарей, таких как уличные фонари.
6. Обработка радиационным рассеиванием тепла на поверхности, поверхность корпуса лампы обрабатывается радиационной теплоотводящей обработкой, которая может отводить тепло от поверхности корпуса лампы посредством излучения.
Вообще говоря, светоотдача светодиодов в настоящее время все еще относительно низка, что приводит к повышению температуры перехода и уменьшению срока службы. Чтобы снизить температуру перехода для увеличения срока службы, необходимо уделить большое внимание проблеме отвода тепла.