كيف تحل مشاكل حرارية LED؟
سبب تسخين مصباح LED:
سبب تسخين مصباح LED هو أن الطاقة الكهربائية المضافة لا يتم تحويلها بالكامل إلى طاقة ضوئية ، ولكن يتم تحويل جزء منها إلى طاقة حرارية ، وكفاءة التحويل الكهربية إلى الضوئية حوالي 20-30٪. بمعنى آخر ، يتم تحويل حوالي 70٪ من الطاقة الكهربائية إلى حرارة. على وجه التحديد ، تنتج درجة حرارة الوصلة لمصباح LED عن عاملين: أولاً ، كفاءة الكم الداخلية ليست عالية ، أي عندما تعيد الإلكترونات والثقوب تكوين التسرب الحالي&مثل ؛ يقلل من معدل إعادة التركيب للحوامل في منطقة PN. إن تيار التسرب المضاعف بالجهد هو قوة هذا الجزء الذي يتحول إلى طاقة حرارية ، لكن هذا الجزء لا يفسر المكون الرئيسي ، لأن كفاءة الفوتون الداخلي تقترب الآن من 90٪. ثانيًا ، لا يمكن أن تنبعث جميع الفوتونات المتولدة بالداخل إلى خارج الشريحة وتحويلها في النهاية إلى حرارة. هذا الجزء هو الجزء الرئيسي ، لأن ما يسمى حاليًا بكفاءة الكم الخارجية تبلغ حوالي 30٪ فقط ، ويتم تحويل معظمها إلى حرارة.
الحل لتبديد الحرارة لمصابيح LED:
لحل مشكلة تبديد الحرارة لمصابيح LED ، نبدأ بشكل أساسي من جانبين. قبل وبعد التعبئة ، يمكن فهمه على أنه تبديد حرارة رقاقة LED وتبديد حرارة LED لفترة طويلة. يرتبط تبديد الحرارة لرقاقة LED بشكل أساسي باختيار وعملية الركيزة والدائرة. إن تبديد الحرارة لمصباح LED نفسه يرجع إلى أن أي LED سيتم تحويله إلى مصباح ، وبالتالي فإن الحرارة الناتجة عن رقاقة LED تبدد دائمًا في الهواء من خلال غلاف المصباح. إذا لم يكن تبديد الحرارة جيدًا ، نظرًا لأن السعة الحرارية لشريحة LED صغيرة جدًا ، فإن تراكم القليل من الحرارة سيجعل درجة حرارة الوصلة للرقاقة تزداد بسرعة. إذا تم تشغيله في درجة حرارة عالية لفترة طويلة ، فسيتم تقصير عمره بسرعة. ومع ذلك ، هناك العديد من الطرق لهذه الحرارة لتوجيه الشريحة فعليًا إلى الهواء الخارجي. على وجه التحديد ، الحرارة المتولدة من رقاقة LED تخرج من المشتت الحراري المعدني ، تمر أولاً عبر اللحام إلى ركيزة الألومنيوم PCB ، ثم تمر عبر الغراء الموصل الحراري إلى المشتت الحراري للألمنيوم.
لذلك ، يشتمل التبديد الحراري لمصابيح LED فعليًا على جزأين: التوصيل الحراري وتبديد الحرارة. ومع ذلك ، فإن تبديد الحرارة لمبيت مصباح LED سيكون له خيارات مختلفة حسب حجم الطاقة ومكان الاستخدام. توجد طرق تبديد الحرارة التالية بشكل أساسي: زعانف الألمنيوم: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتبديد الحرارة. تستخدم زعانف الألمنيوم كجزء من الغلاف لزيادة مساحة تبديد الحرارة. غلاف بلاستيكي موصل حراريًا: املأ الغلاف البلاستيكي بمادة موصلة حراريًا أثناء التشكيل بالحقن لزيادة التوصيل الحراري وقدرة تبديد الحرارة للقشرة البلاستيكية. تبديد الحرارة في ميكانيكا موائع الهواء: تستخدم ميكانيكا الموائع الهوائية شكل غلاف المصباح لإنشاء هواء حمل ، وهي الطريقة الأقل تكلفة لتعزيز تبديد الحرارة. يستخدم الجزء الداخلي من مبيت مصباح المروحة مروحة ذات عمر طويل وكفاءة عالية لتعزيز تبديد الحرارة: تكلفة منخفضة وتأثير جيد. ومع ذلك ، يعد تغيير المروحة أكثر صعوبة ، كما أنه غير مناسب للاستخدام في الهواء الطلق. هذا النوع من التصميم نادر نسبيًا. تقنية تبديد الحرارة للأنابيب الحرارية: يستخدم أنبوب الحرارة تقنية الأنابيب الحرارية لتوصيل الحرارة من رقاقة LED إلى زعانف تبديد الحرارة في الغلاف. هذا تصميم شائع في المصابيح الكبيرة ، مثل مصابيح الشوارع. المعالجة الحرارية للإشعاع السطحي يتم معالجة سطح غلاف المصباح بالحرارة الإشعاعية: ما عليك سوى تطبيق طلاء بتبديد الحرارة الإشعاعي ، والذي يمكن أن يأخذ الحرارة بعيدًا عن سطح غلاف المصباح عن طريق الإشعاع.
