A LED Llámpák fűtésének okai és megoldásai

A fűtés okai és megoldásaiLED lámpák
A LED azért melegszik fel, mert a hozzáadott elektromos energia nem teljesen alakul át fényenergiává, hanem egy része hőenergiává. A LED fényhatékonysága jelenleg csak 100 lm/W, elektro-optikai konverziós hatásfoka pedig csak körülbelül 20-30%. Ez azt jelenti, hogy az elektromos energia körülbelül 70%-a hőenergiává alakul.
Pontosabban, a LED csatlakozási hőmérséklet kialakulását két tényező okozza:
1. A belső kvantumhatásfok nem magas, vagyis az elektronok és lyukak rekombinációja során a fotonok nem generálhatók 100%-ban, amit általában "áramszivárgásnak" szoktak nevezni, ami csökkenti a hordozók rekombinációs sebességét a PN régióban. A szivárgóáram szorozva a feszültséggel ennek a résznek a teljesítménye, amely hőenergiává alakul, de ez a rész nem számít a főkomponensnek, mert a belső foton hatásfok most közel 90%.
2. A benne keletkező fotonok nem tudnak mindet kibocsátani a chipen kívülre, és végül hővé alakítani. Ez a rész a fő rész, mert a jelenlegi úgynevezett külső kvantumhatásfok csak körülbelül 30%, és ennek nagy része hővé alakul.
Bár az izzólámpa fényhatékonysága nagyon alacsony, csak körülbelül 15 lm/W, szinte az összes elektromos energiát fényenergiává alakítja és kisugározza. Mivel a sugárzó energia nagy része infravörös, a fényhatásfoka nagyon alacsony, de kiküszöböli a hűtési problémát.
Hőelvezető megoldások LED-es világítótestekhez
A Led hőelvezetésének megoldása elsősorban két aspektusból indul ki. Csomagolás előtt és után a LED chip hőelvezetése és a LED lámpa hőleadásaként érthető. Mert minden LED-ből lámpa lesz, a LED mag
A chip által termelt hő mindig a lámpatest házán keresztül jut el a levegőbe. Ha a hőleadás nem jó, mert a LED chip hőkapacitása nagyon kicsi, egy kis hőfelhalmozódás gyorsan megnöveli a chip csatlakozási hőmérsékletét. Ha hosszú ideig magas hőmérsékleten működik, gyorsan lerövidül az élettartama. Azonban sokféleképpen lehet ezt a hőt a chipből a külső levegőbe irányítani. Pontosabban, a LED chip által termelt hő a fém hűtőbordájából jön ki, először a forraszanyagon keresztül jut el az alumínium hordozó PCB-jéhez, majd a hőpasztán az alumínium hűtőbordához. Ezért a hőleadás aLED lámpákvalójában két részből áll: hővezetésből és hőleadásból.
A LED lámpaház hőelvezetése azonban a teljesítmény nagyságától és a felhasználási helytől függően eltérő lehet. Főleg a következő hűtési módok léteznek:
1. Alumínium hőelvezető bordák: Ez a leggyakoribb hőelvezetési módszer, alumínium hőelvezető bordákat használnak a ház részeként, hogy növeljék a hőelvezetési területet.
2. Hővezető műanyag héj: Töltse fel a hővezető anyagot a műanyag héj fröccsöntése során, hogy növelje a műanyag héj hővezető képességét és hőleadó képességét.
3. Levegő hidrodinamika: A lámpaház alakjának felhasználása konvekciós levegő létrehozására, ami a hőelvezetés fokozásának legolcsóbb módja.
4. Ventilátor, hosszú élettartamú, nagy hatásfokú ventilátort használnak a lámpaház belsejében a hőelvezetés fokozására, alacsony költséggel és jó hatással. A ventilátor cseréje azonban nagyobb gondot okoz, kültéri használatra pedig nem alkalmas. Ez a kialakítás viszonylag ritka.
5. Hőcső, hőcső-technológiával, hogy a LED-chiptől a hőt a héj hőleadó bordáihoz vezeti. Ez egy általános kialakítás a nagy lámpákban, például az utcai lámpákban.
6. Felületi sugárzásos hőelvezetéses kezelés, a lámpaház felületét sugárzó hőleadó kezeléssel kezeljük, mely sugárzással el tudja venni a hőt a lámpaház felületéről.
Általánosságban elmondható, hogy a LED-ek fényhatékonysága jelenleg még viszonylag alacsony, ami a csatlakozási hőmérséklet emelkedését és az élettartam csökkenését okozza. A csatlakozási hőmérséklet csökkentése érdekében az élettartam növelése érdekében nagy figyelmet kell fordítani a hőelvezetés problémájára.