Aujourd’hui, avec le développement rapide des LED, les LED haute puissance profitent de la tendance.À l’heure actuelle, le plus gros problème technique de l’éclairage LED haute puissance est la dissipation thermique.Une mauvaise dissipation thermique conduit à une alimentation LED et à des condensateurs électrolytiques.C'est devenu une planche courte pour le développement ultérieur de l'éclairage LED.La raison du vieillissement prématuré de la source de lumière LED.
Dans le schéma de lampe utilisant une source de lumière LED, parce que la source de lumière LED fonctionne dans un état de fonctionnement basse tension (VF = 3,2 V) et courant élevé (IF = 300-700 mA), la chaleur est donc très intense.L'espace des lampes traditionnelles est étroit et il est difficile pour un radiateur de petite surface d'exporter rapidement la chaleur.Malgré l'adoption d'une variété de systèmes de refroidissement, les résultats ne sont pas satisfaisants et les lampes d'éclairage LED sont un problème sans solution.
À l'heure actuelle, après la mise sous tension de la source de lumière LED, 20 à 30 % de l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse et environ 70 % de l'énergie électrique est convertie en énergie thermique.Par conséquent, la technologie clé de la conception de la structure des lampes à LED consiste à exporter autant d’énergie thermique le plus rapidement possible.L’énergie thermique doit être dissipée par conduction thermique, convection thermique et rayonnement thermique.
Analysons maintenant quels facteurs provoquent l'apparition de la température des joints LED :
1. L’efficacité interne des deux n’est pas élevée.Lorsque l'électron est combiné avec le trou, le photon ne peut pas être généré à 100 %, ce qui réduit généralement le taux de recombinaison des porteurs de la région PN en raison d'une « fuite de courant ».Le courant de fuite multiplié par la tension correspond à la puissance de cette pièce.C'est-à-dire qu'il se convertit en chaleur, mais cette partie n'occupe pas le composant principal, car l'efficacité des photons internes est déjà proche de 90 %.
2. Aucun des photons générés à l'intérieur ne peut être projeté à l'extérieur de la puce, et l'une des principales raisons pour lesquelles celle-ci est finalement convertie en énergie thermique est que celle-ci, appelée efficacité quantique externe, n'est que d'environ 30 %, dont la majeure partie est convertie en énergie thermique. chaleur.
Par conséquent, la dissipation thermique est un facteur important affectant l’intensité lumineuse des lampes LED.Le dissipateur thermique peut résoudre le problème de dissipation thermique des lampes LED à faible éclairage, mais un dissipateur thermique ne peut pas résoudre le problème de dissipation thermique des lampes haute puissance.
Solutions de refroidissement LED :
La dissipation thermique de la LED commence principalement par deux aspects : la dissipation thermique de la puce LED avant et après l'emballage et la dissipation thermique de la lampe LED.La dissipation thermique de la puce LED est principalement liée au processus de sélection du substrat et du circuit, car n'importe quelle LED peut fabriquer une lampe, de sorte que la chaleur générée par la puce LED est finalement dispersée dans l'air à travers le boîtier de la lampe.Si la chaleur n'est pas bien dissipée, la capacité thermique de la puce LED sera très faible, donc si un peu de chaleur s'accumule, la température de connexion de la puce augmentera rapidement, et si elle fonctionne à haute température pendant une longue période, la la durée de vie sera rapidement raccourcie.
D'une manière générale, les radiateurs peuvent être divisés en refroidissement actif et refroidissement passif en fonction de la manière dont la chaleur est évacuée du radiateur. La dissipation thermique passive consiste à dissiper naturellement la chaleur de la source de lumière LED de la source de chaleur dans l'air à travers le dissipateur thermique, et l'effet de dissipation thermique est proportionnel à la taille du dissipateur thermique. Le refroidissement actif consiste à éliminer de force la chaleur émise par le dissipateur thermique via un dispositif de refroidissement tel qu'un ventilateur.Il se caractérise par une efficacité de dissipation thermique élevée et une petite taille de l'appareil. Le refroidissement actif peut être divisé en refroidissement par air, refroidissement par liquide, refroidissement par caloduc, refroidissement des semi-conducteurs, refroidissement chimique, etc.
Généralement, les radiateurs refroidis par air ordinaires doivent naturellement choisir le métal comme matériau du radiateur.Par conséquent, dans l’histoire du développement des radiateurs, les matériaux suivants sont également apparus : radiateurs en aluminium pur, radiateurs en cuivre pur et technologie de combinaison cuivre-aluminium.
L'efficacité lumineuse globale de la LED est faible, de sorte que la température des joints est élevée, ce qui entraîne une durée de vie raccourcie.Afin de prolonger la durée de vie et de réduire la température du joint, il est nécessaire de prêter attention au problème de dissipation thermique.