Oorzaken en oplossingen voor het verwarmen van LED-lampen

Oorzaken en oplossingen van verwarming vanLED lichten
De reden dat de LED opwarmt is omdat de toegevoegde elektrische energie niet geheel wordt omgezet in lichtenergie, maar een deel ervan wordt omgezet in warmte-energie. De lichtefficiëntie van LED bedraagt ​​momenteel slechts 100 lm/W en de elektro-optische conversie-efficiëntie bedraagt ​​slechts ongeveer 20-30%. Dat wil zeggen dat ongeveer 70% van de elektrische energie wordt omgezet in warmte-energie.
Concreet wordt het genereren van de LED-junctietemperatuur veroorzaakt door twee factoren:
1. De interne kwantumefficiëntie is niet hoog, dat wil zeggen dat wanneer elektronen en gaten worden gerecombineerd, fotonen niet voor 100% kunnen worden gegenereerd, wat gewoonlijk "stroomlekkage" wordt genoemd, wat de recombinatiesnelheid van dragers in het PN-gebied vermindert. De lekstroom vermenigvuldigd met de spanning is het vermogen van dit deel, dat wordt omgezet in warmte-energie, maar dit deel is niet verantwoordelijk voor de hoofdcomponent, omdat de interne fotonenefficiëntie nu bijna 90% bedraagt.
2. De binnenin gegenereerde fotonen kunnen niet allemaal naar de buitenkant van de chip worden uitgezonden en uiteindelijk in warmte worden omgezet. Dit deel is het grootste deel, omdat de huidige zogenaamde externe kwantumefficiëntie slechts ongeveer 30% bedraagt, en het grootste deel ervan wordt omgezet in warmte.
Hoewel de lichtopbrengst van de gloeilamp zeer laag is, slechts ongeveer 15 lm/W, zet hij bijna alle elektrische energie om in lichtenergie en straalt deze uit. Omdat het grootste deel van de stralingsenergie infrarood is, is de lichtefficiëntie erg laag, maar wordt het koelingsprobleem geëlimineerd.
Warmteafvoeroplossingen voor LED-verlichtingsarmaturen
Het oplossen van de warmteafvoer van Led begint hoofdzakelijk vanuit twee aspecten. Voor en na het verpakken kan dit worden opgevat als de warmteafvoer van de LED-chip en de warmteafvoer van de LED-lamp. Omdat van elke LED een lamp wordt gemaakt, de LED-kern
De door de chip gegenereerde warmte wordt altijd via de behuizing van het armatuur aan de lucht afgegeven. Als de warmteafvoer niet goed is, omdat de warmtecapaciteit van de LED-chip erg klein is, zal een beetje warmteaccumulatie de junctietemperatuur van de chip snel verhogen. Als het langdurig op hoge temperatuur werkt, wordt de levensduur snel verkort. Er zijn echter veel manieren waarop deze warmte daadwerkelijk uit de chip naar de buitenlucht kan worden geleid. Concreet komt de door de LED-chip gegenereerde warmte uit het metalen koellichaam, gaat eerst door het soldeer naar de PCB van het aluminium substraat en gaat vervolgens door de koelpasta naar het aluminium koellichaam. Daarom is de warmteafvoer vanLED-lampenbestaat eigenlijk uit twee delen: warmtegeleiding en warmteafvoer.
De warmteafvoer van de LED-lampbehuizing zal echter ook verschillende keuzes hebben, afhankelijk van het vermogen en de plaats van gebruik. Er zijn hoofdzakelijk de volgende koelmethoden:
1. Aluminium warmteafvoervinnen: dit is de meest gebruikelijke warmteafvoermethode, waarbij aluminium warmteafvoervinnen worden gebruikt als onderdeel van de behuizing om het warmteafvoeroppervlak te vergroten.
2. Thermisch geleidende plastic schaal: Vul het thermisch geleidende materiaal tijdens het spuitgieten van de plastic schaal om de thermische geleidbaarheid en warmteafvoercapaciteit van de plastic schaal te vergroten.
3. Luchthydrodynamica: het gebruik van de vorm van de lampbehuizing om convectielucht te creëren, wat de goedkoopste manier is om de warmteafvoer te verbeteren.
4. Een ventilator met een lange levensduur en een hoog rendement wordt in de lampbehuizing gebruikt om de warmteafvoer te verbeteren, met lage kosten en een goed effect. Het is echter lastiger om de ventilator te vervangen en deze is niet geschikt voor gebruik buitenshuis. Dit ontwerp is relatief zeldzaam.
5. Warmtepijp, waarbij gebruik wordt gemaakt van warmtepijptechnologie om warmte van de LED-chip naar de warmteafvoervinnen van de schaal te geleiden. Het is een gebruikelijk ontwerp bij grote lampen zoals straatlantaarns.
6. Oppervlaktestralingswarmtedissipatiebehandeling, het oppervlak van de lampbehuizing wordt behandeld met stralingswarmtedissipatiebehandeling, die de warmte door straling van het oppervlak van de lampbehuizing kan wegnemen.
Over het algemeen is het lichtrendement van LED's op dit moment nog relatief laag, waardoor de junctietemperatuur stijgt en de levensduur afneemt. Om de junctietemperatuur te verlagen en de levensduur te verlengen, is het noodzakelijk om grote aandacht te besteden aan het probleem van warmtedissipatie.