температурен режим бели светодиоди

Повечето от светодиодите в традиционния смисъл на думата, тя изглежда да не излъчва осезаема топлина, за разлика от много други източници на светлина, но това не е така. В действителност, правилната температура, може би най-важният аспект на дизайна на системата за LED. Това е особено вярно за осветление светодиоди, когато голям брой мощни излъчватели са съсредоточени в осветителното тяло. Тази статия разглежда ролята на топлина в ефективността на светодиодите.

Всички светлини превръщат електрическата енергия в светлина и топлина в различни пропорции. Нажежаема лампи отделят предимно инфрачервена (IR) радиация с малко количество на видимата светлина. Флуоресцентни и метални източници халогенни превръщат по-голяма част от енергията на видимата светлина, но също излъчват в инфрачервената (IR), ултравиолетова (UV), и термични спектрални области. Светодиоди произвеждат малко или не излъчва инфрачервено или UV енергия, но превърнати само 20% -30% мощност в видима светлина. Останалите мощност се превръща в топлина, което трябва да бъде освободен от LED тялото с основната платка и радиатор жилища или рамкови елементи лампа. Таблицата по-долу показва приблизителни пропорции, в които консумацията на енергия се превръща в топлинна енергия и радиация, включително видима светлина, за всякакви многоцветни източници (бял) светлина.

Квалификация фактор на мощността на реализациите за "бели" източници на светлина

Изкуствено осветление †
(60W)

Защо топлинния режим въпрос е толкова важно?

Излишната топлина пряко влияе върху текущия ефикасността и ефективността на промяната с течение на времето на работа. Краткосрочни (обратимо) ефекти - промяната на цвета и намалена излъчената светлина, докато дългосрочни ефекти - това ускорено намаляване на излъчената светлина, като по този начин намаляване на полезния живот на LED.

непрекъсната работа при повишена температура, значително ускорява процеса на намаляване на яркост (разграждане), което води в крайна сметка до намаляване на полезен живот. Таблицата по-долу показва излъчената светлина с течение на времето (експериментални данни за 10,000 часа и екстраполация отвъд) за две идентични светодиоди в същото ток, но с температура на чип от 11 ° С Очакван живот (определена на 70% намаление на светлинния поток) намалява от приблизително 37 000 час до 16,000 часа (57% промени) температурата се повишава до 11 ° С

Въпреки това, производителите продължават да се подобри издръжливостта на светодиоди на по-високи работни температури. Например, производителите на висока мощност бял LED обикновено се оценяват на експлоатация от около 50 000 час при 70% намаление на светлинния поток при температури не по-високи чип 100 ° С

Какво определя температурата на LED чип?

Три причини засягат температурата на LED чип на първо място: контролният ток, ефективността на топлообмена и температурата на околната среда. Като цяло, колкото по-високо контрол ток, толкова по разсейване на топлината. Топлината трябва да бъде изписан от чип, за да се поддържа очакваното количество светлина, цвят и живот. Количеството топлина, която може да се отстрани от системата, в зависимост от структурата на температура на околната среда и радиатор.

Типичен висока мощност LED система се състои от радиатор, платката върху метална основа (MCPCB) и външен радиатора. Преобразувателят включва LED чип, оптика с запечатване съединение, топлопроводима субстрат (използвани за отстраняване на топлината от чип) и запоени към MCPCB. MCPCB - специален вид на печатна платка с тънък диелектричен слой върху метална основа (обикновено алуминий). MCPCB механично закрепена към външен радиатор, който може да бъде устройство, вградено в дизайна на лампата. В някои случаи, радиатор изпълнява носещо тяло на осветителното тяло. размер радиатор зависи от количеството топлина, което трябва да се разсейва и термични свойства на материала.