Dnes, s rýchlym vývojom LED diód, využívajú tento trend vysokovýkonné LED diódy.V súčasnosti je najväčším technickým problémom vysokovýkonného LED osvetlenia odvod tepla.Zlé odvádzanie tepla vedie k napájaniu LED a elektrolytickým kondenzátorom.Stala sa krátkou tabuľou pre ďalší vývoj LED osvetlenia.Príčina predčasného starnutia LED svetelného zdroja.
V schéme svietidiel používa LED svetelný zdroj, pretože svetelný zdroj LED pracuje v nízkom napätí (VF=3,2V), vysokoprúdovom (IF=300-700mA) pracovnom stave, takže teplo je veľmi silné.Priestor tradičných svietidiel je úzky a pre radiátor malej plochy je ťažké rýchlo odviesť teplo.Napriek prijatiu rôznych schém chladenia sú výsledky neuspokojivé, LED osvetlenie je problémom bez riešenia.
V súčasnosti sa po zapnutí svetelného zdroja LED 20%-30% elektrickej energie premení na svetelnú energiu a asi 70% elektrickej energie sa premení na tepelnú energiu.Preto je kľúčovou technológiou konštrukcie LED svietidiel exportovať toľko tepelnej energie čo najskôr.Tepelná energia sa musí odvádzať vedením tepla, prúdením tepla a sálaním tepla.
Teraz analyzujme, aké faktory spôsobujú výskyt teploty spoja LED:
1. Vnútorná účinnosť týchto dvoch nie je vysoká.Keď je elektrón kombinovaný s dierou, fotón nemôže byť generovaný 100%, čo zvyčajne znižuje rýchlosť rekombinácie nosiča v oblasti PN v dôsledku „úniku prúdu“.Zvodový prúd krát napätie je výkon tejto časti.To znamená, že sa premieňa na teplo, ale táto časť nezaberá hlavnú zložku, pretože účinnosť vnútorných fotónov sa už blíži k 90%.
2. Žiadny z fotónov generovaných vo vnútri nemôže vystreliť mimo čip a jedným z hlavných dôvodov, prečo sa to nakoniec premení na tepelnú energiu, je to, že táto, nazývaná vonkajšia kvantová účinnosť, je len asi 30 %, pričom väčšina z nich sa premení na teplo.
Preto je rozptyl tepla dôležitým faktorom ovplyvňujúcim intenzitu osvetlenia LED svietidiel.Chladič môže vyriešiť problém rozptylu tepla LED žiaroviek s nízkym osvetlením, ale chladič nedokáže vyriešiť problém rozptylu tepla vysokovýkonných lámp.
LED riešenia chladenia:
Rozptyl tepla LED vychádza hlavne z dvoch aspektov: odvod tepla LED čipu pred a po balení a odvod tepla LED lampy.Odvod tepla čipu LED súvisí hlavne s procesom výberu substrátu a obvodu, pretože každá LED môže vytvoriť lampu, takže teplo generované čipom LED sa nakoniec rozptýli do vzduchu cez puzdro lampy.Ak teplo nie je dobre odvádzané, tepelná kapacita LED čipu bude veľmi malá, takže ak sa nejaké teplo naakumuluje, teplota pripojenia čipu sa rapídne zvýši, a ak bude pracovať dlhodobo pri vysokej teplote, životnosť sa rapídne skráti.
Vo všeobecnosti možno radiátory rozdeliť na aktívne chladenie a pasívne chladenie podľa spôsobu odvádzania tepla z radiátora. Pasívny odvod tepla je prirodzené odvádzanie tepla zdroja tepla LED svetelného zdroja do vzduchu cez chladič. a efekt rozptylu tepla je úmerný veľkosti chladiča. Aktívne chladenie má násilne odoberať teplo emitované chladičom cez chladiace zariadenie, ako je ventilátor.Vyznačuje sa vysokou účinnosťou odvádzania tepla a malou veľkosťou zariadenia. Aktívne chladenie možno rozdeliť na chladenie vzduchom, chladenie kvapalinou, chladenie tepelnými trubicami, chladenie polovodičov, chemické chladenie atď.
Všeobecne platí, že bežné vzduchom chladené radiátory by si mali prirodzene zvoliť kov ako materiál radiátora.Preto sa v histórii vývoja radiátorov objavili aj tieto materiály: radiátory z čistého hliníka, radiátory z čistej medi, kombinovaná technológia meď-hliník.
Celková svetelná účinnosť LED je nízka, takže teplota spoja je vysoká, čo má za následok skrátenú životnosť.Aby sa predĺžila životnosť a znížila teplota spoja, je potrebné venovať pozornosť problému odvodu tepla.