Тепловыделение мощных светодиодов
Светодиод — это оптоэлектронное устройство, во время его работы в световую энергию преобразуется только 15–25 % электрической энергии, а остальная электрическая энергия почтипреобразуются в тепловую энергию, повышая температуру светодиода. В мощных светодиодах рассеяние тепла является серьезной проблемой, требующей специального исследования. Например, если эффективность фотоэлектрического преобразования белого светодиода мощностью 10 Вт составляет 20%, как упоминалось выше, то есть 8 Вт электрической энергии преобразуется в тепловую энергию. Если не принять меры по отводу тепла, температура ядра мощного светодиода будет быстро расти. Когда значение TJ превышает максимально допустимую температуру (обычно 150 ℃), мощный светодиод будет поврежден из-за перегрева. Поэтому при проектировании мощных ЭД-ламп важнейшей проектной работой является расчет теплоотвода.
Кроме того, при расчете тепловыделения обычных силовых устройств (таких как источник питания 1C) этого достаточно, если температура перехода меньше максимально допустимой температуры перехода (обычно 125°C). Но в конструкции мощного светодиодного рассеивания тепла требование TJ VALUE намного ниже 125 ℃. Причина в том, что TJ оказывает большое влияние на светоотдачу и срок службы светодиода: чем выше TJ, тем ниже светоотдача и тем короче срок службы светодиода.
Путь рассеивания тепла светодиода высокой мощности.
Мощные светодиоды придают большое значение рассеиванию тепла при проектировании конструкций. Некоторые конструкторы имеют под кристаллом большую металлическую пластину для отвода тепла, благодаря которой тепло от кристалла может распространяться наружу через площадку для рассеивания тепла. Мощные светодиоды распаяны на печатной плате (PCB). Нижняя поверхность теплоотводящей площадки сварена с омедненной поверхностью печатной платы, а больший медный слой используется в качестве поверхности отвода тепла. Для повышения эффективности рассеивания тепла используется двухслойная печатная плата с медным покрытием. Это одна из простейших теплоотводящих конструкций.
Время публикации: 02 марта 2022 г.
