Odvod tepla vysoce výkonných LED diod
LED je optoelektronické zařízení, během jeho provozu se pouze 15 % až 25 % elektrické energie přemění na světelnou energii a zbytek elektrické energie je téměřse přeměňují na tepelnou energii, čímž se zvyšuje teplota LED diody. U vysoce výkonných LED diod je odvod tepla důležitým problémem, který vyžaduje zvláštní zkoumání. Například pokud je účinnost fotoelektrické konverze 10W bílé LED diody 20 %, jak je uvedeno výše, tj. 8 W elektrické energie se přemění na tepelnou energii. Pokud nebudou přijata žádná opatření k odvodu tepla, teplota jádra vysoce výkonné LED diody prudce stoupne. Pokud teplota TJ překročí maximální povolenou teplotu (obvykle 150 °C), vysoce výkonná LED dioda se v důsledku přehřátí poškodí. Proto je při návrhu vysoce výkonných ED výbojek nejdůležitější konstrukční prací návrh odvodu tepla.
Kromě toho při výpočtu odvodu tepla u běžných výkonových zařízení (například napájecích zdrojů 1C) stačí, pokud je teplota spoje nižší než maximální povolená teplota spoje (obvykle 125 °C). U vysoce výkonných LED diod je však požadavek na odvod tepla TJ mnohem nižší než 125 °C. Důvodem je, že TJ má velký vliv na rychlost odsávání světla a životnost LED diody: čím vyšší je TJ, tím nižší je rychlost odsávání světla a tím kratší je životnost LED diody.
Cesta odvodu tepla vysoce výkonné LED diody.
Vysoce výkonné LED diody přikládají při návrhu konstrukcí velký význam odvodu tepla. Někteří konstruktéři používají pod čipem velkou kovovou odvodní podložku, která může způsobit šíření tepla z čipu ven přes odvodní podložku. Vysoce výkonné LED diody jsou pájeny na desku plošných spojů (PCB). Spodní povrch odvodní podložky je svařen s měděným povrchem desky plošných spojů a větší vrstva měděného povlaku slouží jako povrch pro odvod tepla. Pro zlepšení účinnosti odvodu tepla se používá dvouvrstvá měděná deska plošných spojů. Jedná se o jednu z nejjednodušších struktur pro odvod tepla.
Čas zveřejnění: 2. března 2022
