Suuritehoisten LEDien lämmönhukka
LED on optoelektroninen laite, jonka käytön aikana vain 15–25 % sähköenergiasta muuttuu valoenergiaksi, ja loput sähköenergiasta on lähesmuunnetaan lämpöenergiaksi, jolloin LEDin lämpötila nousee. Suuritehoisissa LEDeissä lämmönhukka on merkittävä asia, joka vaatii erityistä tutkimusta. Esimerkiksi jos 10 W:n valkoisen LEDin valosähköisen muunnoksen hyötysuhde on 20 %, kuten edellä mainittiin, eli 8 W sähköenergiaa muuttuu lämpöenergiaksi. Jos lämmönhukkatoimenpiteitä ei tehdä, suuritehoisen LEDin ydinlämpötila nousee nopeasti. Kun sen TJ-arvo nousee ja lämpötila ylittää sallitun enimmäislämpötilan (yleensä 150 ℃), suuritehoinen LED vaurioituu ylikuumenemisen vuoksi. Siksi suuritehoisten ED-lamppujen suunnittelussa tärkein suunnittelutyö on lämmönhukka.
Lisäksi yleisten teholaitteiden (kuten 1C-virtalähteen) lämmönhukkalaskelmissa riittää, että liitoskohdan lämpötila on alle suurimman sallitun liitoskohdan lämpötilan (yleensä 125 °C). Suuritehoisten LEDien lämmönhukkasuunnittelussa TJ-arvon vaatimus on kuitenkin paljon pienempi kuin 125 ℃. Tämä johtuu siitä, että TJ:llä on suuri vaikutus LEDin valontuottokykyyn ja käyttöikään: mitä suurempi TJ, sitä pienempi valontuottokyky ja sitä lyhyempi LEDin käyttöikä.
Suuritehoisen LEDin lämmönpoistoreitti.
Suuritehoiset LEDit kiinnittävät suurta huomiota lämmönpoistoon rakennesuunnittelussa. Jotkut suunnittelijat käyttävät sirun alla suurta metallista lämmönpoistolevyä, jonka kautta sirun lämpö leviää ulospäin. Suuritehoiset LEDit juotetaan piirilevylle (PCB). Lämmönpoistolevyn alapinta on hitsattu piirilevyn kuparipäällysteiseen pintaan, ja suurempaa kuparipäällysteistä kerrosta käytetään lämmönpoistopintana. Lämmönpoistotehokkuuden parantamiseksi käytetään kaksikerroksista kuparipäällysteistä piirilevyä. Tämä on yksi yksinkertaisimmista lämmönpoistorakenteista.
Julkaisun aika: 02.03.2022
