Dissipation thermique des LED haute puissance
La LED est un dispositif optoélectronique, seulement 15% à 25% de l'énergie électrique sera convertie en énergie lumineuse pendant son fonctionnement, et le reste de l'énergie électrique est presquesont converties en énergie thermique, ce qui augmente la température de la LED. Dans les LED haute puissance, la dissipation thermique est un problème majeur qui nécessite une étude spécifique. Par exemple, si le rendement de conversion photoélectrique d'une LED blanche de 10 W est de 20 %, comme indiqué précédemment, cela signifie que 8 W d'énergie électrique sont convertis en énergie thermique. Sans mesures de dissipation thermique, la température centrale de la LED haute puissance augmentera rapidement. Lorsque sa valeur TJ dépasse la température maximale autorisée (généralement 150 °C), la LED haute puissance sera endommagée par surchauffe. Par conséquent, lors de la conception des lampes ED haute puissance, le travail de conception le plus important est la conception de la dissipation thermique.
De plus, pour le calcul de la dissipation thermique des dispositifs de puissance courants (tels que l'alimentation 1C), une température de jonction inférieure à la température de jonction maximale autorisée (généralement 125 °C) est suffisante. Cependant, pour la conception de LED haute puissance, la valeur TJ requise est bien inférieure à 125 °C. En effet, la TJ a une grande influence sur le taux d'extraction de lumière et la durée de vie de la LED : plus la TJ est élevée, plus le taux d'extraction de lumière est faible et plus la durée de vie de la LED est courte.
Chemin de dissipation thermique d'une LED haute puissance.
La dissipation thermique est une priorité pour les LED haute puissance. Certains concepteurs intègrent un grand plot métallique de dissipation thermique sous la puce, permettant ainsi la diffusion de la chaleur vers l'extérieur. Les LED haute puissance sont soudées sur un circuit imprimé (PCB). La face inférieure du plot est soudée à la surface cuivrée du PCB, cette dernière servant de surface de dissipation thermique. Afin d'améliorer l'efficacité de la dissipation thermique, un PCB cuivré double couche est utilisé. Il s'agit de l'une des structures de dissipation thermique les plus simples.
Date de publication : 02/03/2022
