1. Wat ass d'LED-Knoten-Temperatur?
D'baaschst struktur vum LED ass e P-N-Knoten vum Halblechter. D'Experimenter weisen, datt d'Temperatur vum P-N-Knoten eropgeet an wann Stroum duerch de LED-Elemment läift, de strenge Sënn, kuck d'Temperaturregioun vum P-N-Knoten definéiert mat d'Knotentemperatur vum LED. Normalerwee well Elemmentchips eng kleng Gréisst hunn, kënne mir och d'Temperatur vum LED-Chip wéi Knote-Temperatur bezéiwen.
2. Wat sind d'Grënn fir d'Knotentemperatur vun der LED?
Den Opstig vun der Knotentemperatur wärend dem LED-Bedrett gëtt duerf d'follgend Fënnef verursaacht:
A. d'Element huet eng schlecht Elektrodenstruktur, d'Fensterschicht-Substrat oder d'Material vum Gebitt an dem Leiektrosilber-Konduktiven Adhesiv huet bestëmmte Resistanzwäerter, dës Resistenzen, déi zesumme gedach, forme de Series-Widerstand vum LED-Element. Wann den Stroum duerch de P-N-Knot fléisst, fléisst en och duerch dës Resistenzen, wouduerch Joulesch Wäermt entstiwwen, wat zu engem Opstig vun der Chip-Temperatur oder der Knotentemperatur féiert.
B. well de P-N-Knot net perfekt kann sinn, d'Injektiounseffizienz vum Element net 100% erreecht. Dat heescht, wann d'LED schafft, ginn d'gelueden Partikelen (Lécher) net nëmmen vun der P-Zon an d'N-Gebett injizéiert, mee och d'gelueden Partikelen (Elektronen) vun der N-Zon an d'P-Gebett. Ënner normale Ëmstänn mécht dëser Injektioun vun de Luedungen kee photoelektesche Effekt, an d'Energie gëtt an d'Form vun Hëtzt verbraucht. Soss de nidderegende, nëtzleche Deel vun de gelueden Partikelen, déi an d'Gebett injizéiert ginn, gëtt net alles an Liicht ëmgewandelt, awer een Deel verbënnt sech mat Onreinheeten oder Defekter am Gebitt an gëtt schliisslech zu Hëtzt.
C. D'Praxis huet bewisen, datt d'Limitatioun vun der Liichteffizienz den Haaptgrond ass, firwat d'LED-Knotentemperatur opsteet. Zanter all d'Materialen, déi virun d'LED-Produktioun a -Fabriktioun bréngen, kënnen de Gréisende Deel vun der input Energi an Liichtradiatioun ëmwandelen. Mee well d'Material vum LED-Chip e vill méi héijen Brechungswinkel huet wéi den Ëmgeweiege Medium, kënne d'Meiste vun de Photonen ( 90%), déi am bannenzegen Chip generéiert ginn, net duerch d'Interface kommen. Et geschitt eng Totalreflexioun un der Grenz tëscht dem Chip an dem Medium, an d'Photonen kërzen zréck an den Chip, wou se duerch méifach intern Reflexionen schliisslech vum Chipmaterial oder Substrat absorbéiert ginn an sech an d'Form vun Gittervibratiounen an Hëtzt ëmwandelen, wat d'Knotentemperatur eropdréckt.
D. Offensivleg, ass Wärmestreufähigkeit vum LED-Element eng entscheedend Bedingung fir d'Bestëmmung vun der Héischt an der Kälte vun der Juctiounstemperatur ass. Wann d'Juctiounstemperatur ofhëlt, mécht d'Kierpfähigkeit de Gëllstand vum Juctiounstemperatur erop. Well den Epoxy-Klébstoff e Material mat niddreger Wärmeleitfäegkeet ass, ass d'Wärmt, déi op der P-N-Juctioun generéiert gëtt, schwéier no uewen iwwer de transparente Epoxy an d'Ëmgéigend ofzeleeden; de gréisste Deel vun der Wäerm leeft iwwer d'Substrat, eng Silberpaste, Schall a Rohr an Epoxy-Klébstuffschichten, PCB a Wärmesunk no ënnen of. D'Fäegkeet vun den Materialer, Wärm ze leeden, beeaflosst direkt d'Efficazitéit vun der Wärmeverloscht vun de Komponente. Bei engem gemeinsame Typ vu LED läit den totale Waarmewiderstand vum P-N-Juctiounsberäich bis op d'Ëmgéigendtemperatur tëscht 300 an 600 ° C / W. Fir e Mach-LED-Element mat enger grousser Struktur ass de totale Waarmewiderstand ongeféier 15 bis 30 ℃ / W. D'groen Ënnerscheeder am Waarmewiderstand bedeiten, datt normal Typen vu LED-Elementer nëmmen ënner ganz klengen Aageschaltungsleeschtbedingungen funktionéieren, wärend d'Verléischtkeet vun de Machkomponenten grouss genuch muss sinn, well och ënner héijeren Watt-Levels e passende Aarbechtsberäich erreecht ka ginn.
3. D'Juctiounstemperatur vum LED senken?
A. Den Waarmewiderstand vum LED selwer senken;
B. E gutt zweetrëscht Kierfmekanismus;
C. Per ridurre la resistenza termica tra il LED e il meccanismo di raffreddamento secondario è installata un'interfaccia;
D. Controllare la potenza di ingresso nominale;
E. Temperatura ambiente inferiore
La potenza di ingresso del LED è l'unica fonte dell'effetto termico del componente; parte dell'energia viene convertita in radiazione luminosa, il resto si trasforma infine in calore, aumentando così la temperatura del componente. Ovviamente, il metodo principale per ridurre l'effetto termico del LED consiste nel cercare di migliorare l'efficienza di conversione elettro-ottica dei componenti (nota anche come efficienza quantica esterna), affinché la maggior parte della potenza di ingresso si trasformi in energia luminosa. Un altro modo importante è cercare di migliorare la capacità di dissipazione del calore dei componenti, affinché la temperatura giunzione del calore generato venga trasferita all'ambiente circostante, distribuendolo attraverso vari mezzi.
