1. Apakah suhu sambungan LED?
Struktur asas LED ialah sambungan P-N semikonduktor. Eksperimen menunjukkan bahawa suhu sambungan P-N akan naik, dan apabila arus mengalir melalui unsur LED, dalam erti kata yang ketat, kawasan suhu bahagian sambungan P-N ditakrifkan sebagai suhu sambungan LED. Biasanya disebabkan oleh saiz cip unsur yang kecil, maka suhu cip LED juga boleh dianggap sebagai suhu sambungan.
2. Apakah punca-punca suhu sambungan LED?
Kerja LED menyumbang kepada kenaikan suhu sambungan berikut lima:
A. Struktur elektrode unsur yang kurang baik, lapisan tetingkap substrat atau kawasan sambungan bahan dan gam pengantar perak dan sebagainya mempunyai nilai rintangan tertentu, rintangan-rintangan halang ini ditambah bersama-sama, membentuk rintangan siri unsur LED. Apabila arus mengalir melalui sambungan P-N, ia juga mengalir melalui resistor-resistor ini, dengan itu menghasilkan haba Joule, mengakibatkan kenaikan suhu cip atau suhu sambungan.
B. Disebabkan sambungan P-N tidak mungkin sempurna sepenuhnya, kecekapan suntikan unsur tidak mencapai 100%, katakan, kerja LED kecuali cas (lubang) yang disuntik daripada kawasan P ke kawasan N, kawasan N juga menyuntik cas (elektron) ke kawasan P, dalam keadaan biasa, suntikan cas yang terakhir ini tidak menghasilkan kesan fotoelektrik, dan dikonsumsi dalam bentuk haba. Walaupun bahagian berguna cas yang disuntik, tidak semua menjadi cahaya, bahagian bergabung dengan kekotoran atau kecacatan di kawasan sambungan, dan akhirnya menjadi haba termal.
C. Amalan telah membuktikan bahawa had kecekapan cahaya adalah punca utama yang menyebabkan kenaikan suhu sambungan LED. Pada masa ini, pertumbuhan bahan maju dan proses pembuatan komponen membolehkan kebanyakan tenaga input LED ditukarkan kepada radiasi cahaya, namun, disebabkan oleh bahan cip LED dengan media sekeliling mempunyai indeks bias yang jauh lebih tinggi, mengakibatkan kebanyakan foton ( 90%) yang dihasilkan secara dalaman oleh cip tidak dapat melimpahkan antara muka dengan berjaya, pantulan total berlaku di antara muka cip dan media, kembali ke dalam cip, dan pantulan dalaman berbilang akhirnya diserap oleh bahan cip atau substrat, dan berubah menjadi haba dalam bentuk getaran kisi, menyumbang kepada kenaikan suhu sambungan.
D. Jelas, keupayaan pencarakan haba unsur LED menentukan suhu penyambung yang tinggi dan rendah adalah keadaan kritikal. Keupayaan penyejukan apabila suhu penyambung jatuh, sebaliknya, keupayaan penyejukan suhu penyambung akan naik. Oleh kerana gam epoksi ialah bahan berkonduktiviti termal rendah, maka haba yang dijana pada penyambung P-N sukar untuk bergerak ke atas melalui epoksi lutsinar untuk dicarakan ke persekitaran, kebanyakan haba melalui substrat, pasta perak, cangkang dan tiub, serta lapisan gam epoksi, papan litar bercetak (PCB) dan sink haba merambat ke bawah. Jelas, keupayaan bahan konduktif haba akan menjejaskan secara langsung kecekapan kehilangan haba komponen. Bagi jenis LED biasa, rintangan termal keseluruhan daripada kawasan penyambung P-N ke suhu persekitaran adalah antara 300 hingga 600 °C/w. Bagi unsur LED kuasa yang mempunyai struktur yang baik, rintangan keseluruhan ialah kira-kira 15 hingga 30 °C/W. Perbezaan gergaji dalam rintangan termal itu membolehkan unsur LED jenis biasa hanya dalam keadaan kuasa input yang sangat kecil, untuk berfungsi dengan betul, pembuang haba komponen kuasa boleh cukup besar untuk walaupun tahap watt yang lebih tinggi.
3. Kurangkan suhu penyambung LED?
A. Mengurangkan rintangan terma LED itu sendiri; < ' ' > < >
B. Mekanisme pendinginan sekunder yang baik; < ' ' > < >
C. Rintangan terma antara LED dan mekanisme pendinginan sekunder yang dipasang di antara telah dikurangkan; < ' ' > < >
D. Kawalan kuasa input yang dibenarkan; < ' ' > < >
E. Suhu persekitaran yang lebih rendah < ' ' > < >
Kuasa input LED adalah satu-satunya punca kesan haba bagi elemen, sebahagian tenaga berubah kepada radiasi tenaga cahaya, selebihnya akhirnya menjadi haba, dengan itu menaikkan suhu elemen. Jelasnya, kaedah utama untuk mengurangkan kesan suhu LED, yang pertama adalah cuba meningkatkan kecekapan penukaran elektrol-optik bagi komponen (juga dikenali sebagai kecekapan kuantum luaran), supaya sebanyak mungkin kuasa input menjadi tenaga cahaya, satu lagi cara penting adalah cuba meningkatkan kebolehan haba bagi komponen, supaya suhu sambungan yang disebabkan oleh haba yang dihasilkan ke persekitaran, melalui pelbagai cara untuk diedarkan. < ' ' > < >
