1. Vad är LED-kopplingsförhållning?
LED:ens grundstruktur är en halvledare P-N-övergång. Experimenten visar att P-N-övergångens temperatur stiger, och när strömmen passerar genom LED-elementet, i strikt mening, definieras temperaturen i P-N-övergångsområdet som LED:ens kopplingsförhållning. Vanligtvis, eftersom elementchipsen är små, kan vi också betrakta LED-chipets temperatur som kopplingsförhållning.
2. Vad är orsakerna till LED-kopplingsförhållningen?
LED-arbete orsakar följande fem orsaker till att kopplingsförhållningen stiger:
A. På grund av det dåliga strukturerade elektroden, fönsterlager-substratet eller kopplingsområdet mellan materialet och silverbaserade ledandelimmet finns det ett visst resistansvärde. Denna resistansbarriär lagras additivt, vilket utgör den serieresistans hos LED-elementet. När ström flöter genom P-N-övergången flöter den även genom dessa resistorer, vilket genererar Joule-ärme, vilket leder till en ökning av chiptemperaturen eller övergångstemperaturen.
B. På grund av att P-N-övergången omöjligt kan vara extremt perfekt, når elementets injektionseffektivitet inte 100 %, det vill säga, förutom att laddningar (hål) injekteras från P-zonen till N-området när LED:en arbetar, injekteras även laddningar (elektroner) från N-området till P-regionen. Under normala förhållanden producerar den senare laddningsinjektionen inte fotoelektrisk effekt, och förbrukas i form av värme. Även den användbara delen av den injekterade laddningen blir inte helt ljus; en del rekombinerar vid orenheter eller defekter i övergångsområdet och blir slutligen termisk.
C. Praktiken har visat att begränsningen av ljuseffektiviteten är huvudorsaken till att LED-övergångstemperaturen stiger. För närvarande möjliggör tillväxten av avancerade material och komponenttillverkningsprocesser att LED:en kan omvandla de allra flesta inmatade energin till ljustrålning. På grund av att materialet i LED-chipet har en mycket högre brytningsindex än det omgivande mediet, kan de flesta fotoner ( 90 %) som genereras inuti chipet inte lyckas korsa gränsytan. Totalreflexion uppstår vid gränsytan mellan chipet och mediet, de återvänds in i chipet och genomgår flera interna reflektioner innan de slutligen absorberas av chipmaterialet eller substratet och omvandlas till värme i form av gittervibrationer, vilket bidrar till att övergångstemperaturen stiger.
D. Tydligen är det värmeavledsningsförmågan hos LED-elementet som avgör den höga och låga övergångstemperaturen, vilket är en kritisk förutsättning. När övergångstemperaturen sjunker minskar kylkapaciteten, medan kylkapaciteten leder till att övergångstemperaturen stiger. Eftersom epoxyhartset är ett material med låg termisk ledningsförmåga, är det svårt för värmen som genereras vid P-N-övergången att ledas uppåt genom det transparenta epoxihartset och avledas till omgivningen. Mest av värmen avleds nedåt genom substrat, ett silversmörtskikt, skal och tube, epoxyhartsskikt, PCB och kylfläns. Tydligt är att förmågan att leda värme hos relaterade material direkt påverkar effektiviteten hos komponenternas värmeförlust. För en vanlig typ av LED-element är den totala termiska resistansen från P-N-övergångsområdet till omgivningstemperaturen mellan 300 och 600 °C/W. För ett kraftLED-element med en god struktur är den totala resistansen cirka 15 till 30 ℃/W. De stora skillnaderna i termisk resistans innebär att vanliga typen av LED-element bara kan fungera korrekt vid mycket små tillförda effektförhållanden, medan kraftkomponenternas värmeförlust kan vara tillräckligt stor för att fungera vid mycket högre wattnivå.
3. Minska LED:s övergangstemperatur?
A. Minska den interna termiska resistansen hos LED-elementet;
B. Effektiv sekundär kylmekanism;
C. Minska den termiska resistansen mellan LED-elementet och sekundärkylmekanismens installeringsgränssnitt;
D. Kontrollera den nominella ingångseffekten;
"E. Lägare omgivningstemperatur", < ' ' > < >
"LED:s inmatningseffekt är den enda källan till det värmesom elementet ger av, en del av energin omvandlas till ljusenergi och resten slutligen till värme, vilket höjer elementets temperatur. Den huvudsakliga metoden för att minska LED:ns temperaturpåverkan är att försöka förbättra komponenternas elektro-optiska omvandlingseffektivitet (även känd som extern kvantumeffektivitet) så att så mycket som möjligt av inmatningskraften omvandlas till ljusenergi. En annan viktig väg är att försöka förbättra komponenternas kylförmåga så att värmen som genereras vid kopplingen sprids till omgivningen, via olika medel.", < ' ' > < >
