Causes et solutions du chauffage des lampes LED

Causes et solutions du chauffage deLumières LED
La raison pour laquelle la LED chauffe est que l’énergie électrique ajoutée n’est pas entièrement convertie en énergie lumineuse, mais qu’une partie est convertie en énergie thermique. L'efficacité lumineuse des LED n'est actuellement que de 100 lm/W et son efficacité de conversion électro-optique n'est que d'environ 20 à 30 %. Autrement dit, environ 70 % de l’énergie électrique est transformée en énergie thermique.
Plus précisément, la génération de température de jonction des LED est causée par deux facteurs :
1. L'efficacité quantique interne n'est pas élevée, c'est-à-dire que lorsque les électrons et les trous sont recombinés, les photons ne peuvent pas être générés à 100 %, ce qui est généralement appelé « fuite de courant », ce qui réduit le taux de recombinaison des porteurs dans la région PN. Le courant de fuite multiplié par la tension est la puissance de cette partie, qui est convertie en énergie thermique, mais cette partie ne représente pas la composante principale, car le rendement photonique interne est désormais proche de 90 %.
2. Les photons générés à l’intérieur ne peuvent pas tous être émis vers l’extérieur de la puce et finalement convertis en chaleur. Cette partie est la partie principale, car l'efficacité quantique externe actuelle n'est que d'environ 30 %, et la majeure partie est convertie en chaleur.
Bien que l'efficacité lumineuse de la lampe à incandescence soit très faible, seulement environ 15 lm/W, elle convertit presque toute l'énergie électrique en énergie lumineuse et la rayonne. Étant donné que la majeure partie de l’énergie rayonnante est infrarouge, l’efficacité lumineuse est très faible, mais cela élimine le problème de refroidissement.
Solutions de dissipation thermique pour les luminaires LED
La résolution de la dissipation thermique des LED commence principalement par deux aspects. Avant et après l'emballage, cela peut être compris comme la dissipation thermique de la puce LED et la dissipation thermique de la lampe LED. Parce que toute LED sera transformée en lampe, le noyau de la LED
La chaleur générée par la puce est toujours évacuée dans l'air à travers le boîtier du luminaire. Si la dissipation thermique n'est pas bonne, car la capacité thermique de la puce LED est très faible, une petite accumulation de chaleur augmentera rapidement la température de jonction de la puce. S'il fonctionne longtemps à haute température, sa durée de vie sera rapidement raccourcie. Cependant, il existe de nombreuses façons de diriger cette chaleur hors de la puce vers l’air extérieur. Plus précisément, la chaleur générée par la puce LED sort de son dissipateur thermique métallique, passe d'abord par la soudure jusqu'au PCB du substrat en aluminium, puis traverse la pâte thermique jusqu'au dissipateur thermique en aluminium. Par conséquent, la dissipation thermique deLampes LEDcomprend en fait deux parties : la conduction thermique et la dissipation thermique.
Cependant, la dissipation thermique du boîtier de la lampe LED aura également des choix différents en fonction de la puissance et du lieu d'utilisation. Il existe principalement les méthodes de refroidissement suivantes :
1. Ailettes de dissipation thermique en aluminium : il s'agit de la méthode de dissipation thermique la plus courante, utilisant des ailettes de dissipation thermique en aluminium dans le cadre du boîtier pour augmenter la zone de dissipation thermique.
2. Coque en plastique thermoconductrice : remplissez le matériau conducteur thermique pendant le moulage par injection de la coque en plastique pour augmenter la conductivité thermique et la capacité de dissipation thermique de la coque en plastique.
3. Hydrodynamique de l'air : utiliser la forme du boîtier de la lampe pour créer de l'air de convection, ce qui constitue le moyen le moins coûteux d'améliorer la dissipation thermique.
4. Un ventilateur longue durée à haut rendement est utilisé à l'intérieur du boîtier de la lampe pour améliorer la dissipation thermique, avec un faible coût et un bon effet. Cependant, il est plus difficile de remplacer le ventilateur et il ne convient pas à une utilisation en extérieur. Cette conception est relativement rare.
5. Caloduc, utilisant la technologie des caloducs pour conduire la chaleur de la puce LED vers les ailettes de dissipation thermique de la coque. C'est une conception courante dans les grandes lampes telles que les lampadaires.
6. Traitement de dissipation thermique par rayonnement de surface, la surface du boîtier de la lampe est traitée avec un traitement de dissipation thermique par rayonnement, qui peut éliminer la chaleur de la surface du boîtier de la lampe par rayonnement.
D'une manière générale, l'efficacité lumineuse des LED est encore aujourd'hui relativement faible, ce qui entraîne une augmentation de la température de jonction et une diminution de la durée de vie. Afin de réduire la température de jonction pour augmenter la durée de vie, il est nécessaire de prêter une grande attention au problème de la dissipation thermique.