علل و راه حل های گرمایش لامپ LED

اگر لامپ ال ای دی گرم شد چه کار کنم؟ ال ای دی ها گرما تولید می کنند. بسیاری از مردم فکر می کنند که LED ها منبع نور سرد هستند. این فقط به اصل ساطع نور LED ها اشاره دارد.

دلایل داغ شدن لامپ های LED:

دلیل داغ بودن لامپ های LED این است که انرژی الکتریکی اضافه شده همه به انرژی نور تبدیل نمی شود، بلکه بخشی از آن به انرژی گرمایی تبدیل می شود و راندمان تبدیل الکترواپتیکی حدود 20 تا 30 درصد است. یعنی حدود 70 درصد انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی تبدیل می شود.

به طور خاص، تولید دمای اتصال LED توسط دو عامل ایجاد می شود:

بازده کوانتومی داخلی زیاد نیست، یعنی وقتی الکترون‌ها و حفره‌ها دوباره ترکیب می‌شوند، فوتون‌ها نمی‌توانند 100 درصد تولید شوند، که معمولاً به آن «نشت جریان» می‌گویند، که نرخ نوترکیبی حامل‌ها را در ناحیه PN کاهش می‌دهد. جریان نشتی ضرب در ولتاژ توان این قطعه است که به انرژی گرمایی تبدیل می شود، اما این قسمت جزء اصلی را در نظر نمی گیرد، زیرا راندمان فوتون داخلی اکنون نزدیک به 90 درصد است.

فوتون های تولید شده در داخل نمی توانند همه به بیرون تراشه گسیل شوند و سپس به گرما تبدیل شوند. این قسمت قسمت اصلی است، زیرا راندمان کوانتومی خارجی فعلی تنها حدود 30 درصد است و بیشتر آن به گرما تبدیل می شود.

همانطور که در بالا ذکر شد، اگرچه راندمان نوری لامپ رشته ای بسیار کم است، فقط حدود 15lm/W، اما تقریباً تمام انرژی الکتریکی را به انرژی نور تبدیل می کند و آن را به بیرون تابش می کند، زیرا بیشتر انرژی تابشی مادون قرمز است، بنابراین نور راندمان بسیار پایین است ، اما از مشکل اتلاف گرما جلوگیری می کند.

راه حل های خنک کننده برای لامپ های LED:

حل اتلاف حرارت لامپ های LED عمدتا از دو جنبه شروع می شود. قبل و بعد از بسته بندی، می توان آن را به عنوان اتلاف حرارت تراشه های LED و اتلاف حرارت لامپ های LED درک کرد. اتلاف حرارت تراشه ال ای دی عمدتاً مربوط به انتخاب و فرآیند زیرلایه و مدار است و در این مقاله فعلاً به شرح آن نمی پردازیم. این مقاله عمدتا به معرفی اتلاف حرارت لامپ های LED می پردازد. از آنجایی که هر LED به لامپ تبدیل می شود، گرمای تولید شده توسط تراشه LED همیشه از طریق پوسته لامپ به هوا پخش می شود. Leiyus Lighting معتقد است که اگر اتلاف گرما خوب نباشد، زیرا ظرفیت گرمایی تراشه LED بسیار کم است، کمی انباشت گرما به سرعت دمای اتصال تراشه را افزایش می دهد. اگر در دمای بالا برای مدت طولانی کار کند، عمر آن بسیار سریع خواهد بود. کوتاه کردن با این حال، راه های زیادی وجود دارد که این گرما را می توان از تراشه به هوای بیرون هدایت کرد. به طور خاص، گرمای تولید شده توسط تراشه LED از سینک حرارتی فلزی آن خارج می شود، ابتدا از طریق لحیم کاری به PCB بستر آلومینیومی عبور می کند و سپس از طریق خمیر حرارتی به هیت سینک آلومینیومی می رسد. بنابراین اتلاف حرارت لامپ های مهندسی هتل ال ای دی در واقع شامل دو قسمت هدایت گرما و اتلاف حرارت می باشد.

با این حال، اتلاف حرارت محفظه لامپ LED نیز بسته به اندازه قدرت و محل استفاده، انتخاب های متفاوتی خواهد داشت. عمدتاً روش های خنک کننده زیر وجود دارد:

پره های اتلاف حرارت آلومینیومی: این رایج ترین روش اتلاف گرما است که از پره های اتلاف حرارت آلومینیومی به عنوان بخشی از محفظه برای افزایش ناحیه اتلاف حرارت استفاده می کند.

پوسته پلاستیکی رسانای حرارتی: پوسته پلاستیکی را با مواد رسانای حرارتی در طی قالب گیری تزریقی پر کنید تا رسانایی حرارتی و ظرفیت اتلاف حرارت پوسته پلاستیکی افزایش یابد.

اتلاف گرمای هیدرودینامیک هوا: هیدرودینامیک هوا از شکل محفظه لامپ برای ایجاد هوای همرفتی استفاده می‌کند که روشی ارزان‌تر برای افزایش اتلاف گرما است.

داخل محفظه لامپ فن از یک فن با عمر طولانی و با راندمان بالا برای افزایش اتلاف گرما استفاده می کند: هزینه آن کم است و تأثیر خوبی دارد. با این حال، تعویض فن دردسر بیشتری دارد و برای استفاده در فضای باز مناسب نیست. این طرح نسبتا کمیاب است.

فناوری اتلاف حرارت لوله حرارتی: لوله حرارتی از فناوری لوله حرارتی برای هدایت گرما از تراشه LED به پره های اتلاف حرارت پوسته استفاده می کند. این یک طرح رایج در لامپ های بزرگ مانند لامپ های خیابانی است.

درمان اتلاف حرارت تشعشع سطحی سطح محفظه لامپ با اتلاف گرمای تابشی درمان می شود: به سادگی رنگ اتلاف حرارت تشعشع را اعمال کنید، که می تواند گرما را از سطح محفظه لامپ دور کند.