2024-05-06
الصمام ضوء لمبة الحرارة كيف نفعل؟
الصمام ضوء لمبة الحرارة كيف نفعل؟
سوق المصباح الكهربائي LED، أسعار المتاجر الكبرى عبر الإنترنت مبهرة، غالية الثمن أيضًا لها سبب باهظ الثمن، ورخيصة أيضًا لها سوق رخيصة. اليوم سيتحدث Xiaobian عن أحد عيوب مصابيح LED: الحرارة.
الصمام ضوء لمبة الحرارة كيف نفعل؟ سوف يولد LED الحرارة، ويعتقد الكثير من الناس أن LED هو مصدر للضوء البارد، والذي يشير فقط إلى مبدأ الإضاءة LED.
الصمام ضوء لمبة الحرارة كيف نفعل؟ سوف يولد LED الحرارة، ويعتقد الكثير من الناس أن LED هو مصدر للضوء البارد، والذي يشير فقط إلى مبدأ الإضاءة LED.
أسباب ارتفاع حرارة لمبة LED:
السبب في تسخين مصابيح LED هو أن الطاقة الكهربائية المضافة لا تتحول كلها إلى طاقة ضوئية، بل يتحول جزء منها إلى طاقة حرارية، وتبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئي حوالي 20 إلى 30%. وهذا يعني أن حوالي 70% من الكهرباء تتحول إلى حرارة.
على وجه التحديد، يحدث توليد درجة حرارة وصلة LED بسبب عاملين:
كفاءة الكم الداخلية ليست عالية، أي أنه عندما يتم دمج الإلكترونات والثقوب، لا يمكن توليد الفوتونات بنسبة 100%، وهو ما يسمى عادة "التسرب الحالي" وينخفض معدل إعادة تركيب الموجات الحاملة في منطقة PN. تيار التسرب مضروبا في الجهد هو قوة هذا الجزء الذي يتحول إلى طاقة حرارية، ولكن هذا الجزء لا يأخذ في الاعتبار المكون الرئيسي، لأن كفاءة الفوتون الداخلي تقترب الآن من 90٪.
لا يمكن طرد الفوتونات المتولدة بالداخل إلى خارج الشريحة وتحويلها إلى حرارة، وهي الجزء الرئيسي، لأن ما يسمى بالكفاءة الكمومية الخارجية الحالية تبلغ حوالي 30% فقط، ويتم تحويل معظمها إلى حرارة.
كما ذكرنا سابقًا، على الرغم من أن كفاءة الإضاءة للمصابيح المتوهجة منخفضة جدًا، فقط حوالي 151 م/وات، إلا أنها تقريبًا تحول كل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية وإشعاع، لأن معظم طاقة الإشعاع تكون تحت الحمراء، وبالتالي فإن كفاءة الضوء منخفضة جدًا، ولكنها تتجنب مشكلة تبديد الحرارة.
لا يمكن طرد الفوتونات المتولدة بالداخل إلى خارج الشريحة وتحويلها إلى حرارة، وهي الجزء الرئيسي، لأن ما يسمى بالكفاءة الكمومية الخارجية الحالية تبلغ حوالي 30% فقط، ويتم تحويل معظمها إلى حرارة.
كما ذكرنا سابقًا، على الرغم من أن كفاءة الإضاءة للمصابيح المتوهجة منخفضة جدًا، فقط حوالي 151 م/وات، إلا أنها تقريبًا تحول كل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية وإشعاع، لأن معظم طاقة الإشعاع تكون تحت الحمراء، وبالتالي فإن كفاءة الضوء منخفضة جدًا، ولكنها تتجنب مشكلة تبديد الحرارة.
حل تبديد الحرارة لمصباح LED:
لحل مشكلة تبديد الحرارة لمصابيح LED، بشكل أساسي من جانبين، قبل وبعد التغليف، يمكن فهم ذلك على أنه تبديد حرارة رقاقة LED وتبديد حرارة لمبة LED. يرتبط تبديد الحرارة لرقاقة LED بشكل أساسي باختيار ومعالجة الركيزة والدوائر، وهو ما لم يتم تفصيله في هذه الورقة. تقدم هذه المقالة بشكل أساسي تبديد الحرارة لمصابيح LED، لأنه سيتم تحويل أي LED إلى مصباح، لذلك يتم دائمًا تشتيت الحرارة الناتجة عن شريحة LED في الهواء من خلال غلاف المصباح. إذا لم يكن تبديد الحرارة جيدًا، نظرًا لأن السعة الحرارية لشريحة LED صغيرة جدًا، فإن القليل من تراكم الحرارة سيجعل درجة حرارة الوصلة للرقاقة تزيد بسرعة، وإذا كانت فترة العمل الطويلة في حالة درجة حرارة عالية، فسيتم تقصير عمرها بسرعة. ومع ذلك، يمكن لهذه الحرارة أن تخرج فعليًا من الشريحة إلى الهواء الخارجي، عبر عدة طرق. على وجه التحديد، تمر الحرارة الناتجة عن شريحة LED، من كتلة التبريد المعدنية الخاصة بها، أولاً عبر اللحام إلى PCB للركيزة المصنوعة من الألومنيوم، ثم من خلال الغراء الحراري إلى مشعاع الألومنيوم. ولذلك، فإن تبديد الحرارة للمصابيح الهندسية LED للفنادق يتضمن في الواقع جزأين: توصيل الحرارة وتبديد الحرارة.
ومع ذلك، فإن تبديد الحرارة لغطاء مصباح LED سيكون له أيضًا خيارات مختلفة وفقًا لحجم الطاقة ومكان الاستخدام. هناك بشكل رئيسي الطرق التالية لتبديد الحرارة:
زعانف الألومنيوم: هذه طريقة شائعة لتبديد الحرارة، وذلك باستخدام زعانف الألومنيوم كجزء من القشرة لزيادة مساحة تبديد الحرارة.
غلاف بلاستيكي موصل للحرارة: عندما يتم حقن الغلاف البلاستيكي، يتم ملء المادة الموصلة للحرارة لزيادة التوصيل الحراري وقدرة تبديد الحرارة للغلاف البلاستيكي.
تبديد الحرارة الديناميكية الهوائية: تستخدم الديناميكية المائية الهوائية شكل غلاف المصباح لإنشاء هواء الحمل الحراري، وهي طريقة فعالة من حيث التكلفة لتعزيز تبديد الحرارة.
غلاف مصباح المروحة ذو عمر طويل ومروحة فعالة لتعزيز تبديد الحرارة: تكلفة منخفضة وتأثير جيد. ومع ذلك، فإن تغيير المروحة أكثر إزعاجًا، وهي غير مناسبة للأماكن الخارجية، وهذا التصميم نادر نسبيًا.
تقنية تبديد الحرارة لأنبوب نقل الحرارة: يستخدم أنبوب نقل الحرارة تقنية أنبوب نقل الحرارة لتوجيه الحرارة من شريحة LED إلى زعنفة تبديد الحرارة. في المصابيح الكبيرة، مثل مصابيح الشوارع، يعد هذا تصميمًا شائعًا.
معالجة تبديد الحرارة الإشعاعية السطحية سطح غلاف المصباح لمعالجة تبديد الحرارة الإشعاعية: الأمر البسيط هو تطبيق طلاء تبديد الحرارة الإشعاعي، والذي يمكن أن يأخذ الحرارة بعيدًا عن سطح غلاف المصباح بطريقة إشعاعية.
ومع ذلك، فإن تبديد الحرارة لغطاء مصباح LED سيكون له أيضًا خيارات مختلفة وفقًا لحجم الطاقة ومكان الاستخدام. هناك بشكل رئيسي الطرق التالية لتبديد الحرارة:
زعانف الألومنيوم: هذه طريقة شائعة لتبديد الحرارة، وذلك باستخدام زعانف الألومنيوم كجزء من القشرة لزيادة مساحة تبديد الحرارة.
غلاف بلاستيكي موصل للحرارة: عندما يتم حقن الغلاف البلاستيكي، يتم ملء المادة الموصلة للحرارة لزيادة التوصيل الحراري وقدرة تبديد الحرارة للغلاف البلاستيكي.
تبديد الحرارة الديناميكية الهوائية: تستخدم الديناميكية المائية الهوائية شكل غلاف المصباح لإنشاء هواء الحمل الحراري، وهي طريقة فعالة من حيث التكلفة لتعزيز تبديد الحرارة.
غلاف مصباح المروحة ذو عمر طويل ومروحة فعالة لتعزيز تبديد الحرارة: تكلفة منخفضة وتأثير جيد. ومع ذلك، فإن تغيير المروحة أكثر إزعاجًا، وهي غير مناسبة للأماكن الخارجية، وهذا التصميم نادر نسبيًا.
تقنية تبديد الحرارة لأنبوب نقل الحرارة: يستخدم أنبوب نقل الحرارة تقنية أنبوب نقل الحرارة لتوجيه الحرارة من شريحة LED إلى زعنفة تبديد الحرارة. في المصابيح الكبيرة، مثل مصابيح الشوارع، يعد هذا تصميمًا شائعًا.
معالجة تبديد الحرارة الإشعاعية السطحية سطح غلاف المصباح لمعالجة تبديد الحرارة الإشعاعية: الأمر البسيط هو تطبيق طلاء تبديد الحرارة الإشعاعي، والذي يمكن أن يأخذ الحرارة بعيدًا عن سطح غلاف المصباح بطريقة إشعاعية.
