2025-03-24
Les caractéristiques thermiques des LED sont l'un des facteurs clés affectant leurs performances et leur vie
Les caractéristiques thermiques des LED sont l'un des facteurs clés affectant leurs performances et leur vie
Les caractéristiques thermiques des LED sont l'un des facteurs clés affectant leurs performances et leur vie. Étant donné que la LED générera de la chaleur au travail, si la chaleur n'est pas distribuée efficacement, elle entraînera une réduction de l'efficacité de la lumière, du décalage de la longueur d'onde et même des dommages. Ce qui suit est une analyse détaillée des caractéristiques thermiques de la LED:
1. Génération de chaleur
Source de chaleur:
- Lorsque la LED fonctionne, toute l'énergie électrique n'est pas convertie en énergie lumineuse, et une partie de l'énergie électrique sera dissipée sous forme de chaleur.
- La génération de chaleur provient principalement des aspects suivants:
- Recombination non radiative: lorsque les électrons et les trous se recombinaient, une partie de l'énergie est libérée sous forme de chaleur.
- Joule THEAU: chaleur générée en raison de la résistance lorsque le courant passe à travers la LED.
- Chauffage du phosphore: dans les LED blanches, l'absorption du phosphore de la lumière bleue et la conversion génèrent également de la chaleur.
Calcul de l'énergie thermique:
- La puissance thermique (p_heat) peut être estimée par la formule suivante:
Parmi eux, Pinit est la puissance électrique d'entrée, le sort oui.
2. Résistance thermique et dissipation thermique
Résistance thermique:
- La résistance thermique indique la facilité avec laquelle la chaleur est transférée de la puce LED à l'environnement et est mesurée en ° C / W.
- Plus la résistance thermique est petite, meilleure est les performances de dissipation de la chaleur.
- Composition de la résistance thermique:
- Chip à la résistance thermique du substrat (RJC): la résistance thermique entre la puce et le substrat.
- Plintochère à la résistance thermique (RCS): la résistance thermique entre la plinthe et le radiateur.
- Éventail de chaleur à l'environnement Résistance thermique (RSA): la résistance thermique entre le dissipateur thermique et l'environnement.
Résistance thermique totale (RJA):
- La résistance thermique totale est la résistance thermique totale de la puce à l'environnement, et la formule est:
Calcul de la température de la jonction:
-
La température de la jonction (TJ) est la température de la puce LED, qui peut être calculée par la formule suivante:
Parmi eux, TA est la température ambiante.
3. L'effet de la température sur les performances LED
Décline d'efficacité légère:
- L'augmentation de la température entraînera une diminution de l'efficacité légère de la conduite, car la recombinaison non radiation augmente et l'efficacité de production de photons diminue.
- Le changement d'efficacité de la lumière avec la température peut être exprimé en coefficient de température, généralement -0,2% à -0,5% / ° C.
Décalage de longueur d'onde:
- L'augmentation de la température entraînera la longueur d'onde d'émission de la LED à déplacer dans le sens de l'onde longue (décalage vers le rouge).
- Le décalage de la longueur d'onde est généralement de 0,1 nm / ° C à 0,3 nm / ° C.
Spolet de durée de vie raccourci:
- L'augmentation de la température accélérera le vieillissement de la LED, entraînant une décroissance de la lumière accélérée.
- Les formules empiriques montrent que pour chaque augmentation de 10 ° C de la température de la jonction, la durée de vie d'une LED peut être réduite de moitié.
4. Conception de dissipation de chaleur
Matériau de dissipation de chaleur:
- Les matériaux de dissipation de chaleur couramment utilisés comprennent l'aluminium, le cuivre, la céramique, etc., avec une conductivité thermique élevée.
- Les matériaux d'interface thermique (tels que la graisse thermique et les joints thermiques) sont utilisés pour remplir l'espace entre les surfaces de contact pour améliorer l'efficacité de la conductivité thermique.
Radiateur:
- Les dissipateurs thermiques améliorent l'efficacité de la dissipation thermique en augmentant la surface, et les formes courantes comprennent les radiateurs de nageoires et les radiateurs de calotages.
Dissie de la chaleur active:
- Pour les LED à haute puissance, des méthodes de refroidissement actives telles que les ventilateurs ou le refroidissement liquide peuvent être nécessaires.
5. Test et évaluation des caractéristiques thermiques
Mesure de la température de la jonction:
- Utilisez un imageur thermique ou un thermocouple infrarouge pour mesurer la température de la jonction de la LED.
Test de résistance thermique:
- La résistance thermique est calculée en mesurant la différence de température et la puissance thermique.
Simulation thermique:
- Le logiciel de simulation thermique (comme ANSYS, Flotherm) est utilisé pour simuler la distribution de la chaleur et les performances de dissipation de chaleur des LED.
Si vous ne savez pas quel luminaire LED est le meilleur pour votre projet ou avez besoin d'aide avec la configuration de la disposition, contactez-nous Likleight, nous sommes un fabricant professionnel de lampes LED en Chine; nous avons des ingénieurs et un service client 24 heures sur 24.Phone:+86-755-23328395, Email:contact@like-light.com,WeChat / WhatsApp:86-132-6666-320.
