Dans le passé, lorsque les LED ne pouvaient être utilisées que comme indicateurs d'état, la dissipation thermique du emballer ça n'a jamais été un problème. Cependant, au cours des dernières années, la luminosité et la puissance des LED ont été activement améliorées, et ils ont commencé à être utilisés dans les applications de rétroéclairage et d'éclairage électronique. Le problème est apparu discrètement. La déclaration ci-dessus semble un peu déroutante. N'a-t-il pas été souligné aujourd'hui que la percée en matière de luminosité de la lampe de culture LED 1000 W? Dans 2003, M. Roland Haitz de Lumileds LighTIng Company a dérivé une loi d'inférence technique empirique basée sur des observations passées. À partir de la première LED commerciale en 1965, au cours du développement de plus de 30 années, LED environ tous les 18 mois La luminosité peut être doublée en 24 mois, et dans le prochain 10 années, il est prévu que la luminosité puisse être augmentée de 20 fois, et le coût sera réduit à 1/10 de l'existant. C'est aussi le Loi sur la roche qui est devenu populaire ces dernières années. Il est considéré comme le La loi de Moore dans l'industrie LED.
Loi Haitz dans le domaine des LED
Selon la loi de Haitz, LED avec une luminosité de 100lm/W (100 lumens par watt) apparaît dans 2008; cependant, le développement réel semble être plus avancé que la loi. En juin 2006, Industrie chimique de Nichia (Nichia ) A commencé à fournir des échantillons techniques de LED blanches jusqu'à 100 lm/W, et devrait être officiellement mis en production de masse d'ici la fin de l'année.
La loi de Haitz peut être considérée comme la loi de Moore dans le domaine des LED.. D'après Roland Haitz, l'efficacité lumineuse des LED a doublé presque chaque année 18;24 mois pour le passé 30 années. Donc, on estime que le prochain 10 années (2003) ; 2013) augmentera la luminosité de 20 fois, mais le prix sera seulement 1/10 du courant. Non seulement la luminosité a été continuellement améliorée, mais la technologie de dissipation thermique de la LED a également été améliorée. Dans 1992, la résistance thermique d'une LED était de 360°C/W, puis est descendu à 125°C/W, 75°C/W, 15°C/W, Maintenant, il a atteint le point où chaque LED est de 6 ℃/W ~ 10 ℃/W.. Pour le dire simplement, dans le passé, pour chaque 1 watt d'énergie électrique consommée par les LED, la température augmenterait de 360 ℃. Augmenter de 6 ℃ ~ 10 ℃.
Moins de particules, haute luminosité, des particules multiples et densément disposées sont les responsables de l'augmentation de la chaleur
Puisque l'efficacité de la luminosité est améliorée, et l'efficacité de la dissipation thermique est améliorée, n'est-ce pas plus contradictoire? Il ne devrait y avoir encore plus de problème de dissipation thermique? En fait, il convient de préciser plus strictement que l'aggravation du problème de dissipation thermique n'est pas due à une luminosité élevée, mais en haute puissance; pas dans un emballage traditionnel, mais dans un nouvel emballage et de nouvelles applications.
Tout d'abord, dans le passé, la LED utilisée uniquement comme voyant lumineux, le courant de chaque lumière (conduction directe) est principalement de 5 mA; entre 30mA, généralement 20 mA, et le courant LED haute puissance (Note 1), Chacun aura 330 mA; 1Un courant est envoyé, et le “consommation d'énergie par personne” augmente dix fois, ou même des dizaines de fois (Note 2).
Note 1: En plus d'augmenter la surface d'une seule puce électroluminescente, la pratique existante des LED haute puissance met également en œuvre la pratique consistant à emballer plusieurs puces ensemble. En fait, quelques LED de lumière blanche mettent les cristaux nus des trois couleurs primaires du rouge, vert, et bleu dans le même emballage pour mélanger la lumière blanche.
Note 2: Même si l'éclairage (conduction directe) les tensions des différentes LED sont différentes, cette différence est ignorée pour le moment.
Effet de la dispersion thermique sur la dissipation thermique d'une LED de culture de 1000 W
Dans le même emballage unique avec un courant doublé, la chaleur va naturellement doubler, donc la dissipation thermique va bien sûr se détériorer, mais malheureusement, parce que la LED de lumière blanche est utilisée comme flash du téléphone avec appareil photo, il doit être utilisé pour le petit éclairage. Utilisez des ampoules comme ampoules d'éclairage dans le projecteur., donc une luminosité élevée ne suffit pas, et une puissance élevée doit être utilisée. En ce moment, la dissipation de la chaleur devient un problème.
La méthode d'application des LED mentionnée ci-dessus utilise uniquement quelques LED haute puissance, à propos 1 à 4 clignote, à propos 1 à 8 ampoules d'éclairage, et plus que 10 dans le projecteur. Cependant, l'utilisation des flashs est moindre et le temps d'éclairage n'est pas long. Une seule ampoule dispose de suffisamment d’espace pour dissiper la chaleur autour d’elle, et bien qu'il n'y ait pas d'espace pour dissiper la chaleur dans le projecteur, un ventilateur de refroidissement peut être installé.
La figure montre le diagramme d'efficacité de quantification externe des LED InGaN et AlInGaP pour deux types de matériaux semi-conducteurs à chaque longueur d'onde maximale. (couleur claire). Même si cela peut être proche 40% dans des conditions idéales, si l'efficacité de l'extraction de la lumière est prise en compte, En fait, ils sont tous les deux 15%; 25%. Quoi de plus, les parties les plus efficaces des deux matériaux ne sont pas à la portée de la réceptivité de l'œil humain, et seulement 20% en dessous de la portée. Cependant, il existe encore de nombreuses applications qui nécessitent une luminosité élevée, mais il faut utiliser élèvent la lumière LED dans un arrangement dense, comme les feux de signalisation, gyrophares pour information panneaux d'affichage, Murs TV composés de groupes LED, etc., le résultat d'un arrangement dense Il n'est pas facile de dissiper la chaleur, ce qui est un problème de dissipation thermique causé par l'application. Quoi de plus, dans le rétroéclairage des téléviseurs LCD, 1000w Des lampes de culture à LED sont utilisées, mais aussi densément disposé. Pour être court, petit et léger, l'espace de conception de dissipation thermique disponible à l'arrière est plus restreint, et il ne faut pas voir si des normes élevées sont requises. Utilisez un ventilateur de refroidissement, parce que le bruit du ventilateur affectera le goût et l'ambiance de regarder la télévision.
Quels sont les effets secondaires si le problème de dissipation thermique n'est pas résolu?
c'est bon! Si le problème de dissipation thermique n'est pas résolu, et la chaleur de la LED ne peut pas être dissipée, et la température de fonctionnement de la LED augmente, y aura-t-il un impact? Il y a deux influences principales à ce sujet: (1) la luminosité lumineuse est affaiblie, et (2) la durée de vie est atténuée. Par exemple, lorsque la température de jonction pn (Température de jonction) de la LED est à 25°C (température de travail typique), la luminosité est 100, et quand la température monte à 75°C, la luminosité est réduite à 80, et quand la température est de 125°C, 60 est laissé à 175. Seulement 40 est laissé à ℃. Évidemment, la température de jonction et la luminosité lumineuse sont inversement proportionnelles à la relation linéaire. Plus la température est élevée, plus la luminosité de la LED est sombre.
L'effet de la température sur la luminosité est linéaire, mais l'effet sur la vie est exponentiel. La même chose est basée sur la température de jonction. Si la température est maintenue en dessous 50 ℃, 1000w La lampe de culture LED a une durée de vie de près de 20,000 heures, et seulement 75 ℃. Pour 10,000 heures, 5,000 les heures restent à 100°C, 2,000 les heures restent à 125°C, et 1,000 les heures restent à 150°C. Le voyant de température passe deux fois de 50°C à 100°C, et la durée de vie diminue de 20,000 heures pour 1/4 fois 5,000 heures, ce qui est extrêmement nocif.
