Modul de temperatură LED-uri albe

Cele mai multe LED-uri în sensul convențional, se pare că nu să emită căldură sensibilă, spre deosebire de multe alte surse de lumină, dar nu este. De fapt, temperatura potrivita, poate cel mai important aspect al proiectarea sistemului de LED-uri. Acest lucru este valabil mai ales pentru LED-uri de iluminat, atunci când un număr mare de emițători puternice sunt concentrate în corpul de iluminat. Acest articol se referă la rolul de căldură în eficiența de LED-uri.

Toate luminile transformă energia electrică în lumină și căldură în diferite proporții. lămpi incandescente emit radiație cea mai mare parte în infraroșu (IR) cu o mică cantitate de lumină vizibilă. Sursele fluorescente cu halogenuri metalice și a transforma o fracție mai mare de energie în lumină vizibilă, dar, de asemenea, emite în infraroșu (IR), ultraviolete (UV) și regiunile spectrale termice. LED-urile produc energie radiata IR sau UV puțin sau deloc, dar convertit doar 20% -30% putere în lumină vizibilă. Puterea rămasă este transformată în căldură, care trebuie să fie evacuate din corp cu LED-uri cu PCB și lampa de carcasă radiator sau elemente de cadru. Tabelul de mai jos arată proporțiile aproximative, în care consumul de energie de energie este convertită în energie termică și radiație, inclusiv lumina vizibila, pentru orice surse policromatice (alb) de lumină.

Calificarea factor de conversie de putere pentru sursele de lumină „albe“

Incandescent †
(60W)

De ce problemă regimul termic atât de important?

Căldura excesivă afectează în mod direct atât eficiența actuală și eficiența schimbării cu trecerea timpului de funcționare. Pe termen scurt efecte (reversibile) - o schimbare de culoare și de ieșire redusă a luminii, în timp ce efectele pe termen lung - acest declin accelerat în producția de lumină, reducând astfel durata de viață utilă a LED-ului.

funcționare continuă la temperatură ridicată, accelerează semnificativ procesul de reducere a luminanței (degradarea), ceea ce duce în cele din urmă la o reducere a duratei de viață utilă. Graficul de mai jos arată fluxul luminos în timp (datele experimentale până la 10.000 de ore și extrapolare dincolo) pentru două LED-uri identice la același curent, dar cu temperatura cip de 11 ° C. durata de viață așteptată (definită la reducere de 70% a fluxului luminos) a scăzut de la aproximativ 37000 oră până la 16.000 de ore (schimba 57%), temperatura este ridicată la 11 ° C

Cu toate acestea, producătorii continuă să se îmbunătățească durabilitatea LED-uri la temperaturi mai mari de operare. De exemplu, producătorii de mare putere LED alb este de obicei estimat de viață de aproximativ 50.000 de ore la 70% reducere în fluxul luminos la temperaturi nu mai mari de cip 100 ° C

Ce determină temperatura cip LED-uri?

Trei motive afectează temperatura cip LED-uri, în primul rând: curentul de control, eficiența de îndepărtare a căldurii și temperatura mediului ambiant. În general, cu cât este mai mare curent de control, cu atât mai mare disipare a căldurii. Căldură trebuie să fie evacuate din cip pentru a menține așteptat de ieșire de lumină, culoare și viață. Cantitatea de căldură care poate fi îndepărtată din sistem, în funcție de structura de temperatura mediului ambiant și radiator.

Un sistem tipic de mare putere cu LED-uri constă dintr-un radiator, PCB pe o bază metalică (MCPCB) și radiatorul extern. Traductorul cuprinde un cip LED, optica cu un compus de etanșare, un substrat conductiv termic (utilizat pentru a elimina căldura din chip) și lipit de MCPCB. MCPCB - un tip special de placa de circuit imprimat cu un strat dielectric subțire pe un substrat metalic (de obicei aluminiu). MCPCB fixat mecanic la un radiator extern, care poate fi un dispozitiv integrat în proiectarea lămpii. În unele cazuri, un radiator efectuează un corp de susținere a corpului de iluminat. Dimensiunea radiatorului depinde de cantitatea de căldură ce trebuie disipată și proprietățile termice ale materialului.