znanje

Home/znanje/Podrobnosti

Upravljanje toplote visoke razsvetljave

Ena napačna predstava o LED razsvetljavi je, da lahko traja precej dolgo, na primer 10 let ali več. Čeprav je dolg življenjski cikel zagotovo bistvena prednost, obstajajo točke napak. Večino mehanizmov degradacije in okvar, ki določajo zmogljivost in življenjsko dobo LED svetilke, povzroča neučinkovito upravljanje toplote. LED diode pretvorijo le majhen del električne energije v svetlobo, preostanek pa se pretvori v toploto. Kot stranski produkt delovanja se toplota proizvaja kot posledica nesevalne rekombinacije v LED spoju in Stokesovega premika v fosforjevi plasti. Pri visoki moči in delovanju z večjo gostoto toka, kar je značilno za razsvetljavo z visokim jamborom, nastane znatna količina toplote. Če se ta toplota ne razprši pravilno, nastajanje toplote v LED diodi povzroči depreciacijo lumena zaradi razgradnje in gašenja fosforja, razpokanja matrice, zloma vezne žice, utrujenosti spajkalnega spoja, karbonizacije kapsule itd.

Upravljanje toplote je kritični del načrtovanja in inženiringa LED svetilk. Toplotno ravnovesje v LED sistemu je porušeno zaradi pogojev, ki zmanjšujejo učinkovitost odvajanja toplote. Cilj toplotnega upravljanja je zgraditi toplotno pot, vzdolž katere je toplotna upornost komponent minimalizirana na zahtevano raven, hkrati pa povečati učinkovito površino toplotne poti in čim bolj zmanjšati dolžino toplotne poti. Upravljanje toplote SSL je sestavljeno iz dveh delov: toplotne prevodnosti in konvekcije. Toplotna prevodnost se spopada z maksimalno toplotno prevodnostjo hladilnega telesa, materiala toplotnega vmesnika (TIM), tiskanega vezja s kovinskim jedrom (MCPCB) in povezav med paketi LED in MCPCB. Ta del toplotnega upravljanja vključuje tudi minimiziranje razlike v koeficientu toplotnega raztezanja (CTE) med komponentami vzdolž toplotne poti. To je izredno pomembno, saj lahko zunanje svetilke doživijo ponavljajoče se temperaturne cikle, kar lahko ogrozi celovitost toplotne poti.

Odvajanje odpadne toplote s toplotno konvekcijo je odvisno od pretoka zunanjega zraka in površine, okoli katere kroži zrak. Ker je v zunanjih okoljih širok zračni tok okoli svetilke, svetilke z visokim jamborom uporabljajo naravno konvekcijo za odvajanje toplote v zrak. Splošno pravilo je, da je hladilno telo zasnovano z veliko površino in aerodinamično geometrijo, ki zagotavlja učinkovito kroženje zraka.

20200104231038_73385