إدخال تكنولوجيا تبديد الحرارة لمنتجات إضاءة LED عالية الطاقة
اتجاهات تطبيق إضاءة LED ومشاكل تبديد الحرارة نظرًا للتقدم المستمر في تقنية إضاءة الحالة الصلبة ، فقد تحسنت الكفاءة المضيئة لمصابيح LED في السنوات الأخيرة ، ويمكن أن تحل محل مصادر الإضاءة التقليدية تدريجياً. في الوقت الحاضر ، فاقت كفاءة الإنارة المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين وتستمر في النمو لأعلى.
وقد طورت بعض الشركات مكونات LED بكفاءة تتجاوز 100lm / W ، مما يجعل تطبيقات الإضاءة LED تستخدم على نطاق أوسع ، ولم يتم استخدامها فقط في الإضاءة الداخلية والخارجية ، ووحدات الإضاءة الخلفية للهاتف المحمول وأضواء اتجاه السيارة ، وما إلى ذلك ، أكثر تفاؤلاً يتم استخدامه في مصابيح الإسقاط عالية القوة الكهربائية ومصابيح الشوارع وغيرها من الإضاءة القوية ووحدات الإضاءة الخلفية كبيرة الحجم والمصابيح الأمامية للسيارات. نظرًا لمزايا توفير الطاقة وحماية البيئة والعمر الطويل ، فإن اتجاه مصدر ضوء LED باعتباره الاتجاه السائد في المستقبل سيصبح أكثر وضوحًا.
من أجل جعل مصابيح LED تصدر ضوءًا أكثر سطوعًا ، من الضروري إدخال طاقة أعلى. ومع ذلك ، فإن كفاءة التحويل الكهروضوئي لمصابيح LED عالية الطاقة لا تزال محدودة. بشكل عام ، يصبح حوالي 15 ~ 25٪ فقط من طاقة الإدخال ضوءًا ، ويتم تحويل الباقي إلى طاقة حرارية. . نظرًا للمساحة الصغيرة لشريحة LED ، فإن توليد الحرارة لكل وحدة مساحة (كثافة الحرارة) لمصباح LED عالي الطاقة مرتفع جدًا ، بل إنه أكثر خطورة من مكون IC العام ، كما أن درجة حرارة التوصيل لشريحة LED تزداد بشكل كبير ، والذي من السهل أن يسبب مشاكل ارتفاع درجة الحرارة. . ستعمل درجة حرارة وصلة الويفر المفرطة على تقليل السطوع المضيء لـ LED ، ومن بينها توهين الضوء الأحمر هو الأكثر وضوحًا. سيؤدي ذلك أيضًا إلى تأثير إزاحة الطول الموجي لمصباح LED على تجسيد اللون ، وسيؤدي أيضًا إلى انخفاض كبير في موثوقية LED. لذلك ، أصبحت تقنية تبديد الحرارة عنق الزجاجة لتطوير تقنية LED الحالية.
لذلك ، فإن التحدي المتمثل في تصميم تبديد الحرارة كبير. من الضروري إيلاء أهمية كبيرة لتصميم تبديد الحرارة من مستوى الرقاقة ، ومستوى العبوة ، ومستوى ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى مستوى وحدة النظام ، والبحث عن أفضل حل لتبديد الحرارة. بالنسبة لمنتجات إضاءة LED ، تكون متطلبات تبديد الحرارة للمستويات الأخرى أكثر وضوحًا بسبب قيود تبديد الحرارة الكبيرة على جانب النظام.
بالنسبة لمشكلة نقل الحرارة بمصابيح LED ، فإن أبسط طرق التحليل هي استخدام شبكة المقاومة الحرارية للتحليل. بمعنى ، يتم إنشاء شبكة مقاومة حرارية من مسار تبديد الحرارة الرئيسي لمصباح LED من مصدر حرارة الرقاقة إلى درجة الحرارة المحيطة ، ومن ثم يتم تحليل خصائص ومقادير كل قيمة مقاومة حرارية. الإجراءات المضادة لتقليل قيمة المقاومة الحرارية. وتجدر الإشارة إلى أنه في التحليل الفعلي ، يمكن تشكيل شبكة مقاومة حرارية أكثر تفصيلاً وفقًا لهيكل النظام ، على سبيل المثال ، مع مراعاة المقاومة الحرارية لمواد الواجهة مثل مادة إرفاق القالب واللحام ، أو قيمة المقاومة الحرارية للحرارة هيكل وحدة التبديد.
نظرًا لضعف التوصيل الحراري لركيزة الياقوت لشريحة LED ، ستكون قيمة المقاومة الحرارية عالية جدًا. لذلك ، يجب أن تحل طريقة التحسين محل الياقوت بمادة ذات موصلية حرارية عالية مثل النحاس ، أو تستخدم طريقة رقاقة الوجه لإزالة الركيزة من مسار نقل الحرارة لتقليل المقاومة الحرارية. القيمة. في الوقت الحاضر ، فإن تصميم تبديد الحرارة مع أداء أفضل من الشريحة إلى مستوى الحزمة ، بما في ذلك تصميم الركيزة السبيكية المشتركة وشكل رقاقة الوجه ، يجعل نقل الحرارة من الشريحة إلى العبوة أكثر سهولة. إنه أيضًا اتجاه عملي لزيادة حجم الرقاقة لتقليل كثافة توليد الحرارة.
يعد تصميم تبديد الحرارة لمصابيح LED عالية الطاقة أمرًا مهمًا للغاية ، ويرتبط بجودة ومدة خدمة المصابيح. من خلال شبكة المقاومة الحرارية ، يمكنك تحليل سعة ومتطلبات تبديد الحرارة بسرعة وإيجاد تدابير مضادة لتبديد الحرارة. نظرًا للكثافة العالية لتوليد الحرارة لمصابيح LED عالية الطاقة ، من الضروري إجراء تصميم تبديد الحرارة من مستوى الشريحة ومستوى الحزمة ومستوى اللوحة إلى مستوى النظام لتقليل المقاومة الحرارية. احصل على أفضل تأثير تبريد. في الوقت الحاضر ، يلتزم كبار مصنعي شرائح LED والتعبئة والتغليف في العالم بتطوير منتجات ذات كفاءة إضاءة أعلى. من خلال تحسين الكفاءة الكمية للضوء ، تم تحسين كفاءة التحويل الكهروضوئي لتقليل توليد الحرارة للرقاقة.
من أجل جعل تطوير وتطبيق منتجات LED أسرع ، لا تزال تقنية تبديد الحرارة ذات الصلة بحاجة إلى التطوير في وقت واحد. نظرًا للتحسين المستمر لطلب الإنسان&لجودة الحياة ، تمامًا كما كان هناك دائمًا طلب لتبديد الحرارة لمنتجات IC ، سيظل تصميم تبديد الحرارة يحتل مكانة مهمة في تصميم منتج مختلف المصابيح عالية الطاقة.
