Bilim

Home/Bilim/Batafsil

LED issiqlik boshqaruvi

Yorug'lik samaradorligidagi yutuqlarga qaramay, LED yoritgichlari AC-DC quvvatini konvertatsiya qilish (haydovchi sxemasi), elektro-optik konversiya (LED tutashuvidagi elektroluminesans) va to'lqin uzunligini o'zgartirish (Stokes o'zgarishi) jarayonida hali ham katta miqdorda energiya yo'qotadi. fosfor qatlami). Akkor, floresan va metall halid lampalar chiqindi energiyani infraqizil nurlanish (IR), ultrabinafsha nurlanish (UV) va issiqlikning turli kombinatsiyalariga aylantiradi. An'anaviy texnologiyalardan farqli o'laroq, LEDlarning yorug'lik chiqarish jarayonida yuzaga keladigan barcha energiya yo'qotilishi issiqlik sifatida chiqariladi. Ko'pgina LED mahsulotlarining tizim samaradorligi 50 foizdan kam. Bu juda katta issiqlik muhandislik muammosiga aylanadi, ya'ni tizim quvvatining 50 foizdan ortig'i paket va plata darajasidagi issiqlikka aylanadi.


LEDlar to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish, spektral quvvat taqsimoti (SPD) va yorug'lik oqimining (yorug'lik chiqishi) ulanish haroratiga bog'liqligiga ega. LED chiqaradigan yorug'lik miqdori ulanish harorati ko'tarilishi bilan kamayadi, chunki yuqori ulanish haroratida radiatsiyaviy bo'lmagan rekombinatsiya ustunlik qiladi. Birlashma haroratining oshishi LEDlarning faol hududining tarmoqli kengligining energiyasini pasayishiga olib keladi. Bu oldinga kuchlanishning pasayishiga olib keladi. To'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning pasayishi elektr quvvatining pasayishiga olib keladi, bu termal pasayish bilan birgalikda yorug'lik chiqishidagi yo'qotishlarni kuchaytiradi. Termal induktsiyali chiqish tushishi rang o'zgarishi bilan birga keladi. LED ulanish harorati ko'tarilgach, yarimo'tkazgich qatlamlarining o'tkazuvchanligi va valentlik bandi orasidagi tarmoqli oralig'i torayadi. Ko'rinadigan diapazondagi elektromagnit nurlanishning to'lqin uzunligi tarmoqli bo'shlig'i bilan aniqlanganligi sababli, ulanish haroratining har 10ºC ko'tarilishi LEDning dominant to'lqin uzunligining bir nanometrga oshishiga olib keladi. Shunday qilib, LEDlar yuqori haroratda ishlaganda spektrning yuqori qismiga (sariq siljish) sezilarli rang siljishi bo'ladi. Rang o'zgarishi fosfor qatlamida to'yinganlik oqimi darajasidan yuqorida ishlaganda ham sodir bo'ladi. Yuqori Stokes issiqligi natijasida fosfor kvant samaradorligini yo'qotish ko'k siljishga olib keladi.


Cheklangan vaqt ichida yuqori haroratli ishlash LEDlarning vaqtinchalik samaradorligini va spektral sifatini buzadi. Pn o'tish joyida ruxsat etilgan maksimal haroratdan doimiy ravishda ishlaydigan LEDlarning ishlashi LEDlarning qaytarilmas shikastlanishiga olib kelishi mumkin. LEDning qarish tezligi pn birikmasidagi haroratga teskari proportsionaldir. Birlashma haroratining har 10ºC oshishi umr bo'yi yorqinlikning 30% dan 50% gacha pasayishiga olib keladi. Yuqori ish harorati bilan tezlashtirilgan LED yorug'lik chiqishining doimiy pasayishi lümen amortizatsiyasi deb nomlanadi. Yuqori haroratlar polimer asosidagi fosfor qatlamining parchalanish jarayonini ham tezlashtiradi. Fosforning degradatsiyasi va polimer karbonizatsiyasi LED yoritgichida toqat qilib bo'lmaydigan rang o'zgarishi bilan yakunlanadi. Yuqori ulanish harorati LED matritsasi va qadoqlash materiallari o'rtasida yuqori issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE) mos kelmasligiga olib kelishi mumkin, bu esa LEDning ishonchliligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.