Nykyään LEDien nopean kehityksen myötä suuritehoiset LEDit hyödyntävät trendiä.Tällä hetkellä suuritehoisen LED-valaistuksen suurin tekninen ongelma on lämmön haihtumista.Huono lämmönpoisto johtaa LED-ajotehoon ja elektrolyyttikondensaattoreihin.Siitä on tullut lyhyt taulu LED-valaistuksen jatkokehitykseen.Syy LED-valonlähteen ennenaikaiseen vanhenemiseen.
Lamppumallissa LED-valonlähdettä, koska LED-valolähde toimii matalajännitteisessä (VF=3,2V), suurella virralla (IF=300-700mA) työtilassa, joten lämpö on erittäin kovaa.Perinteisten lamppujen tila on kapea ja pienen alueen lämpöpatterin on vaikea viedä lämpöä nopeasti.Erilaisten jäähdytysjärjestelmien käyttöönotosta huolimatta tulokset ovat epätyydyttäviä, LED-valaistuslampuista tulee ongelma ilman ratkaisua.
Tällä hetkellä LED-valonlähteen kytkemisen jälkeen 20–30 % sähköenergiasta muuttuu valoenergiaksi ja noin 70 % sähköenergiasta lämpöenergiaksi.Siksi LED-lamppurakenteen suunnittelun avainteknologia on viedä niin paljon lämpöenergiaa mahdollisimman pian.Lämpöenergia on haihdutettava lämmön johtumisen, lämmön konvektion ja lämpösäteilyn kautta.
Analysoidaan nyt, mitkä tekijät aiheuttavat LED-liitoksen lämpötilan esiintymisen:
1. Näiden kahden sisäinen tehokkuus ei ole korkea.Kun elektroni yhdistetään reikään, fotonia ei voida tuottaa 100%, mikä yleensä vähentää PN-alueen kantoaallon rekombinaationopeutta "virtavuodosta".Vuotovirta kertaa jännite on tämän osan teho.Eli se muuttuu lämmöksi, mutta tämä osa ei vie pääkomponenttia, koska sisäisten fotonien hyötysuhde on jo lähellä 90%.
2. Mikään sisällä syntyvistä fotoneista ei voi ampua sirun ulkopuolelle, ja osa pääasiallisista syistä, miksi tämä lopulta muuttuu lämpöenergiaksi, on se, että tämä, jota kutsutaan ulkoiseksi kvanttihyötysuhteeksi, on vain noin 30 %, josta suurin osa muunnetaan lämpöä.
Siksi lämmön hajoaminen on tärkeä LED-lamppujen valaistuksen voimakkuuteen vaikuttava tekijä.Jäähdytyselementti voi ratkaista heikosti valaisevien LED-lamppujen lämmönpoisto-ongelman, mutta jäähdytyselementti ei voi ratkaista suuritehoisten lamppujen lämmönpoisto-ongelmaa.
LED-jäähdytysratkaisut:
Ledin lämmönpoisto alkaa pääasiassa kahdesta näkökulmasta: Led-sirun lämmönpoisto ennen ja jälkeen pakkausta ja Led-lampun lämmönpoisto.Led-sirun lämmönpoisto liittyy pääasiassa substraatin ja piirin valintaprosessiin, koska mikä tahansa LED voi tehdä lampun, joten LED-sirun tuottama lämpö hajoaa lopulta ilmaan lampun kotelon kautta.Jos lämpö ei johdu hyvin, LED-sirun lämpökapasiteetti on hyvin pieni, joten jos lämpöä kertyy, sirun kytkentälämpötila nousee nopeasti ja jos se toimii korkeassa lämpötilassa pitkään, käyttöikä lyhenee nopeasti.
Yleisesti ottaen patterit voidaan jakaa aktiiviseen jäähdytykseen ja passiiviseen jäähdytykseen sen mukaan, miten lämpö poistetaan patterista. Passiivinen lämmönpoisto tarkoittaa lämmönlähteen LED-valonlähteen lämmön luonnollista hajauttamista ilmaan jäähdytyselementin kautta, ja lämmönpoistovaikutus on verrannollinen jäähdytyselementin kokoon. Aktiivinen jäähdytys on jäähdytyselementin lähettämän lämmön pakottamista pois jäähdytyslaitteen, kuten tuulettimen, kautta.Sille on ominaista korkea lämmönpoistotehokkuus ja laitteen pieni koko. Aktiivinen jäähdytys voidaan jakaa ilmajäähdytykseen, nestejäähdytykseen, lämpöputkijäähdytykseen, puolijohdejäähdytykseen, kemialliseen jäähdytykseen ja niin edelleen.
Yleensä tavallisten ilmajäähdytteisten patterien tulisi luonnollisesti valita patterin materiaaliksi metalli.Siksi patterien kehityksen historiassa on esiintynyt myös seuraavia materiaaleja: puhtaat alumiinipatterit, puhdas kuparipatterit ja kupari-alumiinin yhdistelmätekniikka.
LEDin yleinen valotehokkuus on alhainen, joten liitoksen lämpötila on korkea, mikä lyhentää käyttöikää.Liitoksen käyttöiän pidentämiseksi ja lämpötilan alentamiseksi on tarpeen kiinnittää huomiota lämmönpoisto-ongelmaan.