Mūsdienās, strauji attīstoties gaismas diodēm, lieljaudas gaismas diodes izmanto šīs tendences priekšrocības.Šobrīd lielākā lieljaudas LED apgaismojuma tehniskā problēma ir siltuma izkliede.Slikta siltuma izkliede izraisa LED piedziņas jaudu un elektrolītiskos kondensatorus.Tas ir kļuvis par īsu dēli LED apgaismojuma tālākai attīstībai.LED gaismas avota priekšlaicīgas novecošanas iemesls.
Lampas shēmā izmantojot LED gaismas avotu, jo LED gaismas avots darbojas zemsprieguma (VF=3,2V), lielas strāvas (IF=300-700mA) darba stāvoklī, tāpēc karstums ir ļoti smags.Tradicionālo lampu telpa ir šaura, un nelielas platības radiatoram ir grūti ātri izvest siltumu.Neskatoties uz dažādu dzesēšanas shēmu pieņemšanu, rezultāti ir neapmierinoši, tāpēc LED apgaismojuma lampas kļūst par problēmu bez risinājuma.
Pašlaik pēc LED gaismas avota ieslēgšanas 20–30% elektroenerģijas tiek pārvērsti gaismas enerģijā un aptuveni 70% elektroenerģijas pārvērš siltumenerģijā.Tāpēc tā ir galvenā LED lampu konstrukcijas tehnoloģija, lai pēc iespējas ātrāk eksportētu tik daudz siltumenerģijas.Siltumenerģija ir jāizkliedē, izmantojot siltuma vadīšanu, siltuma konvekciju un siltuma starojumu.
Tagad analizēsim, kādi faktori izraisa LED savienojuma temperatūras rašanos:
1. Abu iekšējā efektivitāte nav augsta.Kad elektrons tiek apvienots ar caurumu, fotonu nevar ģenerēt par 100%, kas parasti samazina PN reģiona nesēja rekombinācijas ātrumu "strāvas noplūdes" dēļ.Noplūdes strāva reizināta ar spriegumu ir šīs daļas jauda.Tas ir, tas pārvēršas siltumā, bet šī daļa neaizņem galveno komponentu, jo iekšējo fotonu efektivitāte jau ir tuvu 90%.
2. Neviens no iekšpusē radītajiem fotoniem nevar izšaut ārpus mikroshēmas, un daļa no galvenā iemesla, kāpēc tas galu galā tiek pārvērsts siltumenerģijā, ir tas, ka tā, ko sauc par ārējo kvantu efektivitāti, ir tikai aptuveni 30%, no kuras lielākā daļa tiek pārveidota karstums.
Tāpēc siltuma izkliede ir svarīgs faktors, kas ietekmē LED lampu apgaismojuma intensitāti.Siltuma izlietne var atrisināt zema apgaismojuma LED lampu siltuma izkliedes problēmu, bet siltuma izlietne nevar atrisināt lieljaudas lampu siltuma izkliedes problēmu.
LED dzesēšanas risinājumi:
Led siltuma izkliede galvenokārt sākas no diviem aspektiem: Led mikroshēmas siltuma izkliede pirms un pēc iepakojuma un Led lampas siltuma izkliede.Led mikroshēmas siltuma izkliede galvenokārt ir saistīta ar substrāta un ķēdes izvēles procesu, jo jebkura LED var izgatavot lampu, tāpēc LED mikroshēmas radītais siltums galu galā tiek izkliedēts gaisā caur lampas korpusu.Ja siltums netiek labi izkliedēts, LED mikroshēmas siltuma jauda būs ļoti maza, tāpēc, ja uzkrājas nedaudz siltuma, mikroshēmas savienojuma temperatūra strauji palielināsies, un, ja tā ilgstoši darbojas augstā temperatūrā, dzīves ilgums tiks strauji saīsināts.
Vispārīgi runājot, radiatorus var iedalīt aktīvā dzesēšanā un pasīvā dzesēšanā atkarībā no veida, kādā siltums tiek noņemts no radiatora. Pasīvā siltuma izkliede ir siltuma avota LED gaismas avota siltuma dabiska izkliedēšana gaisā caur siltuma izlietni, un siltuma izkliedes efekts ir proporcionāls siltuma izlietnes lielumam.Aktīvā dzesēšana ir siltuma izlietnes izdalītā siltuma piespiedu noņemšana caur dzesēšanas ierīci, piemēram, ventilatoru.To raksturo augsta siltuma izkliedes efektivitāte un mazs ierīces izmērs. Aktīvo dzesēšanu var iedalīt gaisa dzesēšanā, šķidruma dzesēšanā, siltuma cauruļu dzesēšanā, pusvadītāju dzesēšanā, ķīmiskajā dzesēšanā un tā tālāk.
Parasti parastajiem gaisa dzesēšanas radiatoriem kā radiatora materiāls ir jāizvēlas metāls.Tāpēc radiatoru attīstības vēsturē ir parādījušies arī šādi materiāli: tīra alumīnija radiatori, tīra vara radiatori un vara-alumīnija kombinācijas tehnoloģija.
LED kopējā gaismas efektivitāte ir zema, tāpēc savienojuma temperatūra ir augsta, kā rezultātā tiek saīsināts kalpošanas laiks.Lai pagarinātu kalpošanas laiku un samazinātu savienojuma temperatūru, ir jāpievērš uzmanība siltuma izkliedes problēmai.