Šiandien, sparčiai tobulėjant šviesos diodams, didelės galios šviesos diodai naudojasi šia tendencija.Šiuo metu didžiausia didelės galios LED apšvietimo techninė problema yra šilumos išsklaidymas.Dėl prasto šilumos išsklaidymo atsiranda LED varomoji galia ir elektrolitiniai kondensatoriai.Tai tapo trumpa lenta, skirta tolesniam LED apšvietimo vystymui.Priešlaikinio LED šviesos šaltinio senėjimo priežastis.
Lempos schemoje naudojant LED šviesos šaltinį, nes LED šviesos šaltinis veikia esant žemai įtampai (VF=3,2V), didelės srovės (IF=300-700mA) darbinei būsenai, todėl karštis labai stiprus.Tradicinių lempų erdvė yra siaura, o mažo ploto radiatoriui sunku greitai eksportuoti šilumą.Nepaisant įvairių aušinimo schemų priėmimo, rezultatai yra nepatenkinami, todėl LED apšvietimo lempos tampa problema be sprendimo.
Šiuo metu, įjungus LED šviesos šaltinį, 20–30% elektros energijos paverčiama šviesos energija, o apie 70% elektros energijos paverčiama šilumine energija.Todėl tai yra pagrindinė LED lempos konstrukcijos technologija kuo greičiau eksportuoti tiek šilumos energijos.Šilumos energija turi būti išsklaidyta per šilumos laidumą, šilumos konvekciją ir šilumos spinduliavimą.
Dabar panagrinėkime, kokie veiksniai lemia LED jungties temperatūros atsiradimą:
1. Jųdviejų vidinis efektyvumas nėra didelis.Kai elektronas sujungiamas su skyle, fotonas negali būti sukurtas 100%, o tai paprastai sumažina PN srities nešiklio rekombinacijos greitį dėl „srovės nuotėkio“.Nuotėkio srovė, padauginta iš įtampos, yra šios dalies galia.Tai yra, ji virsta šiluma, tačiau ši dalis neužima pagrindinio komponento, nes vidinių fotonų efektyvumas jau artėja prie 90%.
2. Nė vienas iš viduje susidarančių fotonų negali iššauti už lusto išorėje, o dalis pagrindinės priežasties, kodėl ji galiausiai paverčiama šilumos energija, yra ta, kad ši, vadinama išoriniu kvantiniu efektyvumu, yra tik apie 30 %, kurios didžioji dalis paverčiama karštis.
Todėl šilumos išsklaidymas yra svarbus veiksnys, turintis įtakos LED lempų apšvietimo intensyvumui.Šilumos kriauklė gali išspręsti silpno apšvietimo LED lempų šilumos išsklaidymo problemą, tačiau šilumnešis negali išspręsti didelės galios lempų šilumos išsklaidymo problemos.
LED aušinimo sprendimai:
Led šilumos išsklaidymas daugiausia prasideda nuo dviejų aspektų: Led lusto šilumos išsklaidymo prieš ir po pakuotės bei Led lempos šilumos išsklaidymo.Šviesos diodų lusto šilumos išsklaidymas daugiausia susijęs su substrato ir grandinės parinkimo procesu, nes bet kuris šviesos diodas gali pagaminti lempą, todėl LED lusto sukurta šiluma galiausiai pasklinda ore per lempos korpusą.Jei šiluma nebus gerai išsklaidoma, LED lusto šiluminė talpa bus labai maža, todėl sukaupus šiek tiek šilumos, lusto prijungimo temperatūra greitai padidės, o jei ji ilgą laiką dirbs aukštoje temperatūroje, gyvenimo trukmė greitai sutrumpės.
Paprastai tariant, radiatoriai gali būti skirstomi į aktyvų vėsinimą ir pasyvų vėsinimą pagal tai, kaip šiluma pašalinama iš radiatoriaus. Pasyvus šilumos išsklaidymo tikslas yra natūraliai išsklaidyti šilumos šaltinio LED šviesos šaltinio šilumą į orą per šilumos kriaukle, o šilumos išsklaidymo efektas yra proporcingas aušintuvo dydžiui.Aktyvusis vėsinimas – tai priverstinis šilumos kriauklės skleidžiamos šilumos pašalinimas per aušinimo įrenginį, pvz., ventiliatorių.Jis pasižymi dideliu šilumos išsklaidymo efektyvumu ir mažu įrenginio dydžiu. Aktyvų aušinimą galima suskirstyti į aušinimą oru, aušinimą skysčiu, šilumos vamzdžių aušinimą, puslaidininkinį aušinimą, cheminį aušinimą ir pan.
Paprastai įprasti oru aušinami radiatoriai natūraliai turėtų rinktis metalą kaip radiatoriaus medžiagą.Todėl radiatorių kūrimo istorijoje atsirado ir tokių medžiagų: gryno aliuminio radiatoriai, gryno vario radiatoriai, vario-aliuminio kombinacijos technologija.
Bendras šviesos diodo šviesos efektyvumas yra mažas, todėl jungties temperatūra yra aukšta, todėl sutrumpėja tarnavimo laikas.Norint pailginti jungties tarnavimo laiką ir sumažinti temperatūrą, būtina atkreipti dėmesį į šilumos išsklaidymo problemą.