Не правильно думать, что светодиоды не выделяютт тепла. Несмотря на то, что светодиоды и не излучают его в потоке света (т. е. обладают холодными пучками света), они все же вырабатывают тепло. Такие же источники света, светодиоды преобразуют электрическую энергию в энергию излучения и генерируют тепло. Отношение тепловой
энергии к энергии излучения зависит от потребляемой мощности и эффективности системы. Лампы накаливания выделяют большое количество инфракрасного (ИК) излучения и большое количество тепла. При этом они излучают малое количество видимого света. Люминесцентные и металлогалогенные лампы производят не только большее количе-ство видимого света, но и большое количество ИК- и ультрафиолетового (УФ) излучения, а также много тепла. Как это ни странно, светодиоды пре-образуют относительно небольшую часть электроэнергии в энергию излу-чения – примерно столько же, сколько металлогалогенные и люминес-центные лампы – но так как они излучают очень малое количество ИК- и УФ-излучения, то доля (в процентном отношении) видимого света, испу-скаемого светодиодами, сравнима с такой же долей у металлогалогенных и люминесцентных ламп и превосходит ее у ламп накаливания. В таблице ниже приведены сравнительные данные о долях (в процентном отношении) потребляемой мощности, преобразуемых в энергию излу-чения и в тепло светодиодами и некоторыми традиционными источниками света. Эти данные относятся к источникам белого света.
энергии к энергии излучения зависит от потребляемой мощности и эффективности системы. Лампы накаливания выделяют большое количество инфракрасного (ИК) излучения и большое количество тепла. При этом они излучают малое количество видимого света. Люминесцентные и металлогалогенные лампы производят не только большее количе-ство видимого света, но и большое количество ИК- и ультрафиолетового (УФ) излучения, а также много тепла. Как это ни странно, светодиоды пре-образуют относительно небольшую часть электроэнергии в энергию излу-чения – примерно столько же, сколько металлогалогенные и люминес-центные лампы – но так как они излучают очень малое количество ИК- и УФ-излучения, то доля (в процентном отношении) видимого света, испу-скаемого светодиодами, сравнима с такой же долей у металлогалогенных и люминесцентных ламп и превосходит ее у ламп накаливания. В таблице ниже приведены сравнительные данные о долях (в процентном отношении) потребляемой мощности, преобразуемых в энергию излу-чения и в тепло светодиодами и некоторыми традиционными источниками света. Эти данные относятся к источникам белого света.
Эффективный отвод тепла является очень важным фактором для обе-спечения нормальной работы светодиода, так как сильный нагрев снижает световой поток светодиода и уменьшает его полезный срок службы. Для нормальной работы светодиодного источника света от него должно отво-диться генерируемое в нем тепло. В правильно сконструированных свето-вых приборах применяются эффективные радиаторы и другие теплоотводящие и конвекционные устройства, удаляющие тепло от светодиодных источников света и рассеивающие его в окружающем пространстве.
Температура p-n-перехода
Одной из важнейших характеристик свето-диода является температура p-n-перехода, кото-рая часто обозначается как Tj. Как было описано в главе 2, p-n-переход является тем местом в све-тодиоде, где электрическая энергия (энергия элек-тронов) преобразуется в видимый свет (фотоны) и в тепло. При увеличении температуры p-n-перехода световой поток и срок службы светоди-ода уменьшаются.
На температуру перехода светодиода влияют три фактора: ток возбуждения, теплоотвод и окру-жающая температура. Как правило, чем выше ток возбуждения, тем выше температура перехода. Количество тепла, которое может быть отведено, зависит от окружающей температуры и конструк-ции устройства отвода тепла от светодиода в
среду, окружающую световой прибор. Обычно мощные светодиодные осветитель-ные приборы включают в себя излучатель, печат-ную плату и теплоотвод. Излучатель припаивается к печатной плате. Он включает полупроводнико-вый кристалл, оптику и теплоотвод, с помощью которого тепло отводится от полупроводникового кристалла. В большинстве светодиодных свето-вых приборов используются печатные платы с алюминиевой подложкой (MCPCB). Через печатную плату с алюминиевой подложкой тепло передается с теплоотвода светодиода на внешний радиатор, на котором установлена печатная плата. Через внешний радиатор, закрепленный на корпусе светового прибора или конструктивно совмещенный с ним, тепло отводится в окружающее пространство. При отсутствии или блокировке внешнего теплоотвода светодиоды, находящиеся внутри светового прибора, выхо-дят из строя за считанные минуты.
Одной из важнейших характеристик свето-диода является температура p-n-перехода, кото-рая часто обозначается как Tj. Как было описано в главе 2, p-n-переход является тем местом в све-тодиоде, где электрическая энергия (энергия элек-тронов) преобразуется в видимый свет (фотоны) и в тепло. При увеличении температуры p-n-перехода световой поток и срок службы светоди-ода уменьшаются.
На температуру перехода светодиода влияют три фактора: ток возбуждения, теплоотвод и окру-жающая температура. Как правило, чем выше ток возбуждения, тем выше температура перехода. Количество тепла, которое может быть отведено, зависит от окружающей температуры и конструк-ции устройства отвода тепла от светодиода в
среду, окружающую световой прибор. Обычно мощные светодиодные осветитель-ные приборы включают в себя излучатель, печат-ную плату и теплоотвод. Излучатель припаивается к печатной плате. Он включает полупроводнико-вый кристалл, оптику и теплоотвод, с помощью которого тепло отводится от полупроводникового кристалла. В большинстве светодиодных свето-вых приборов используются печатные платы с алюминиевой подложкой (MCPCB). Через печатную плату с алюминиевой подложкой тепло передается с теплоотвода светодиода на внешний радиатор, на котором установлена печатная плата. Через внешний радиатор, закрепленный на корпусе светового прибора или конструктивно совмещенный с ним, тепло отводится в окружающее пространство. При отсутствии или блокировке внешнего теплоотвода светодиоды, находящиеся внутри светового прибора, выхо-дят из строя за считанные минуты.
Влияние температуры p-n-перехода на световой поток.
Производители измеряют световой поток выпускаемых ими све-тодиодов при использовании импульса тока длительностью 15–20 мс при фиксированной температуре перехода, равной 25 °C. Температура перехода светодиода в правильно сконструированной светодиодном световом приборе при нормальной работе с установленными теплоотводящими устройствами обычно находится в диапазоне 60–90 °C или даже может превышать это значение. Так как рабочая температура пере-хода почти всегда больше 25 °C, то установленные в световом приборе светодиоды излучают как минимум на 10% меньше света, чем указывают их произво-дители, если дополнительно не предостав-лены данные для более высоких темпера-тур перехода.
На графике ниже показано, какое влияние оказывает повышение температуры перехода на световой поток светодиодов разных цветов. Янтарные и красные свето-диоды наиболее, а синие – наименее чувствительны к изменениям температуры
перехода.
На графике ниже показано, какое влияние оказывает повышение температуры перехода на световой поток светодиодов разных цветов. Янтарные и красные свето-диоды наиболее, а синие – наименее чувствительны к изменениям температуры
перехода.
neucaOnia_pu Daryl Reynolds Crack
ОтветитьУдалитьkilvelepul