Come sappiamo tutti, Il grande schermo elettronico a LED è confezionato da migliaia di perle di lampada, ma la temperatura di giunzione della lampada a LED non è chiara alla maggior parte delle persone tranne che ai professionisti dell'industria LED. Quella che segue è una breve introduzione alle cinque cause di temperatura di giunzione e soluzioni dei grani di lampade a grande schermo elettronico a LED dai produttori di mini display LED fotoelettrici.
La struttura di base del LED è una giunzione p-n a semiconduttore. Quando la corrente passa attraverso l'elemento LED, la temperatura della giunzione p-n aumenterà. A quest'ora, definiamo la temperatura dell'area di giunzione p-n come la temperatura di giunzione del LED. Perché la dimensione del chip del componente è molto piccola, si può anche dire che la temperatura del chip LED è la temperatura di giunzione.
1. È stato dimostrato che la limitazione dell'efficienza dell'emissione luminosa è la ragione principale dell'aumento della temperatura di giunzione dei LED. Sebbene la crescita dei materiali avanzata e la tecnologia di produzione dei componenti possano convertire la maggior parte dell'energia elettrica in ingresso del led in energia di radiazione luminosa, a causa dell'indice di rifrazione molto più grande dei materiali dei chip LED e dei media circostanti, gran parte dei fotoni (> 90%) generato nel chip non può traboccare uniformemente l'interfaccia. Dopo che il chip e l'interfaccia dielettrica producono la riflessione totale, tornano al chip e passano molte volte attraverso l'interfaccia. Infine, la parte riflettente assorbe il materiale del truciolo o il substrato e si trasforma in calore sotto forma di vibrazione reticolare, che fa aumentare la temperatura di giunzione.
2. Perché la giunzione p-n stessa è difettosa, l'efficienza di iniezione del dispositivo non raggiungerà 100%, vale a dire, oltre alla carica (buco) iniettato nella regione N dalla regione p, anche la regione N inietterà la carica (elettrone) nella regione p quando il LED funziona. In generale, quest'ultimo tipo di iniezione di carica non produce effetto fotoelettrico, ma si consuma sotto forma di riscaldamento. Anche se la parte utile della carica iniettata non si trasforma in luce, alcuni di essi si combineranno con le impurità o i difetti nella regione di giunzione e alla fine si trasformeranno in calore.
3. La scarsa struttura degli elettrodi, il materiale del substrato dello strato della finestra o dell'area di giunzione e la colla d'argento conduttiva hanno tutti un certo valore di resistenza. Queste resistenze vengono sommate l'una all'altra per formare la resistenza in serie dei componenti LED. Quando la corrente scorre attraverso la giunzione p-n, fluirà anche attraverso questi resistori, con conseguente calore Joule, con conseguente aumento della temperatura del chip o della temperatura di giunzione.
4. Ovviamente, la capacità di dissipazione del calore del LED è un altro fattore chiave per determinare la temperatura di giunzione. Se la capacità di dissipazione del calore è forte, la temperatura di giunzione diminuirà. Anzi, se la capacità di dissipazione del calore è forte, la temperatura di giunzione aumenterà. Perché l'adesivo epossidico è un materiale a bassa conducibilità termica, il calore generato alla giunzione p-n è difficile da irradiare verso l'alto nell'ambiente attraverso una resina epossidica trasparente. La maggior parte del calore si irradia verso il basso attraverso il substrato, pasta d'argento, conchiglia, strato adesivo epossidico, PCB e dissipatore di calore. Ovviamente, la conducibilità termica dei materiali correlati influenzerà direttamente l'efficienza di perdita di calore dei componenti.
5. Per un LED comune, la resistenza termica totale dalla giunzione p-n alla temperatura ambiente è compresa tra 300 ℃ e 600 ℃ / W. per un LED di potenza con una buona struttura, la resistenza termica totale è di circa 15 ℃ a 30 ℃ / W. l'enorme differenza di resistenza termica indica che il LED comune può funzionare normalmente solo a condizione di una potenza di ingresso molto ridotta, e la potenza di dissipazione del LED di potenza può essere pari al livello di watt o anche superiore.
Quindi, come risolvere la temperatura di giunzione del tallone della lampada a grande schermo elettronico a LED? Può essere risolto con i seguenti metodi.
1. Ridurre la resistenza termica del LED stesso;
2. Buon meccanismo di raffreddamento secondario;
3. Ridurre la resistenza termica tra il LED e l'interfaccia di installazione del meccanismo di raffreddamento secondario;
4. Controlla la potenza di ingresso nominale;
5. Ridurre la temperatura ambiente
In una parola, la potenza di ingresso del LED è l'unica fonte dell'effetto termico del componente. Parte dell'energia si trasforma in energia luminosa radiante, e il resto dell'energia si trasforma in calore, aumentando così la temperatura del componente. Ovviamente, il modo principale per ridurre l'effetto di aumento della temperatura del LED è cercare di migliorare l'efficienza di conversione elettro-ottica (noto anche come efficienza quantistica esterna) del dispositivo, in modo che quanta più potenza in ingresso possibile possa essere convertita in energia luminosa, e l'altro modo importante è cercare di migliorare la capacità di dissipazione termica del dispositivo, in modo che il calore generato dalla temperatura di giunzione possa essere ceduto all'ambiente circostante in vari modi.