Cum știm cu toții, Ecranul electronic cu LED-uri mari este ambalat de mii de margele de lampă, dar temperatura de joncțiune a lămpii LED nu este clară pentru majoritatea oamenilor, cu excepția profesioniștilor din industria LED. Următoarea este o scurtă introducere a celor cinci cauze ale temperaturii joncțiunii și a soluțiilor de margele electronice cu lămpi cu ecran mare LED de către mini-producători de afișaje LED fotoelectrice..
Structura de bază a LED-ului este o joncțiune semiconductoare p-n. Când curentul trece prin elementul LED, temperatura joncțiunii p-n va crește. Momentan, definim temperatura zonei joncțiunii p-n ca fiind temperatura joncțiunii LED. Deoarece dimensiunea cipului componentei este foarte mică, se poate spune, de asemenea, că temperatura cipului LED este temperatura de joncțiune.
1. S-a dovedit că limitarea eficienței luminii este principalul motiv pentru creșterea temperaturii joncțiunii LED. Deși tehnologia avansată de creștere a materialelor și tehnologia de fabricare a componentelor pot converti cea mai mare parte a energiei electrice de intrare a ledului în energie de radiație luminoasă, datorită indicelui de refracție mult mai mare al materialelor cu cipuri LED și a mediilor înconjurătoare, o mare parte din fotoni (> 90%) generate în cip nu pot revărsa lin interfața. După ce cipul și interfața dielectrică produc reflexie totală, se întorc la cip și trec prin interfață de multe ori În cele din urmă, partea de reflecție absoarbe materialul sau substratul așchiei și se transformă în căldură sub formă de vibrație a rețelei, ceea ce face ca temperatura joncțiunii să crească.
2. Deoarece joncțiunea p-n în sine este defectă, eficiența injecției dispozitivului nu va atinge 100%, adică, pe lângă taxă (gaură) injectat în regiunea N de regiunea p, regiunea N va injecta, de asemenea, sarcina (electron) în regiunea p când LED-ul funcționează. În general, ultimul tip de injecție de sarcină nu produce efect fotoelectric, dar se consumă sub formă de încălzire. Chiar dacă partea utilă a sarcinii injectate nu se transformă în lumină, unele dintre ele se vor combina cu impuritățile sau defectele din regiunea de joncțiune și, în cele din urmă, se vor transforma în căldură.
3. Structura slabă a electrodului, materialul substratului stratului de fereastră sau al zonei de joncțiune și adezivul de argint conductiv au toate o anumită valoare de rezistență. Aceste rezistențe sunt adăugate între ele pentru a forma rezistența în serie a componentelor LED. Când curentul curge prin joncțiunea p-n, va curge și prin aceste rezistențe, rezultând căldură Joule, rezultând creșterea temperaturii cipului sau a temperaturii joncțiunii.
4. Evident, capacitatea de disipare a căldurii LED-ului este un alt factor cheie pentru determinarea temperaturii de joncțiune. Dacă capacitatea de disipare a căldurii este puternică, temperatura joncțiunii va scădea. Dimpotriva, dacă capacitatea de disipare a căldurii este puternică, temperatura joncțiunii va crește. Deoarece adezivul epoxidic este un material cu conductivitate termică redusă, căldura generată la joncțiunea p-n este dificil de radiat în sus către mediu prin epoxid transparent. Majoritatea căldurii radiază în jos prin substrat, pasta de argint, coajă, strat adeziv epoxidic, PCB și radiator. Evident, conductivitatea termică a materialelor conexe va afecta în mod direct eficiența pierderii de căldură a componentelor.
5. Pentru un LED comun, rezistența termică totală de la joncțiunea p-n la temperatura ambiantă este cuprinsă între 300 ℃ și 600 ℃ / W. pentru un LED de putere cu o structură bună, rezistența termică totală este de aproximativ 15 ℃ la 30 ℃ / W. diferența uriașă de rezistență termică indică faptul că LED-ul comun poate funcționa normal doar în condițiile unei puteri de intrare foarte mici, iar puterea de disipare a LED-ului de putere poate fi la fel de mare ca nivelul de wați sau chiar mai mare.
Deci, cum să rezolvați temperatura de joncțiune a lămpii electronice cu ecran mare cu LED-uri? Poate fi rezolvat prin următoarele metode.
1. Reduceți rezistența termică a LED-ului în sine;
2. Bun mecanism secundar de răcire;
3. Reduceți rezistența termică dintre LED și interfața de instalare a mecanismului secundar de răcire;
4. Controlați puterea nominală de intrare;
5. Reduceți temperatura ambiantă
Intr-un cuvant, puterea de intrare a LED-ului este singura sursă a efectului termic al componentei. O parte din energie se transformă în energie luminoasă radiantă, iar restul energiei se transformă în căldură, ridicând astfel temperatura componentei. Evident, principala modalitate de a reduce efectul de creștere a temperaturii LED-ului este să încercați să îmbunătățiți eficiența conversiei electro-optice (cunoscută și sub numele de eficiență cuantică externă) a dispozitivului, astfel încât cât mai multă putere de intrare posibilă să fie convertită în energie luminoasă, iar cealaltă modalitate importantă este să încercați să îmbunătățiți capacitatea de disipare termică a dispozitivului, astfel încât căldura generată de temperatura de joncțiune poate fi emisă în mediul înconjurător prin diferite moduri.